CN102777959A - 一种基于混水装置的供热调节和控制方法 - Google Patents

Abstract

一种基于混水装置的供热系统，所述的混水装置包括：二次循环泵、温度传感器和三通电动阀，所述的一次循环泵的入水口与锅炉相连，出水口与换热器的一端相连，换热器的另一端与混水装置的入水口相连，混水装置的出水口与分布在待供热建筑物的各个楼栋散热器相连，所述温度传感器安装在供热系统所在待供热建筑物的末端房间，温度传感器采集到的温度信号与供热系统的电动阀相关连。本发明将供热调节、恒温PID控制和混水装置相结合：利用混水装置控制供水温度，并对末端室内温度进行恒温PID调节以控制供水流量。

Description

一种基于混水装置的供热调节和控制方法

技术领域

本发明涉及能源与节能技术领域，面向公共建筑的供热系统，尤其涉及一种出于节能目的的基于混水装置的分时段的供热调节和控制方法。

背景技术

在我国北方，公共建筑大部分采取集中供热，其通常采用的都是间接供热系统，即将一次网和二次网分开循环。

间接供热系统的二次网的供热方式可分为直接供热方式和混水方式。直接供热方式是指从换热器流出的高温水流直接输送到末端用户的散热器；而混水方式是指将低温回水通过旁通管引入高温供水（见图1、图2、图3），并按比例混合，达到降温和温度恒定的目的。混水方式是一种传统的供热方式，近年来，由于节能需求和变频调速水泵的广泛应用以及多种热用户的各种不同采暖方式的需求，混水连接方式呈现明显的优势。这类供热系统的主要优点是：系统运行可靠；主管网失水量小,寿命长；水力工况易调整，易控制。

目前，公共建筑的间接供热系统具有如下的问题：

（1）公共建筑的供热具有很强的时间特征，在工作时间供热热负荷较大，而在非工作时间供热只需进行防冻保护即可，但是实际运行过程中却仍普遍出现24小时满负荷运行的情况，能源浪费情况十分严重；

（2）即使有部分的供热系统针对时间特征进行了分时间段的供热调节，但是由于室外温度的不同，室内温度上升至设计温度的时间并不相同，而目前基本上都将供热时间段和保温时间段固定，不符合供热特点；

（3）对于保温时段而言，通常会采取小流量的热水供给来实现防冻保护功能，而当室内温度较高且室内无人时，继续进行供热是一种热量的浪费；

（4）部分供热系统采取夜间小流量防冻运行，但是对于最小防冻流量的确定往往采取经验方法，没有足够的理论依据；

（5）通常的供热调节都是采取恒压差或者恒温差控制，控制目标参数往往是供回水压差或者温差，该控制目标参数与最终目标参数房间温度脱节。

（6）为使公共建筑室温达到设计室温的要求，就必须在整个供热期内，随室外气温的变化，随时进行供水温度、流量的调节，实现按需供热，以最大限度的节省能源。对于供热时段而言，大多数都是采取手动方式实现室外温度补偿，即使采取自动方式也仅仅采取通常的补偿调节方式，主要包括质调节（电能耗大）、量调节（水力稳定性极差）、分阶段变流量的质调节和质量流量调节（综合上述的优缺点，比较中庸的方式），上述的调节方式都有缺点，不适用于气候多样的不同地区的供热调节。

发明内容

本发明是面向我国的公共建筑供热的高能耗现状的问题，提出一种基于混水装置的调节和控制方法，就是将气候补偿、供热量与供热负荷的随动变化以及防冻保护三种功能的协调结合，通过调节和分时段（供热时间段和保温时间段）进行节能控制。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于混水装置的供热系统，它包括：一次循环泵、楼栋散热器、水管、混水装置、温度传感器、二通电动阀和至少一个换热器，所述的混水装置包括：二次循环泵、水管和三通电动阀，所述的温度传感器安装在供热系统所在待供热建筑物的末端房间。

