CN108644886B - 一种分时分区分户控制供热装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，创造性地提出了一种科学合理、适用性强、效果佳的分时分区分户控制供热控制方法，并结合多学科知识，依据先进机电控制技术，提供了一种结构合理、使用方便、控制手段先进的分时分区分户控制供热装置，能通过对末端用户内采暖设备的流量控制，实现对末端用户室内温度控制，避免了水利失调问题，可实现均衡供热和精准供热；同时采取分时分区分户的方法进行供热，可明显降低供热系统的总流量，减少热力站的电能消耗，有效的节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及供热节能技术领域，特别是涉及一种分时分区分户控制供热装置及控制方法。
背景技术
城市现行集中供热系统的最大供热能力，是按照当地最冷时期所需提供热量要求设计，在最冷时期，供热设备需要满负荷运行，其他时期便需要减负荷运行，通常的做法是在流量不变的情况下，依据室外天气情况调整供水温度，导致供热系统做大流量小温差运行，这种运行方式热输送效率低、电能消耗大，能源浪费严重；采用简单调整流量的方法又极易导致系统的水利失调，影响供热质量。
目前，采暖供热系统普遍存在水利失调问题，特别是二网，这种水利失调主要反映在以下几个方面，第一个是楼栋间的水利失调，由于流量不均，导致同一供热管线下有的楼栋热，有的楼栋冷；第二个是单元间的水利失调，由于流量不均，导致同一楼栋内有的单元热，有的单元冷；第三个是用户间的水利失调，由于流量不均，导致同一单元内有的用户热，有的用户冷。产生失调的原因是多方面，如供热距离的远近，供热面积的大小，供热系统循环流量的大小及末端用户采暖方式不同等。
为了解决以上问题，供热企业采取了许多方案，如：为了解决系统的水利失调问题，在系统中加装水力平衡阀，通过调整阀门的开度来调整系统各区域的流量；在楼栋的热力入口处安装电动调节阀，通过在不同的时间对不同的楼栋(或区域)进行供热。但是实施效果都很不理想，主要原因是这些方法的控制区域都比较大，对改善系统的水力平衡状况效果不明显，由于不能对末端户内采暖设备进行控制，也就无法实现对末端用户室内温度控制，不能实现均衡供热和精准供热，也达不到最佳节能效果。现有供热装置不能实现均衡供热和精准供热，不能对末端户内采暖设备进行控制，同时也没有一套完整、有效的控制方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，创造性地提出了一种科学合理，适用性强，效果佳的分时分区分户控制供热控制方法，并结合多学科知识，依据先进机电控制技术，提供了一种结构合理，使用方便，控制手段先进地分时分区分户控制供热装置，能通过对末端用户内采暖设备的流量控制，实现对末端用户室内温度控制，避免了水利失调，可实现均衡供热和精准供热。同时采取分时分区的方式进行供热，可明显降低供热系统的总流量，减少热力站的电能消耗，有效的节约能源。
为实现本发明目的采用的技术方案之一是：一种分时分区分户控制供热控制方法，其特征是：
1)以热力站输出循环为基本控制单元进行分区设定,分区设定包括以下两种方式：
①按供热面积百分比进行分区，即按供热面积确定供热百分比，随机选取室内温度低的用户进行供热；当用户面积差别不大时，采用按用户数量确定百分比；当采集的温度偏离设定的控制温度时，系统能够自动调整供热面积比例；
②按楼栋或单元进行分区，确定分区数量和每个分区内的楼栋或单元；
2)通过一种分时分区分户控制供热控制装置控制，进行供热系统的分时分区控制，实现均衡供热，根据分区设定方式，分时分区控制设定分别采用以下两种方式：
①分区采用按供热面积百分比进行分区的方式，应依据供热面积百分比确定供热区供热时长，进行分时设定，系统依据设定的控制温度，自动调整供热区的供热时长；
②分区采用按楼栋或单元进行分区的方式，以每天24小时进行分时设定，确定每个分区供热和停供的时间；
3)用户的室内温度统一设定或单独设定：
①用户的室内温度统一设定后，应依据控制效果调整分时分区控制方案，通过一种分时分区分户控制供热控制装置控制，实现均衡供热；
②对有特殊要求的用户，室内温度单独设定、单独调控，不受分时分区供热的影响，通过一种分时分区分户控制供热控制装置控制，实现精准供热。
