CN103895470A - 一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制装置及其控制方法。通过温度传感器测量车厢内的温度，水温传感器测量锅炉内的循环水的温度。控制系统根据车厢温度和水温控制电热器加减档，循环泵的启停以及缺水保护、防止沸腾保护、采暖不足的报警。循环水泵在室内低于设定温度且出水温度达到一定温度时，启动循环泵，以提高散热器的平均温度，实现了提高车厢内的温度的效果。当室内温度达到设定温度或水温过低停止循环泵，实现了采暖系统的自动控制。通过上述装置和方法，实现了自动切换车辆采暖系统自然循环和强制循环的效果，从而提高了频繁启停电热器和水泵时的工作效率。

Description

一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及车辆制造领域的一种采暖系统的控制装置及其控制方法，尤其涉及一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制装置及其控制方法。

背景技术

目前，车辆锅炉采暖系统的控制方式，通常采用锅炉内加热器设置几个档位，由操作人员进行手动操作，使锅炉内的加热器执行相应的加热档位。采用此种方式，不仅无形中增加了操作人员的工作量，还容易在操作过程中出现误操作的现象，进而导致了事故率的增加。

同时，由于，车辆线路在寒冷地区的铺设，对车辆的采暖系统的要求更高。这就需要对车辆的采暖系统增设循环泵，以增加车辆采暖系统的工作效率，以提高热量的传输效率。但是，由于车辆采暖系统的工作温度不同，时常需要启闭，因此，传统的由操作人员手动控制的循环泵已经不适用现有车辆的需求，需要有更好的技术应用到车辆领域。

基于以上需要和缺点，特提出本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制装置及其控制方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制方法，包括如下步骤：

11）开启电热器，加热锅炉内存储的循环水；

12）在锅炉内的水温低于最高水温T1时，锅炉内的水通过管路流经散热器，并通过散热器向车厢内供暖；

13）当车厢内的温度大于车内最高温T2的时间，持续超过预设时间t1时，电热器自动下降一个档位工作；

14）当车厢内的温度低于车内最低温T3的时间，持续超过预设时间t1时，电热器自动上升一个档位工作；

15）当锅炉内的水温超过最高水温T1时，输出水温沸腾信号，并使电热器停止工作。

进一步，设置有应急控制模式，所述的应急控制模式为，当无法正常检测锅炉内水位或车厢内温度或锅炉内水温时，无法执行步骤13）和步骤14），操作人员通过控制系统使电热器手动执行任一的工作档位。

进一步，当无法正常检测锅炉内水位或车厢内温度或锅炉内水温时，工作人员通过控制面板上的电热器模式开关，使电热器执行应急模式。

进一步，当锅炉内的水位达不到预定水位L1时，锅炉内的电热器将无法工作，并通过控制系统在控制面板上显示缺水报警信号；当锅炉内的加热管工作时，通过控制系统将相应的档位信号显示在控制面板上；当锅炉内的水温超过最高水温T1时，发出水温沸腾信号；通过控制系统在控制面板上显示出锅炉内循环水的实时温度值和车厢内的实时温度值。

进一步，锅炉内的水通过循环泵向车厢传输热量包括如下步骤：

51）当锅炉内的水温高于T4时，循环泵开始工作，使循环水经循环泵作用提高流速，提高了传输热量的效率；

52）循环泵工作至锅炉内的水温低于T5时，循环泵停止工作，使循环水经自然循环完成传输热量的目的。

一种具有如上任一所述的一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制装置，其包括：用于加热水的锅炉、可调节加热档位的加热管及用于对车厢内散热的散热器，所述的锅炉内设置有用于加热循环水的加热管，所述的散热器与锅炉之间通过循环管路相连接；锅炉内设置有用于检测锅炉内水温的水温度传感器，车厢内设置有用于检测车厢内温度的温度传感器，以及用于显示档位、发出报警信号及控制加热模式的控制面板。