一种基于混水装置的供热调节和控制方法，其供热调节和控制方法包括以下步骤：

A、设定基于该混水装置的供热系统所供热的建筑物的开始供热的室外温度T_k、保温温度T_b、供热系统的设计供水温度t_g’和供热系统的设计回水温度t_h’；

B、对室外温度进行测量，当连续3天平均气温低于T_k，开启基于该混水装置的供热系统；

C、供热系统开启后，确定基于该混水装置的供热系统所供热的建筑物的供热时间段和保温时间段；

设每个工作日的上班时间由A点至B点，则每天的供热时间段按下式计算：

[A-y_max*(T_k-T_w)/(T_k-T_s)]点至B点

式中：y_max—为提前供热时间的最大值，h（即基于该混水装置的供热系统所供热的建筑物的末端房间温度升至设定温度时需要的最大时间值，可通过现场实验获得）；

T_w—为当天的室外平均温度，℃，（可从气象预报获得数据）；

T_s—为区域供热极端低温温度即冬季室外计算温度，℃，（可查自《实用供热空调设计手册》第二版》）；

保温时间段为供热时间段之外的时间段，包括工作日下班、周末休息和节假日时间；

D、将该混水装置供热时间段内的室外温度T的范围T_k~T_s平均分为高、中、低三个区域：

高：T_k~(2T_k/3+T_s/3)；

中：(2T_k/3+T_s/3)~(T_k/3+2T_s/3)；

低：(T_k/3+2T_s/3)~T_s；

E、确定供热时间段内三个室外温度范围内的供水温度t_g

$t_g=\left\{\begin{array}{cc}{t}_{g1}& T\∈[(\frac{T_k}{3}+\frac{2T_s}{3}),T_s]\\ t_{g2}& T\∈[(\frac{2T_k}{3}+\frac{T_s}{3}),(\frac{T_k}{3}+\frac{2T_s}{3})]\\ t_{g3}& T\∈[T_k,(\frac{2T_k}{3}+\frac{T_s}{3})]\end{array}\right.$

其中：t_g1—为量调节阶段实际供水温度，℃；

t_g2—为质量流量综合调节阶段实际供水温度，℃；

t_g3—为质调节阶段实际供水温度，℃；

1）当室外温度T∈(T_k/3+2T_s/3)~T_s时，供热系统采用量调节方式，即保持供回水温差不变，流量发生改变，供热系统的调节和控制的方法采用下述方程：

t_g1’=t_g’

t_h1’=t_h’

Q₁=(T_n-T)/(T_n-T_s)

t_g1=T_n+0.5*(t_g1’+t_h1’-2T_n)*Q₁ ^1/1+b+0.5*(t_g’-t_h’)

t_h1=T_n+0.5*(t_g1’+t_h1’-2T_n)*Q₁ ^1/1+b-0.5*(t_g’-t_h’)

G₁=(T_n-T)/(T_n-T_s)

式中：t_g1’和t_h1’—分别为量调节阶段设计供水、回水温度，℃；

Q₁—为量调节阶段相对负荷比；

T_n—为供暖室内计算温度，℃；

T_s—为区域供热极端低温温度，℃；

t_h1—为量调节阶段实际回水温度，℃；

b-为散热器参数，（铸铁散热器b一般取为0.3，钢制散热器一般取为0.24，见《供热工程》）；

G₁-为量调节阶段实际循环水流量与设计循环水流量之比；

2）当室外温度T∈(2T_k/3+T_s/3)~(T_k/3+2T_s/3)时，供热系统采用质量流量综合调节方式，即供水温度和流量都发生变化，供热系统的调节和控制的方法采用下述方程：

T₃=T_k/3+2T_s/3

t_g2’=T_n+0.5*(t_g1’+t_h1’-2T_n)*[(T_n-T₃)/(T_n-T_s)]^1/1+b+0.5*(t_g’-t_h’)

t_h2’=T_n+0.5*(t_g1’+t_h1’-2T_n)*[(T_n-T₃)/(T_n-T_s)]^1/1+b-0.5*(t_g’-t_h’)

Q₂=(T_n-T)/(T_n-T₃)

t_g2=T_n+0.5(t_g2’+t_h2’-2T_n)*Q₂ ^1/1+b+0.5(t_g2’-t_h2’)*Q₂ ^1-m

t_h2=T_n+0.5(t_g2’+t_h2’-2T_n)*Q₂ ^1/1+b-0.5(t_g2’-t_h2’)*Q₂ ^1-m

G₂=Q₂ ^m*(T_n-T₃)/(T_n-T_s)

