CN103925641A - 一种供热管网水力平衡自动调节方法 - Google Patents

Abstract

一种供热管网水力平衡自动调节方法。它是将无线室内温度采集器、楼头供回水温度传感器、回水管线上的电动调节阀与计算机控制单元相连，计算机控制单元根据采集的数据结合操作人员设置的目标室内温度、各用户室内的暖气片面积、室外温度等参数进行计算，进而控制回水管线上的电动调节阀进行自动调节，并每隔一段时间对调节结果进行反馈，从而实现对整个供热系统的状况进行实时监控，并随时进行调整。该方法减轻了工作人员的劳动强度，且以用户室内温度为目标，调节效果直观可靠。

Description

一种供热管网水力平衡自动调节方法

技术领域

本发明涉及一种供热管网水力平衡自动调节方法，尤其涉及一种通过研究改变回水温度进而调节室内温度的水力平衡自动调节方法。

背景技术

随着节能要求、室温达标要求和供暖精细化管理要求的进一步提高，对热网水力平衡调节科学性、合理性的需求愈来愈强烈，用户室内温度18±2℃是供暖工作的标准，而由于距离热源远近程度、居民住宅新旧程度、保温效果的不同，部分用户室内温度并不能完全满足供暖标准。水力工况失调现象在供热管网中普遍存在，经常造成近端过热，远端过冷的状况，不但降低了供热系统的效率而且恶化了供热质量，同时，能耗和运行费用也大幅度增加。

在没有流量计的情况下，一般通过设置在不同区域内的室温监测表反馈回来的室内温度情况逐级调节支线阀门和楼头阀门的开度大小，从而逐步地调节支线水力平衡，这种调节方式只参考室内温度一个数据，无法实现热量的“按需调节”，且需要对每个阀门进行反复调整，效果滞后，费时费力费人工且多耗能量，有时即便多次调节依然无法实现平衡。鉴于此，为了能对供热管网进行科学、有效的调节，并且能使操作人员从繁重的人工调节劳动中解放出来，迫切需要一种能以用户室内温度为目标并且操作简便的供热管网水力平衡调节方法。

发明内容

为了解决在没有流量计的情况下通过室内温度情况进行手动调节方法的不足，并且能够实现热量的“按需调节”，本发明提供一种通过改变回水温度进而调节室内温度的水力平衡自动调节方法，该方法能对整个水力工况进行科学计算并且大量减少了人工参与，操作人员只需设置用户室内应达到的目标温度便可实现室内温度的自动调节。

供热管网水力平衡自动调节方法主要包括以下几个步骤：

A.在用户室内装有无线室内温度采集器，在楼头供回水管线上装有供回水温度传感器，在楼头回水管线上装有电动调节阀，在控制室内装有计算机控制单元，采集器、传感器、电动调节阀都与计算机控制单元相连；

B.用户在计算机控制单元上输入各热用户暖气片的面积等参数并且设置目标室内温度，每隔一段时间室内温度和供回水温度数据传输到控制单元中，将用户室内温度与设定的目标温度相比，如果用户室内温度与设定的目标室内温度误差较大，进入步骤C，否则继续步骤B；

C.计算机控制单元将依据楼头供回水温度、暖气片的面积、室内外温度等参数进行计算，得出楼头目标回水温度，回水温度计算方法如下：

(1)首先依据公式1计算暖气片的传热系数：

K＝((t_g+t_h)/2-t_s)^0.298*2.503*1.1      (公式1)

公式1中，K为暖气片传热系数，t_g为楼头供水温度，t_h为楼头回水温度，t_s为用户室内温度，0.298、2.503、1.1依据暖气片的型号的不同会有所变化；

(2)然后依据公式2计算暖气片的散热量：

Q＝((t_g+t_h)/2-t_s)*S*K          (公式2)

公式2中，Q为暖气片的散热量，K为暖气片传热系数，t_g为楼头供水温度，t_h为楼头回水温度，t_s为用户室内温度，S是暖气片的面积；

(3)然后依据公式3计算目标散热量：

Q_m＝(t_m-t_w)/(t_s-t_w)*Q           (公式3)

公式3式中，Q_m为目标散热量，t_m为目标室内温度，t_w为室外温度，t_s为用户室内温度，Q为暖气片的散热量；

(4)最后依据公式4计算目标回水温度：

T＝2*Q_m/S/K+2*t_m-t_g        (公式4)