进一步，所述的锅炉内还设置有用于检测锅炉水位的水位传感器。锅炉与散热器之间设置有用于加快循环水流速的循环泵。

进一步，在锅炉与散热器之间设置有备用循环泵，所述的循环泵与备用循环泵分别通过两个循环支路连接锅炉与散热器。

进一步，所述的加热管，温度传感器，水温度传感器，水位传感器，循环泵和备用循环泵分别通过控制系统与设置有用于显示档位、发出报警信号及控制加热模式的控制面板相连接。

本发明的有益效果是，通过上述方法和装置，使锅炉的加热器实现自动加减档，从而减轻了工作人员的工作量，减少了能源的损耗，实现了节能减排的目的。

通过上述方法和装置，实现了采暖系统中的循环泵的自动启闭，实现了车辆自动控制的工作新模式，也降低了采暖系统非必要的工作能耗。

通过设置备用循环泵，提高了车辆的可靠性，使车辆的采暖系统的工作环境适应度更广。

通过设置水位传感器，使车辆增加了水位保护功能。

通过设置应急模式，使得车辆的模式实现多样性，使得车辆带故障运行的安全性得到保障。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明的系统流程框图；

图3是本发明中三档位对应的控制面板结构图；

图4是本发明的四档位系统流程框图；

图5是本发明中四档位对应的控制面板结构图；

图6是本发明优选的结构框图；

图7是本发明中循环泵的流程框图。

图中标记说明：1—控制面板，2—锅炉，3—散热器，4—车厢，5—温度传感器，6—水温度传感器，7—水位传感器，8—循环泵，9—备用循环泵，11—电热器第一档指示灯，12—电热器第二档指示灯，13—电热器第三档指示灯，14—电热器第四档指示灯，15—循环泵指示灯，16—备用循环泵指示灯，17—电热器第四档开关，18—循环泵开关，19—备用循环泵开关，110—循环泵模式开关，111—缺水报警指示灯，112—温度显示板，113—电热器模式开关，114—电热器第二档开关,115—电热器第一档开关，116—电热器第三档开关，21—电热器。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制装置，包括：用于加热水的锅炉2、可调节加热档位的加热管21及用于对车厢4内散热的散热器3，所述的加热管21设置在锅炉2内，所述的散热器3与锅炉2通过循环管路相连接。在锅炉2上还设置有用于检测锅炉2内水温的水温度传感器6和用于检测锅炉水位的水位传感器7。在车厢4内还设置有用于检测车厢4内温度的温度传感器5。

所述的加热管21，温度传感器5，水温度传感器6和水位传感器7分别通过控制系统与设置有用于显示档位、发出报警信号及控制加热模式的控制面板1相连接。

如图2所示，一种采用上述装置的车辆采暖系统用煤电锅炉的的采暖系统的控制方法，包括如下步骤：11）开启电热器21，加热锅炉2内存储的水;

12)在锅炉2内的水温低于最高水温T1时，锅炉2内的水通过管路经散热器3向车厢4内供暖;

13)当车厢4内的温度大于车内最高温T2的时间，持续超过预设时间t1时，电热器21自动下降一个档位工作;

14)当车厢4内的温度低于车内最低温T3的时间，持续超过预设时间t1时，电热器21自动上升一个档位工作;

15)当锅炉内的水温超过最高水温T1时，通过控制系统1输出水温沸腾信号，使电热器21全部停止工作。

如图3所示，供操作人员控制和提示的控制面板1上设置有：电热器第一档指示灯11，电热器第二档指示灯12，电热器第三档指示灯13，电热器第四档指示灯14，循环泵指示灯15，备用循环泵指示灯16，电热器第四档开关17，循环泵开关18，备用循环泵开关19，循环泵模式开关110，缺水报警指示灯111，温度显示板112，电热器模式开关113，电热器第二档开关114,电热器第一档开关115，电热器第三档开关116。

本实施例中，操作人员正常工作时，将电热器模式开关113选择为自动模式。在此工作模式下，当锅炉2内的水位低于预定水位L1时，锅炉2中设置的电热器21无法开始工作，并通过控制系统输出缺水报警信号，在控制面板1上的缺水报警指示灯111亮起。

当锅炉2内的水位高于预定水位L1时，锅炉2内的加热管21自动启动并按步骤11）至步骤15）执行，并通过控制系统将相应的档位信号输出。在电热器21执行相应的加热档位时，控制面板1上对应电热器21相应档位的指示灯亮起。