式中：t_g2’和t_h2’—分别为质量流量综合调节阶段设计供水、回水温度，℃；

b—为散热器参数；

Q₂—为质量流量综合调节阶段相对负荷比；

t_h2—为质量流量综合调节阶段实际回水温度，℃；

m—为质量流量综合调节控制参数，m∈[0,1]，可根据不同地区分别赋值，其值的大小表明该阶段接近量调节和质调节的程度，数值越大越接近质调节，越小越接近量调节，为了现统一取为0.5；

G₂—为质量流量综合调节阶段实际循环水流量与设计循环水流量之比；

3）当室外温度T∈T_k~(2T_k/3+T_s/3)时，供热系统采用质调节方式，即保持流量不变，供水温度发生改变，供热系统的调节和控制的方法采用下述方程：

T₂=2T_k/3+T_s/3

t_g3’=T_n+0.5(t_g2’+t_h2’-2T_n)*[(T_n-T₂)/(T_n-T₃)]^1/1+b+0.5(t_g2’-t_h2’)*[(T_n-T)/(T_n-T₃)]^0.5

t_h3’=T_n+0.5(t_g2’+t_h2’-2T_n)*[(T_n-T₂)/(T_n-T₃)]^1/1+b+0.5(t_g2’-t_h2’)*[(T_n-T)/(T_n-T₃)]^0.5

G₃=[(T_n-T₂)/(T_n-T₃)]^0.5*(T_n-T₃)/(T_n-T_s)

Q₃=(T_n-T)/(T_n-T₂)

t_g3=T_n+0.5(t_g3’+t_h3’-2T_n)*Q₃ ^1/1+b+0.5(t_g3’-t_h3’)*Q₃

t_h3=T_n+0.5(t_g3’+t_h3’-2T_n)*Q₃ ^1/1+b-0.5(t_g3’-t_h3’)*Q₃

式中：t_g3’—为质调节阶段设计供水温度，℃；

t_h3’—为质调节阶段设计回水温度，℃；

G₃—为质调节阶段实际循环水流量比；

Q₃—为质调节阶段相对负荷比；

t_h3—为质调节阶段实际回水温度，℃；

所述的保温时间段的调节和控制方法包括以下步骤：

A、当供热系统开始进入保温时间段时，此时采取内循环防冻节能控制，即关闭建筑物供热系统的二通阀并通过控制三通阀的开度将从换热器出来的水流切断，而使混水装置的旁通管保持畅通，此时水循环变为内部循环，水流不经过换热器进行对流换热，待供热建筑物的末端房间温度T_f逐渐降至保温温度T_b；

B、当待供热建筑物的末端房间温度T_f降至保温温度T_b时，采取末端房间恒温控制，即与供热时间段相同的控制方法，只是将末端房间温度控制目标由设定供热温度T_g变为设定保温温度T_b，使待供热建筑物的末端房间温度T_f保持于设定保温温度T_b；

所述的末端房间指的是基于该混水装置的供热系统所供热的建筑物中距离该供热系统最远的房间。

本发明的有益效果：

由于在低温阶段采取量调节，同时相比于其他阶段低温阶段的时间是最短的，因此该种方法节能效果显著，而且随着室外温度的提高，更加侧重于稳定性的重要性，并且基于这种调节方式的组合实现了各阶段之间平稳过渡。此外，将供热调节、恒温PID控制和混水装置相结合：利用混水装置控制供水温度（与室外温度相对应），并对末端室内温度进行恒温PID调节以控制供水流量。

在降温时段，通过对混水系统的控制将内循环与外循环隔离，供热量极小，同时还在保证最小供水压力的前提下根据流态分析节约电能，将节能效果最大化；在恒温时段，为了防止建筑发生冻害，采取和供热时段相同的控制策略，只是将控制目标由设定供热温度变为设定保温温度。

