CN110906435A - 一种基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统及方法 - Google Patents
一种基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110906435A CN110906435A CN201911217008.2A CN201911217008A CN110906435A CN 110906435 A CN110906435 A CN 110906435A CN 201911217008 A CN201911217008 A CN 201911217008A CN 110906435 A CN110906435 A CN 110906435A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- heat supply
- temperature
- heating
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
- G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Electricity, gas or water supply
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/60—Analysis of geometric attributes
- G06T7/62—Analysis of geometric attributes of area, perimeter, diameter or volume
Abstract
本发明属于供热技术领域,公开了一种基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统及方法,为基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统供电;利用配置程序对基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制设备进行参数配置;利用操作按钮对基于新能源的无干扰地岩热联合供热设备进行操作;利用金属换热器将地下深处的热能导出利用调节控制设备调节供暖温度;本发明通过供暖调节模块在确定当前小区的平均室内温度异常时,调节供给该小区的供暖管道,使小区的温度恢复标准值,其响应速度快,可靠性高;同时,通过供热负荷计算模块实时数据交互方式,三维建筑物围护结构模型与热负荷计算结果动态一致,设计效率高,计算结果精确度高。
Description
技术领域
本发明属于供热技术领域,尤其涉及一种基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统及方法。
背景技术
地热能〔Geothermal Energy〕是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达7000℃,而在80至100公英里的深度处,温度会降至650至1200℃。地热能大部分是来自地球深处的可再生性热能,它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。还有一小部分能量来自太阳,大约占总的地热能的5%,表面地热能大部分来自太阳。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后,把热量从地下深处带至近表层。其储量比人们所利用能量的总量多很多。然而,现有无干扰地岩热联合供热过程,不能及时对暖气进行调控;同时,不能准确对供热负荷进行计算。
综上所述,现有技术存在的问题是:现有无干扰地岩热联合供热过程,不能及时对暖气进行调控;同时,不能准确对供热负荷进行计算。获得数据准确效果差。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统及方法。
本发明是这样实现的,一种基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法,所述述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法包括以下步骤:
步骤一,利用调节控制设备调节供暖温度;
(1)通过室内温度传感器采集室内温度数据,并通过网络传输到云服务器;
(2)云服务器集中大数据计算资源对采集的数据进行云计算;
(3)获取智能空调的无线通信模块采集的小区内各个住户的实时室内温度;
根据所述各个住户的实时室内温度计算所述小区的平均室内温度,所述小区的平均室内温度为所述小区中各住户的实时室内温度的平均值;
(4)判断所述平均室内温度是否属于标准温度值域;
(5)在所述平均室内温度不属于所述标准温度值域时,根据数据库中存储的历史数据,建立小区平均室内温度与室外温度、热泵流量以及水温的正相关关系;
根据当前室外温度和所述正相关关系,确定热泵流量和水温中至少一项的调节量;根据所述确定的调节量定量调节热泵流量和水温中的至少一项;
步骤二,实时探测供热温度,当流体流出供热装置的温度高于所述供热装置的停机温度时,使所述供热装置停机;将所述供热装置停机前能够为流体箱提供的最高温度与所述流体箱的预定中断阈值进行比较,将较小的温度值设置为所述流体箱的中断阈值;根据设置的所述流体箱的中断阈值启动所述供热装置;
步骤三,利用计算程序对供热负荷进行计算:
1)通过摄像器获取目标房间图像;并通过匹配程序确定目标房间模型,在所述模型中识别目标房间各部分围护结构的特征信息,根据所述特征信息计算所述目标房间各部分围护结构的面积;
2)获取所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数和室内设计温度:
3)根据所述目标房间各部分围护结构的面积、所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数和室内设计温度,计算所述目标房间各部分围护结构的基本耗热量;
根据所述目标房间各部分围护结构的基本耗热量计算出围护结构耗热量、冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量;
根据所述围护结构耗热量、所述冷风渗透耗热量和所述冷风侵入耗热量,计算得出所述目标房间总耗热量;
4)获取散热器模型的单位散热量,根据所述总耗热量和所述散热器的单位散热量,计算得到所述目标房间所需散热器的数量;
5)预先建立房间围护结构热工特征数据库,所述数据库中存储有房间标识与所述房间各部分围护结构的传热系数、所述房间室内设计温度、所述房间所在地供暖室外计算温度的对应关系。
步骤四,利用显示器显示供热负荷、供热性能评价结果。
进一步,所述步骤一之前还需为基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统供电;利用配置程序对基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制设备进行参数配置;利用操作按钮对基于新能源的无干扰地岩热联合供热设备进行操作;利用金属换热器将地下深处的热能导出。
进一步,步骤(5)中,所述室外温度通过以下步骤获得:
确定所述小区的地理位置;
获取与小所述地理位置对应的天气预报信息,从所述天气预报信息中确定未来预设时长的室外温度。
进一步,步骤2)中,所述获取所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数和室内设计温度,包括:
在所述数据库中,依据所述目标房间的房间标识获取所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数、室内设计温度和所述目标房间所在地的供暖室外计算温度。
进一步,所述步骤三之后还需利用评价程序基于单位供热面积运行成本、单位供热面积能耗、供热品质、可靠性相关供热指标对供热性能进行评价。
进一步,所述供热指标计算方法具体包括:
(1)单位供热面积运行成本计算公式为:单位供热面积运行成本=供热系统一次投资/该系统供热面积;
(2)单位供热面积能耗计算公式如下:
M=ΣMi/F
式中:M表示单位供热面积管材耗量,kg;Mi表示一次网、二次网﹑热力站及热源管材耗量,kg;
(3)供热品质:利用供回水平均温度偏差相对值以及供热系统不平衡度评价供热品质;
计算公式如下:
(3.1)供回水平均温度偏差相对值用下式表示:
ta=[(Ta-T0)/T0]*100%;
式中:ta表示供回水平均温度偏差相对值,%;Ta表示供回水平均温度实际值,℃;T0表示供回水平均温度期望值,℃;
供回水平均温度偏差相对值用下式求得:
ts=Σ∣ta∣/n;
式中:ts表示供热系统供回水平均温度偏差相对值,%;n表示热用户数;
(3.2)供热系统不平衡度:
Bs=Σ∣B∣/n;
式中:Bs表示供热系统不平衡度,%;B表示热用户不平衡度,B=[(Ta-Td)/Td]*100%;Td表示供回水平均温度设计值,℃;
(4)可靠性计算公式如下:
Λ=exp(-ΣΓθ/T);
式中:Λ—供热系统可靠性;Γ—故障权系数;T—百分之一采暖期运行小时数,h;θ—故障时间,h;
可靠性按采暖期计算,故障权系数指故障引起的未能供热面积与供热系统所供的全部面积之比;所述故障包括停热故障、泄漏故障及管网热损失,不含正常补水量对应的泄漏和管网不含正常管网热损失折算成未能供热面积。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法的,所述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统包括:
供电模块,与单片机控制模块连接,用于为基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统供电;
供热参数配置模块,与单片机控制模块连接,用于通过配置程序对基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制设备进行参数配置;
操作模块,与单片机控制模块连接,用于通过操作按钮对基于新能源的无干扰地岩热联合供热设备进行操作;
单片机控制模块,与供电模块、供热参数配置模块、操作模块、热能导出模块、供暖调节模块、中断模块、供热负荷计算模块、供热性能评价模块、显示模块。连接,用于通过单片机控制各个模块正常工作;
热能导出模块,与单片机控制模块连接,用于通过金属换热器将地下深处的热能导出;
供暖调节模块,与单片机控制模块连接,用于通过调节控制设备调节供暖温度;
中断模块:与单片机控制模块连接,用于当供热温度超出预设阈值时中断供热,并实时报警;
供热负荷计算模块,与单片机控制模块连接,用于通过计算程序对供热负荷进行计算;
供热性能评价模块,与单片机控制模块连接,用于通过评价程序基于单位供热面积运行成本、单位供热面积能耗、供热品质、可靠性相关供热指标对供热性能进行评价;
显示模块,与单片机控制模块连接,用于通过显示器显示供热负荷、供热性能评价结果。
本发明的另一目的在于提供基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法的计算机程序。
本发明的另一目的在于提供基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法的信息数据处理终端。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行所述的基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法。