当锅炉2内的水温超过最高水温T1时，通过控制系统发出水沸腾信号。

在控制面板的温度显示板上实时的显示出锅炉2内水的实时温度值和车厢4内的实时温度值。

本实施例中，当无法正常检测锅炉内水位或车厢内温度或锅炉内水温时，工作人员将控制面板1上的电热器模式开关113选择为应急模式，使电热器21执行应急模式工作。

在此模式下，操作人员可以通过控制面板1上设置的电热器第一档开关115、电热器第二档开关114和电热器第四档开关17，使电热器21执行相对应的工作档位。并可以使相对应档位的第一档指示灯11，电热器第二档指示灯12或电热器第四档指示灯14亮起。通过上述方法和装置，使锅炉的加热器实现自动加减档，从而减轻了工作人员的工作量，减少了能源的损耗，实现了节能减排的目的。

通过设置水位传感器，使车辆增加了水位保护功能。

通过设置应急模式，使得车辆的模式实现多样性，使得车辆带故障运行的安全性得到保障。

实施例2

如图4所示，本实施例中，锅炉2内设置的加热管21设置4个加热档位，所加设的档位对应的加热管发热功率设置为发热管最大发热功率。从而，使车厢4内的温度值可以在严寒地带保持在额定温度范围之内。

如图5所示，本实施例中，供操作人员控制和提示的控制面板1上设置有：电热器第一档指示灯11，电热器第二档指示灯12，电热器第三档指示灯13，电热器第四档指示灯14，循环泵指示灯15，备用循环泵指示灯16，电热器第四档开关17，循环泵开关18，备用循环泵开关19，循环泵模式开关110，缺水报警指示灯111，温度显示板112，电热器模式开关113，电热器第二档开关114,电热器第一档开关115，电热器第三档开关116。

从而，可以使加热管执行第三档位时，控制面板1上的电热器第三档指示灯13亮起。并可以在操作人员将电热器模式开关113选择为应急模式时，通过电热器第三档开关116使电热器21手动执行第三档模式加热。

通过加设加热器档位，实现了车辆的工作环境的多样性，使得车辆的工作范围更广。

实施例3

如图6所示，本实施例中，一种车辆用煤电锅炉的采暖系统，包括：用于加热水的锅炉2、可调节加热档位的加热管21及用于对车厢4内散热的散热器3，所述的加热管21设置在锅炉2内，所述的散热器3与锅炉2通过循环管路相连接。在锅炉2上还设置有用于检测锅炉2内水温的水温度传感器6和用于检测锅炉水位的水位传感器7。在车厢4内还设置有用于检测车厢4内温度的温度传感器5。在锅炉2与散热器3之间设置有循环泵8和备用循环泵9，所述的循环泵8与备用循环泵9分别通过两个循环支路连接锅炉2与散热器3。

所述的加热管21，温度传感器5，水温度传感器6、水位传感器7、循环泵8和备用循环泵9分别通过控制系统与设置有用于显示档位、发出报警信号及控制加热模式的控制面板1相连接。

从而，实现了锅炉内的水经循环泵8和备用循环泵9加速作用后流经散热器3再流回锅炉2中的水流循环。并可以使循环水通过循环泵8和备用循环泵9加速，达到了提高锅炉的加热效率，提高锅炉的使用范围的目的。

如图7所示，本实施例中，锅炉内的水通过循环泵向车辆轿厢传输热量包括如下步骤：51）当锅炉内的水温高于T4时，循环泵开始工作，使循环水经循环泵作用提高流速，提高了传输热量的效率；52）循环泵工作至锅炉内的水温低于T5时，循环泵停止工作，使循环水经自然循环完成传输热量的目的。

如图8所示，本实施例中，供操作人员控制和提示的控制面板1上设置有：电热器第一档指示灯11，电热器第二档指示灯12，电热器第三档指示灯13，电热器第四档指示灯14，循环泵指示灯15，备用循环泵指示灯16，电热器第四档开关17，循环泵开关18，备用循环泵开关19，循环泵模式开关110，缺水报警指示灯111，温度显示板112，电热器模式开关113，电热器第二档开关114,电热器第一档开关115，电热器第三档开关116。

本实施例中，操作人员正常工作时，将循环泵模式开关110选择为自动模式。在此工作模式下，循环泵8和备用循环泵9均按步骤51）至步骤52）正常工作。并通过控制系统输出相应水泵正常工作信号，使控制面板1上的循环泵指示灯15和备用循环泵指示灯16亮起。

当无法正常检测锅炉内水位或车厢内温度或锅炉内水温时，工作人员将控制面板1上的循环泵模式开关110选择为应急模式，使循环泵8和备用循环泵9执行应急模式程序。

在此模式下，操作人员可以通过控制面板1上设置的循环泵开关18，备用循环泵开关19，使循环泵8和备用循环泵9工作或关闭，并可以使循环泵指示灯15和备用循环泵指示灯16亮起。