附图说明

图1是基于混水装置的供热系统的单换热器混水模式的示意图。

图2是基于混水装置的供热系统的双换热器混水模式的示意图。

图3是基于混水装置的供热系统的三换热器混水模式的示意图。

图中：1-锅炉、2-一次循环泵、3-换热器、4-二次循环泵、5-三通电动阀、6-楼栋散热器、7-二通电动阀、8-混水装置。

具体实施方式

（1）单换热器的混水方式的调节和控制

供热时段的总体调节和控制策略是：根据图1单换热器混水模式的示意图，通过对三通阀的开度调节，控制流经换热器的流量与旁通管流量之比，以此来控制流经楼栋换热器的供水温度，而以安装在末端房间的温度传感器的温度为反馈信号，通过位于主管回流上的二次侧循环泵的变频调节，来控制末端房间温度至设定供热温度，控制方式为房间恒温调节。循环泵的自动加载控制策略为：当供热负荷较小时，只开启一台循环泵进行驱动，并通过变频调节实现房间恒温控制，此时循环泵的工作模式为变频；当二次侧循环泵的频率达到50Hz而末端房间温度仍低于设定供热温度时，则开启另一台二次侧循环泵，并继续实现房间恒温调节，此时循环泵的工作模式为一工频一变频。循环泵的自动卸载控制策略为：当末端房间温度高于设定供热温度，先通过水泵变频调节降低水流量，以降低房间温度至设定供热温度，此时循环泵的工作模式为一工频一变频；当二次侧循环泵的频率达到最小频率f_min（即循环泵出水相应的最低频率，对于并联水泵而言，一般为30Hz~35Hz之间）而房间温度仍高于设定供热温度时，则关闭一台二次侧循环泵，仅通过一台循环泵继续进行房间恒温调节，此时循环泵的工作模式为变频。

保温时段的总体控制策略是：根据图1单换热器混水模式的示意图，在降温时段，优先开启一台二次侧循环泵，通过三通阀的开度调节，将从换热器出来的流动切断，水流只通过旁通管流动，因此换热器的热量几乎被隔绝，而通过水流残余的热量以及水流的内循环来实现防冻的目的，并且对循环泵进行变频调节以保证最小流量和最低压力；在恒温时段，总体控制策略和循环泵的自动加载卸载控制策略与供热时段相同，只是将控制目标由设定供热温度变为设定保温温度。在降温时段循环泵的自动加载控制策略为：优先开启一台循环泵，并通过变频调节保证最小流量和最低压力；当二次侧循环泵频率达到50Hz而内循环流量仍小于最小流量或者回水压力小于最低压力时，则需开启一台循环泵并进行变频调节，此时循环泵的工作模式为一工频一变频。在降温时段循环泵的自动卸载控制策略为：当内循环流量仍高于最小流量并且回水压力高于最低压力时，通过水泵变频调节降低水流量和回水压力，此时循环泵的工作模式为一工频一变频；当二次侧循环泵的频率达到最小频率f_min而循环流量仍高于最小流量并且回水压力高于最低压力时，则关闭一台二次侧循环泵，另一台循环泵变频运行。

（2）双换热器的混水方式的调节和控制

供热时段的总体控制策略是：根据图2双换热器混水模式的示意图，通过二通电动阀的通断控制和三通电动阀的开度调节控制流经换热器的流量与旁通管流量之比，以此来控制流经楼栋的供水温度，以楼栋末端房间温度为反馈信号，通过位于主管回流上的二次侧循环泵的变频调节，来控制末端房间温度至设定供热温度，控制方式为房间恒温调节。换热器和循环泵的自动加载控制策略为：当供热负荷较小时，只开启一台循环泵进行驱动并通过接三通阀的换热器进行热交换，对循环泵变频调节以实现房间恒温控制；当二次侧循环泵的频率达到50Hz而房间温度仍低于设定供热温度时，则开启另一台二次侧循环泵并继续通过三通阀调节继续控制流经楼栋的供水温度，并继续通过二次侧循环泵的变频调节来实现末端房间的恒温控制，此时循环泵的工作模式为一工频一变频；如果房间温度仍达不到设定供热温度，则打开二通阀，使另一台换热器投入使用，此时循环泵的工作模式为一工频一变频。换热器和循环泵的自动卸载控制策略为：当房间温度高于设定供热温度，通过水泵变频调节降低水流量，以降低房间温度至设定供热温度，此时循环泵的工作模式为一工频一变频；当二次侧循环泵的频率达到最小频率f_min而房间温度仍高于设定供热温度时，则关闭二通电动阀，使连接该二通电动阀的换热器停止使用，并继续采取房间恒温调节，此时循环泵的工作模式为一工频一变频；当二次侧循环泵的频率达到最小频率f_min而房间温度仍高于设定供热温度时，则关闭一台循环泵，并继续采取房间恒温调节，此时另一台循环泵的工作模式为变频。