为实现本发明目的采用的技术方案之二是：一种分时分区分户控制供热控制装置，包括热力站1、二网供水管网3、户内采暖设备10，二网回水管网2，所述热力站1连接二网供水管网3和二网回水管网2，所述户内采暖设备10设置在用户室内，所述二网供水管网3进入用户室内，连接户内采暖设备10进水口，所述二网回水管网2进入用户室内，连接户内采暖设备10出水口，其特征是，还包括室温传感器11、智能控制阀12、数据集中器13和数据存储服务器17，所述的室温传感器11设置于用户室内，每户安装一个，所述的智能控制阀12设置于用户室外入户二网供水管网3上，每户安装一个，所述的数据集中器13设置在每栋楼宇中，所述的数据存储服务器17设置于热力企业的控制室内或租用，所述的室温传感器11与智能控制阀12电连接，智能控制阀12与数据集中器13电连接，数据集中器13与数据存储服务器17电连接。
本发明一种分时分区分户控制供热装置及控制方法的有益效果体现在：
1、由于一种分时分区分户控制供热装置的产生，供热企业可依据用户的室内温度需求，及时对末端用户内采暖设备进行控制，实现对末端用户室内温度控制，对不同的用户进行分别的控制，可实现精准供热，满足了各种用户的需求，既能节约能源又能提高供热质量；
2、由于一种分时分区分户控制供热控制方法的产生，供热企业可实时掌握供热区域的供热情况，依据实时采集用户的室内温度等数据，及时发现各种供热问题，并能够快速处理，有效减少损失，极大的提高供热企业服务质量，可建立一种崭新的商业化模式；
3、因一种分时分区分户控制供热装置的应用，通过智能控制阀精准控制，合理的流量调配，可彻底解决供热系统二网的水利失调问题，使供热更加均衡，根据全面准确的掌握用户的需求，有利于供热系统调整供热能力，使供热设备合理利用，可取得明显的节电效果，彻底攻克了供热系统的水利失调、供热系统按需运行等一系列技术难题；
4、按照本一种分时分区分户控制供热装置进行改造，现有的通断时间面积法和温度面积法热计量产品，改造后可实施分时分区和分户控制，实现均衡供热和精准供热节约能源，使热计量产品发挥更大的效能。
附图说明
图1为本发明一种分时分区分户控制供热装置及控制方法的产品安装示意图；
图2为本发明一种分时分区分户控制供热装置及控制方法的系统构成示意图；
图3为本发明一种分时分区分户控制供热控制方法的功能框架示意图。
图中：1、热力站，2、二网回水管网，3、二网供水管网，4、用户一，5、用户二，6、用户N，7、一单元，8、二单元，9、N单元，10、户内 采暖设备，11、室温传感器，12、智能控制阀，13、数据集中器，14、楼栋N，15、楼栋二，16、楼栋一，17、数据存储服务器。
具体实施方式
以下结合图1-图3和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，热力站1出水口连接二网供水管网3主干路，二网供水管网3支路分别进入楼栋一16、楼栋二15直至楼栋N14，二网供水管网3支路进入楼栋一16后，二网供水管网3分支路分别进入一单元7、二单元8直至用户N，二网供水管网3分支路在一单元7分别进入用户一4、用户二5直至用户N6，进入用户的二网供水管网3分支路与户内 采暖设备10连接，进入用户前的二网供水管网3分支路上设有一个智能控制阀12，户内 采暖设备10与二网回水管网2分支路连接后出户，用户一4、用户二5直至用户N6的二网回水管网2分支路汇入一单元7二网回水管网2分支路，一单元7、二单元8直至N单元9的二网回水管网2分支路汇入楼栋一16的二网回水管网2分支路，楼栋一16、楼栋二15直至楼栋N14的二网回水管网2分支路汇入二网回水管网2主干路，二网回水管网2主干路连接热力站1入水口，用户室内分别设有一个室温传感器11，每栋楼栋建筑物内安装一个数据集中器13，在热力站1 控制工作人员能够联系处设置数据存储服务器17。
参照图2，室温传感器11通过有线(或无线)的方式与智能控制阀12通讯，实现采集用户的室内温度数据及控制用户供热系统的通断，数据集中器13用于接收智能控制阀12发来的用户室内温度信息和阀门状态信息，通过移动通讯网络(或以太网接口)将数据上传到数据存储服务器17；数据存储服务器17主要用于接收数据集中器13发来的各种信息并进行存储，同时向数据集中器13回传智能控制阀12控制信息，通过数据集中器13实现对智能控制阀12的通断控制。
参照图3，
1)以热力站输出循环为基本控制单元进行分区设定,分区设定包括以下两种方式：
①按供热面积百分比进行分区，即按供热面积确定供热百分比，随机选取室内温度低的用户进行供热；当用户面积差别不大时，采用按用户数量确定百分比；当采集的温度偏离设定的控制温度时，系统能够自动调整供热面积比例；