通过上述方法和装置，实现了采暖系统中的循环泵的自动启闭，实现了车辆自动控制的工作新模式，也降低了采暖系统非必要的工作能耗。

通过设置备用循环泵，提高了车辆的可靠性，使车辆的采暖系统的工作环境适应度更广。

需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制方法，包括如下步骤：

11）开启电热器（21），加热锅炉（2）内存储的循环水；

12）在锅炉（2）内的水温低于最高水温T1时，锅炉（2）内的水通过管路流经散热器（3），并通过散热器（3）向车厢（4）内供暖；

其特征在于：

13）当车厢（4）内的温度大于车内最高温T2的时间，持续超过预设时间t1时，电热器（21）自动下降一个档位工作；

14）当车厢内（4）的温度低于车内最低温T3的时间，持续超过预设时间t1时，电热器（21）自动上升一个档位工作；

15）当锅炉（4）内的水温超过最高水温T1时，输出水温沸腾信号，并使电热器（21）停止工作。

2.根据权利要求1所述的一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制方法，其特征在于：设置有应急控制模式，所述的应急控制模式为，

当无法正常检测锅炉内水位（2）或车厢（4）内温度或锅炉（4）内水温时，无法执行步骤13）和步骤14），操作人员通过控制系统使电热器（21）手动执行任一的工作档位。

3.根据权利要求2所述的一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制方法，其特征在于：当无法正常检测锅炉（2）内水位或车厢（4）内温度或锅炉（4）内水温时，工作人员通过控制面板（1）上的电热器模式开关（113），使电热器（21）执行应急模式。

4.根据权利要求1所述的一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制方法，其特征在于：当锅炉（2）内的水位达不到预定水位L1时，锅炉（2）内的电热器（21）将无法工作，并通过控制系统在控制面板（1）上显示缺水报警信号；

当锅炉（2）内的加热管（21）工作时，通过控制系统将相应的档位信号显示在控制面板（1）上；

当锅炉（2）内的水温超过最高水温T1时，发出水温沸腾信号；

通过控制系统在控制面板（1）上显示出锅炉（2）内循环水的实时温度值和车厢（4）内的实时温度值。

5.根据权利要求1所述的一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制方法，其特征在于：锅炉（2）内的水通过循环泵（8）向车厢（4）传输热量包括如下步骤：

51）当锅炉（2）内的水温高于T4时，循环泵（8）开始工作，使循环水经循环泵（8）作用提高流速，提高了传输热量的效率；

52）循环泵（8）工作至锅炉（2）内的水温低于T5时，循环泵（8）停止工作，使循环水经自然循环完成传输热量的目的。

6.一种采用如权利要求1-5任一所述的车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制方法的控制装置，包括用于加热水的锅炉（2）、可调节加热档位的加热管及用于对车厢（4）内散热的散热器（3），所述的锅炉（2）内设置有用于加热循环水的加热管（21），所述的散热器（3）与锅炉（2）之间通过循环管路相连接；

其特征在于：所述锅炉（2）内设置有用于检测锅炉内水温的水温度传感器（6），车厢（4）内设置有用于检测车厢（4）内温度的温度传感器（5），以及用于显示档位、发出报警信号及控制加热模式的控制面板（1）。

7.根据权利要求6所述的一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制装置，其特征在于：所述的锅炉（2）内还设置有用于检测锅炉水位的水位传感器（7）。

8.根据权利要求6所述的一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制装置，其特征在于：锅炉（2）与散热器（3）之间设置有用于加快循环水流速的循环泵（8）。

9.根据权利要求8所述的一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制装置，其特征在于：在锅炉（2）与散热器（3）之间设置有备用循环泵（9），所述的循环泵（8）与备用循环泵（9）分别通过两个循环支路连接锅炉（2）与散热器（3）。

10.根据权利要求6至9任一所述的一种车辆用煤电锅炉的采暖系统的控制装置，其特征在于：所述的加热管（21），温度传感器（5），水温度传感器（6），水位传感器（7），循环泵（8）和备用循环泵（9）分别通过控制系统与设置有用于显示档位、发出报警信号及控制加热模式的控制面板（1）相连接。

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