保温时段的总体控制策略是：根据图2双换热器混水模式的示意图，在降温时段，先关断二通阀，并通过三通阀的开度调节将从换热器出来的流动切断，水流只通过旁通管流动且由二次侧循环泵来驱动，因此换热器的热量几乎被隔绝，而通过水流残余的热量以及水流的内循环来实现防冻的目的，并且对循环泵进行变频调节以保证最小流量和最低压力；在恒温时段，总体控制策略以及换热器和循环泵的自动加载卸载控制策略与供热时段相同，只是将控制目标由设定供热温度变为设定保温温度。在降温时段循环泵的自动加载控制策略为：优先开启一台循环泵进行驱动并通过一个换热器进行热交换，并通过变频调节保证最小流量和最低压力；当二次侧循环泵频率达到50Hz而内循环流量仍小于最小流量或者回水压力小于最低压力时，则需开启一台循环泵并继续进行变频调节，此时循环泵的工作模式为一工频一变频。在降温时段循环泵的自动卸载控制策略为：当内循环流量仍高于最小流量并且回水压力高于最低压力时，通过水泵变频调节降低水流量和回水压力，此时循环泵的工作模式为一工频一变频；当二次侧循环泵的频率达到最小频率f_min而循环流量仍高于最小流量并且回水压力高于最低压力时，则关闭一台二次侧循环泵，此时另一台循环泵的工作模式为变频。

（3）三换热器的混水方式的调节和控制

供热时段的总体控制策略是：根据图3三换热器混水模式的示意图，通过二通电动阀的通断控制和三通电动阀的开度调节使流经换热器的流量与旁通管流量之比，以此来控制流经楼栋的供水温度，以楼栋末端房间温度为反馈信号，通过位于主管回流上的二次侧循环泵的变频调节，来控制末端房间温度至设定供热温度，控制方式为房间恒温调节。换热器和循环泵的自动加载控制策略为：当供热负荷较小时，只开启一台循环泵进行驱动并通过接三通阀的换热器进行热交换，并通过循环泵变频调节实现房间恒温控制；当二次侧循环泵的频率达到50Hz而房间温度仍低于设定供热温度时，则开启一台二次侧循环泵并继续通过三通阀调节继续控制流经楼栋的供水温度，并继续通过二次侧循环泵的变频调节来实现末端房间的恒温控制，此时循环泵的工作模式为一工频一变频；如果房间温度还达不到设定供热温度，则打开一个换热器出水处的二通阀，使一台换热器投入使用，此时循环泵的工作模式为一工频一变频；如果房间温度仍达不到设定供热温度，则打开另一个换热器出水处的二通阀，使第三台换热器投入使用，此时循环泵的工作模式为一工频一变频。换热器和循环泵的自动卸载控制策略为：当房间温度高于设定供热温度，通过水泵变频调节降低水流量，以降低房间温度至设定供热温度，此时循环泵的工作模式为一工频一变频；当二次侧循环泵的频率达到最小频率f_min而房间温度仍高于设定供热温度时，则关闭一个二通电动阀，使连接该二通电动阀的换热器停止使用，并继续采取房间恒温调节，此时循环泵的工作模式为一工频一变频；当二次侧循环泵的频率达到最小频率f_min而房间温度仍高于设定供热温度时，则关闭另一个二通电动阀，使连接该二通电动阀的换热器停止使用，并继续采取房间恒温调节，此时循环泵的工作模式为一工频一变频；当二次侧循环泵的频率达到最小频率f_min而房间温度仍高于设定供热温度时，则关闭一台二次侧循环泵，并继续采取房间恒温调节，此时另一台循环泵的工作模式为变频。

保温时段的总体控制策略是：根据图3三换热器混水模式的示意图，在降温时段，先关断所有二通阀，并通过三通阀的开度调节将从换热器出来的流动切断，水流只通过旁通管流动且由二次侧循环泵来驱动，因此换热器的热量几乎被隔绝，而通过水流残余的热量以及水流的内循环来实现防冻的目的，并且对循环泵进行变频调节以保证最小流量和最低压力；在恒温时段，总体控制策略以及换热器和循环泵的自动加载卸载控制策略与供热时段相同，只是将控制目标由设定供热温度变为设定保温温度在降温时段循环泵的自动加载控制策略为：优先开启一台循环泵进行驱动并通过一个换热器进行热交换，并通过变频调节保证最小流量和最低压力；当二次侧循环泵频率达到50Hz而内循环流量仍小于最小流量或者回水压力小于最低压力时，则需开启一台循环泵并进行变频调节，此时循环泵的工作模式为一工频一变频。在降温时段循环泵的自动卸载控制策略为：当内循环流量仍高于最小流量并且回水压力高于最低压力时，通过水泵变频调节降低水流量和回水压力，此时循环泵的工作模式为一工频一变频；当二次侧循环泵的频率达到最小频率f_min而循环流量仍高于最小流量并且回水压力高于最低压力时，则关闭一台二次侧循环泵，此时另一台循环泵的工作模式变频。