公式4中，T是目标回水温度，Q_m为目标散热量，S是暖气片面积，K是暖气片传热系数，t_m为目标室内温度，t_g为楼头供水温度；

D.将步骤C中计算出的楼头目标回水温度与实时回水温度对比，得出电磁阀的开度信息，将控制信号传输到电动调节阀上进行自动调节，然后跳转到步骤A。

本发明的有益效果是，操作人员只需进行简单的参数设置，无需多次手动调节阀门，减轻人员劳动负担，而且采用科学的调节方法，以用户室内温度为目标，调节效果直观可靠。

附图说明

图1是供热管网水力平衡自动调节系统的结构框图；

图2是供热管网水力平衡自动调节方法流程图。

图中1.是回水管线，2.是供水管线，3.是供水温度传感器，4.是回水温度传感器，5.是电动调节阀，6.是供水温度传感器与计算机控制单元连接线，7.是回水温度传感器与计算机控制单元连接线，8.是电动调节阀与计算机控制单元连接线，9.是热用户。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的实施方式。

图1假设是某个小区的供暖示意图，该图将整个小区抽象成3个热用户，在每个热用户的进水管线和回水管线上装有温度传感器，在回水管线上装有电动调节阀，同时，每个房间内装有无线室温采集器，通过无线信号传输到计算机控制单元。

调节开始，操作人员需要统计每个热用户的暖气片的面积，并输入到计算机控制单元上，然后设置好热用户的室内温度。

计算机控制单元接收无线室内传感器传回的室内温度信息，并自动计算热用户的平均室内温度，结合传回的供回水温度传感器的供回水温度信息和室外天气温度信息根据提供的回水温度计算方法计算出目标回水温度，然后计算机控制单元控制电动调节阀调节回水流量使实际回水温度达到目标回水温度，并经过多次反馈调节使整个系统达到供暖平衡。

Claims (1)

1.一种供热管网水力平衡自动调节方法其特征在于，包括如下步骤：

A.在用户室内装有无线室内温度采集器，在楼头供回水管线上装有供回水温度传感器，在楼头回水管线上装有电动调节阀，在控制室内装有计算机控制单元，采集器、传感器、电动调节阀都与计算机控制单元相连；

B.用户在计算机控制单元上输入各热用户暖气片的面积等参数并且设置目标室内温度，每隔一段时间室内温度和供回水温度数据传输到控制单元中，将用户室内温度与设定的目标温度相比，如果用户室内温度与设定的目标室内温度误差较大，进入步骤C，否则继续步骤B；

C.计算机控制单元将依据楼头供回水温度、暖气片的面积、室内外温度等参数进行计算，得出楼头目标回水温度，回水温度计算方法如下：

(1)首先依据公式1计算暖气片的传热系数：

K＝((t_g+t_h)/2-t_s)^0.298*2.503*1.1        (公式1)

公式1中，K为暖气片传热系数，t_g为楼头供水温度，t_h为楼头回水温度，t_s为用户室内温度，0.298、2.503、1.1依据暖气片的型号的不同会有所变化；

(2)然后依据公式2计算暖气片的散热量：

Q＝((t_g+t_h)/2-t_s)*S*K         (公式2)

公式2中，Q为暖气片的散热量，K为暖气片传热系数，t_g为楼头供水温度，t_h为楼头回水温度，t_s为用户室内温度，S是暖气片的面积；

(3)依据公式3计算目标散热量：

Q_m＝(t_m-t_w)/(t_s-t_w)*Q            (公式3)

公式3式中，Q_m为目标散热量，t_m为目标室内温度，t_w为室外温度，t_s为用户室内温度，Q为暖气片的散热量；

(4)最后依据公式4计算目标回水温度：

T＝2*Q_m/S/K+2*t_m-t_g        (公式4)

公式4中，T是目标回水温度，Q_m为目标散热量，S是暖气片面积，K是暖气片传热系数，t_m为目标室内温度，t_g为楼头供水温度；

D.将步骤C中计算出的楼头目标回水温度与实时回水温度对比，得出电磁阀的开度信息，将控制信号传输到电动调节阀上进行自动调节，然后跳转到步骤A。