②按楼栋或单元进行分区，确定分区数量和每个分区内的楼栋或单元；
2)通过一种分时分区分户控制供热控制装置控制，进行供热系统的分时分区控制，实现均衡供热，根据分区设定方式，分时分区控制设定分别采用以下两种方式：
①分区采用按供热面积百分比进行分区的方式，应依据供热面积百分比确定供热区供热时长，进行分时设定，系统依据设定的控制温度，自动调整供热区的供热时长；
②分区采用按楼栋或单元进行分区的方式，以每天24小时进行分时设定，确定每个分区供热和停供的时间；
3)用户的室内温度统一设定或单独设定：
①用户的室内温度统一设定后，应依据控制效果调整分时分区控制方案，通过一种分时分区分户控制供热控制装置控制，实现均衡供热；
②对有特殊要求的用户，室内温度单独设定、单独调控，不受分时分区供热的影响，通过一种分时分区分户控制供热控制装置控制，实现精准供热。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种分时分区分户控制供热控制方法，其特征是：
以热力站输出循环为基本控制单元进行分区设定，分区设定包括以下两种方式：
①按供热面积百分比进行分区，即按供热面积确定供热百分比，随机选取室内温度低的用户进行供热，当用户面积差别不大时，采用按用户数量确定百分比；当采集的温度偏离设定的控制温度时，系统能够自动调整供热面积比例；
②按楼栋或单元进行分区，确定分区数量和每个分区内的楼栋或单元；
通过一种分时分区分户控制供热控制装置控制，进行供热系统的分时分区控制，实现均衡供热，根据分区设定方式，分时分区控制设定分别采用以下两种方式：
①分区采用按供热面积百分比进行分区的方式，应依据供热面积百分比确定供热区供热时长，进行分时设定，系统依据设定的控制温度，自动调整供热区的供热时长；
②分区采用按楼栋或单元进行分区的方式，以每天24小时进行分时设定，确定每个分区供热和停供的时间；
用户的室内温度统一设定或单独设定：
①用户的室内温度统一设定后，应依据控制效果调整分时分区控制方案，通过一种分时分区分户控制供热控制装置控制，实现均衡供热；
②对有特殊要求的用户，室内温度单独设定、单独调控，不受分时分区供热的影响，通过一种分时分区分户控制供热控制装置控制，实现精准供热；
具体的供热控制系统的供热过程：
热力站连接二网供水管网和二网回水管网，户内采暖设备设置在用户室内，所述二网供水管网进入用户室内，连接户内采暖设备进水口，所述二网回水管网进入用户室内，连接用户采暖设备出水口；还设置了室温传感器、智能控制阀、数据集中器和数据存储服务器，所述的室温传感器设置于用户室内，每户安装一个，所述的智能控制阀设置于用户室外入户二网供水管网上，每户安装一个，所述的数据集中器设置在每栋楼宇中，所述的数据存储服务器设置于热力企业的控制室内或租用，所述的室温传感器与智能控制阀电连接，智能控制阀与数据集中器电连接，数据集中器与数据存储服务器电连接；
室温传感器通过有线或无线的方式与智能控制阀通讯，实现采集用户的室内温度数据及控制用户供热系统的通断，数据集中器用于接收智能控制阀发来的用户室内温度信息和阀门状态信息，通过移动通讯网络将数据上传到数据存储服务器；数据存储服务器主要用于接收数据集中器发来的各种信息并进行存储，同时向数据集中器回传智能控制阀控制信息，通过数据集中器实现对智能控制阀的通断控制。
2.根据权利要求1所述的一种分时分区分户控制供热控制方法所涉及的一种分时分区分户控制供热控制装置，包括热力站(1)、二网供水管网(3)、户内采暖设备(10)，二网回水管网(2)，所述热力站(1)连接二网供水管网(3)和二网回水管网(2)，所述户内采暖设备(10)设置在用户室内，所述二网供水管网(3)进入用户室内，连接户内采暖设备(10)进水口，所述二网回水管网(2)进入用户室内，连接户内采暖设备(10)出水口，其特征是，还包括室温传感器(11)、智能控制阀(12)、数据集中器(13)和数据存储服务器(17)，所述的室温传感器(11)设置于用户室内，每户安装一个，所述的智能控制阀(12)设置于用户室外入户二网供水管网(3)上，每户安装一个，所述的数据集中器(13)设置在每栋楼宇中，所述的数据存储服务器(17)设置于热力企业的控制室内或租用，所述的室温传感器(11)与智能控制阀(12)电连接，智能控制阀(12)与数据集中器(13)电连接，数据集中器(13)与数据存储服务器(17)电连接。
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