Claims (5)

1.一种基于混水装置的供热系统，其特征在于，它包括：一次循环泵（2）、楼栋散热器（6）、混水装置（8）、二通电动阀（7）和至少一个换热器（3），所述的混水装置包括：二次循环泵（4）、温度传感器和三通电动阀（5），所述的一次循环泵（2）的入水口与锅炉（1）相连，出水口与换热器（3）的一端相连，换热器（3）的另一端与混水装置（8）的入水口相连，混水装置（8）的出水口与分布在待供热建筑物的各个楼栋散热器（6）相连，所述温度传感器安装在供热系统所在待供热建筑物的末端房间，温度传感器采集到的温度信号与供热系统的电动阀（5）相关连。

2.一种基于混水装置的供热调节和控制方法，其特征在于：该基于混水装置的供热调节和控制方法包括以下步骤：

A、设定待供热建筑物的开始供热的室外温度T_k、保温温度T_b、供热系统的设计供水温度t_g’和供热系统的设计回水温度t_h’；

B、对室外温度进行测量，当连续一定天数的平均气温低于T_k，开启基于该混水装置的供热系统；

C、供热系统开启后，确定待供热建筑物的供热时间段和保温时间段；

设每个工作日的上班时间由A点至B点，则每天的供热时间段按下式计算：

[A-y_max*(T_k-T_w)/(T_k-T_s)]点至B点

式中：y_max—为提前供热时间的最大值，h；

T_w—为当天的室外平均温度，℃；

T_s—为区域供热极端低温温度即冬季室外计算温度，℃；

保温时间段为供热时间段之外的时间段，包括工作日下班、周末休息和节假日时间；

D、将该混水装置供热时间段内的室外温度T的范围T_k~T_s平均分为高、中、低三个区域：

高：T_k~(2T_k/3+T_s/3)；

中：(2T_k/3+T_s/3)~(T_k/3+2T_s/3)；

低：(T_k/3+2T_s/3)~T_s；

E、确定供热时间段内三个室外温度范围内的供水温度t_g1、t_g2、t_g3

$t_g=\left\{\begin{array}{cc}{t}_{g1}& T\∈[(\frac{T_k}{3}+\frac{2T_s}{3}),T_s]\\ t_{g2}& T\∈[(\frac{2T_k}{3}+\frac{T_s}{3}),(\frac{T_k}{3}+\frac{2T_s}{3})]\\ t_{g3}& T\∈[T_k,(\frac{2T_k}{3}+\frac{T_s}{3})]\end{array}\right.$

其中：t_g1—为量调节阶段实际供水温度，℃；

t_g2—为质量流量综合调节阶段实际供水温度，℃；

t_g3—为质调节阶段实际供水温度，℃；

1）当室外温度T∈(T_k/3+2T_s/3)~T_s时，供热系统采用量调节方式，即保持供回水温差不变，流量发生改变，供热系统的调节和控制的方法采用下述方程：

t_g1’=t_g’

t_h1’=t_h’

Q₁=(T_n-T)/(T_n-T_s)

t_g1=T_n+0.5*(t_g1’+t_h1’-2T_n)*Q₁ ^1/1+b+0.5*(t_g’-t_h’)

t_h1=T_n+0.5*(t_g1’+t_h1’-2T_n)*Q₁ ^1/1+b-0.5*(t_g’-t_h’)

G₁=(T_n-T)/(T_n-T_s)

式中：t_g1’和t_h1’—分别为量调节阶段设计供水、回水温度，℃；

Q₁—为量调节阶段相对负荷比；

T_n—为供暖室内计算温度，℃；

T_s—为区域供热极端低温温度，℃；

t_h1—为量调节阶段实际回水温度，℃；

b—为散热器参数；

G₁—为量调节阶段实际循环水流量与设计循环水流量之比；

2）当室外温度T∈(2T_k/3+T_s/3)~(T_k/3+2T_s/3)时，供热系统采用质量流量综合调节方式，即供水温度和流量都发生变化，供热系统的调节和控制的方法采用下述方程：

T₃=T_k/3+2T_s/3

t_g2’=T_n+0.5*(t_g1’+t_h1’-2T_n)*[(T_n-T₃)/(T_n-T_s)]^1/1+b+0.5*(t_g’-t_h’)

t_h2’=T_n+0.5*(t_g1’+t_h1’-2T_n)*[(T_n-T₃)/(T_n-T_s)]^1/1+b-0.5*(t_g’-t_h’)

Q₂=(T_n-T)/(T_n-T₃)

t_g2=T_n+0.5(t_g2’+t_h2’-2T_n)*Q₂ ^1/1+b+0.5(t_g2’-t_h2’)*Q₂ ^1-m

t_h2=T_n+0.5(t_g2’+t_h2’-2T_n)*Q₂ ^1/1+b-0.5(t_g2’-t_h2’)*Q₂ ^1-m

G₂=Q₂ ^m*(T_n-T₃)/(T_n-T_s)

式中：t_g2’和t_h2’—分别为质量流量综合调节阶段设计供水、回水温度，℃；

b—为散热器参数；

Q₂—为质量流量综合调节阶段相对负荷比；

t_h2—为质量流量综合调节阶段实际回水温度，℃；

m—为质量流量综合调节控制参数，m∈[0,1]；

G₂—为质量流量综合调节阶段实际循环水流量与设计循环水流量之比；

3）当室外温度T∈T_k~(2T_k/3+T_s/3)时，供热系统采用质调节方式，即保持流量不变，供水温度发生改变，供热系统的调节和控制的方法采用下述方程：

T₂=2T_k/3+T_s/3

t_g3’=T_n+0.5(t_g2’+t_h2’-2T_n)*[(T_n-T₂)/(T_n-T₃)]^1/1+b+0.5(t_g2’-t_h2’)*[(T_n-T)/(T_n-T₃)]^0.5

t_h3’=T_n+0.5(t_g2’+t_h2’-2T_n)*[(T_n-T₂)/(T_n-T₃)]^1/1+b+0.5(t_g2’-t_h2’)*[(T_n-T)/(T_n-T₃)]^0.5

G₃=[(T_n-T₂)/(T_n-T₃)]^0.5*(T_n-T₃)/(T_n-T_s)

Q₃=(T_n-T)/(T_n-T₂)

t_g3=T_n+0.5(t_g3’+t_h3’-2T_n)*Q₃ ^1/1+b+0.5(t_g3’-t_h3’)*Q₃

t_h3=T_n+0.5(t_g3’+t_h3’-2T_n)*Q₃ ^1/1+b-0.5(t_g3’-t_h3’)*Q₃

式中：t_g3’和t_h3’—分别为质调节阶段设计供水温度、回水温度，℃；

G₃—为质调节阶段实际循环水流量比；

Q₃—为质调节阶段相对负荷比；

t_h3—为质调节阶段实际回水温度，℃；

3.根据权利要求2所述的一种基于混水装置的供热调节和控制方法，其特征在于：所述的保温时间段的调节和控制方法包括以下步骤：

A、当供热系统开始进入保温时间段时，此时采取内循环防冻节能控制，即关闭建筑物供热系统的二通电动阀并通过控制三通电动阀的开度将从换热器出来的水流切断，而使混水装置的旁通管保持畅通，此时水循环变为内部循环，水流不经过换热器进行对流换热，待供热建筑物的末端房间温度T_f逐渐降至保温温度T_b；

B、当待供热建筑物的末端房间温度T_f降至保温温度T_b时，采取末端房间恒温控制，即与供热时间段相同的控制方法，只是将末端房间温度控制目标由设定供热温度T_g变为设定保温温度T_b，使待供热建筑物的末端房间温度T_f保持于设定保温温度T_b；

4.根据权利要求2所述的一种基于混水装置的供热调节和控制方法，其特征在于：所述的末端房间指的是待供热建筑物中距离该供热系统最远的房间。

5.根据权利要求1所述的一种基于混水装置的供热调节和控制方法，其特征在于：所述的提前供热时间的最大值y_max是待供热建筑物的末端房间温度升至设定温度时需要的最大时间值，可通过实验获得。

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