本发明的优点及积极效果为:本发明通过供暖调节模块在确定当前小区的平均室内温度异常时,调节供给该小区的供暖管道,使小区的温度恢复标准值,其响应速度快,可靠性高,并且提高了用户体验,节约了能源;同时,通过供热负荷计算模块能够在PDMS三维平台上直接进行供暖热负荷计算,并将计算结果应用于三维环境下的供暖系统设计,不依赖平台外的第三方软件;采用实时数据交互方式,三维建筑物围护结构模型与热负荷计算结果动态一致,设计效率高,计算结果精确度高。
无干扰地热(干热岩)供热技术是指通过钻机向地下一定深处高温岩层钻孔,在钻孔中安装一种密闭的金属换热器,通过换热器传导将地下深处的热能导出,并通过专用设备系统向地面建筑物供热的新技术。
这一技术与传统地热利用技术的区别在于不开采使用地下热水,可随时随地使用地热,热岩储层换热,无地下热水区域也可开采使用地热,是典型的分布式能源。
优越性特点:
1)、普遍适用。钻孔位置的选定比较灵活,一般不受场地条件制约,每个建筑物下都有地热能,开发地热能在地面上具有普遍性。(一个10万m2的小区仅需4-6个钻孔就可解决供热。)
2)、绿色环保。无废气、废液、废渣等任何排放,能量来自地热,治污减霾成效显著。
3)、保护水资源系统与地下水隔离,仅通过换热器管壁与高温岩层换热,不抽取地下热水,也不使用地下水
4)、安全可靠孔径小(200mm),深度在2000m以下,对建筑地基无任何影响,地下无运动部件;利用地下高温热源供热,系统稳定。
5)、系统寿命长地下换热器采用特种钢材制造,耐腐蚀、耐高温、耐高压,寿命与建筑寿命相当。
6)、高效节能专用的吸热导热装置与新材料的使用提高了地下吸热导热效率,一个换热孔可以解决1-1.3万m建筑的供暖。
7)、投资与运行经济。向地下中、深层取热,增加单孔取热量,扩大供热面积,可减少钻孔数,降低开发成本。目前按照一个取热2000m深孔可解决1-1.3万m建筑的供热计算,其运行成本低于燃煤集中供热的50%。同时地面供暖设备占用空间小,运行灵活,控制简单,维护费用低,使用寿命长,还可一机多用,制冷、供热、供热水。
无干扰地热(干热岩)供热技术的发明和应用改变了传统意义上的地热概念。地热的储量、分布、利用方式都发生了颠覆性的变革。地热的储量将变得“无穷大”,分布“无限广”,利用方式不再受限于开采地热水。新技术使地热成为新的替代能源。
无干扰地热(干热岩供热技术的应用)供热对于只需要解决供暖的用户,我们建议用户暖气系统采用节能的地板辐射采暖系统或空调散热系统作为室内散热方式。根据项目的大小及负荷,在项目用地红线内安装若干地下换热器和干热岩供热换热机组。通常一个10万m2的住宅小区,只需要安装4至6个直径200mm,深2000至3000m的地下换热器,干热岩供热的设备用房约150m2,即可满足采暖供热。
热水供应:
无干扰地热(干热岩)供热系统可以较为容易的使用户获得热水供应(洗浴),通过干热岩供热系统工作,将地热能量用于加热自来水,一个2000m深的换热器及设备每天可以提供约400吨45℃热水,用于洗浴。
同时,本发明能够在温度超出预设阈值时进行自动报警,并中断供暖装置的运行,提高了供热的安全性与可靠性。利用供热品质、成本、可靠性等经济指标与过程指标共同评价供热,提高了控制控制的整体的智能化,促进供热良性发展。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法流程图。
图2是本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统结构框图。
图2中:1、供电模块;2、供热参数配置模块;3、操作模块;4、单片机控制模块;5、热能导出模块;6、供暖调节模块;7、中断模块;8、供热负荷计算模块;9、供热性能评价模块;10、显示模块。
图3是本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热工程实施图。
图4是本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热施工设备图。
图5是本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热室内设备图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
现有无干扰地岩热联合供热过程,不能及时对暖气进行调控;同时,不能准确对供热负荷进行计算。获得数据准确效果差。
为解决上述技术问题,下面结合附图对本发明的作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法包括以下步骤:
S101,为基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统供电。
S102,利用配置程序对基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制设备进行参数配置。
S103,利用操作按钮对基于新能源的无干扰地岩热联合供热设备进行操作。
S104,利用金属换热器将地下深处的热能导出。
S105,利用调节控制设备调节供暖温度。
S106,实时探测供热温度,当供热温度超出预设阈值时中断供热,并实时报警。
S107,利用计算程序对供热负荷进行计算;利用评价程序对供热性能进行评价。
S108,利用显示器显示供热负荷、供热性能评价结果。
如图2所示,本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统包括:供电模块1、供热参数配置模块2、操作模块3、单片机控制模块4、热能导出模块5、供暖调节模块6、供热负荷计算模块7、供热性能评价模块8、显示模块9。
供电模块1,与单片机控制模块4连接,用于为基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统供电。
供热参数配置模块2,与单片机控制模块4连接,用于通过配置程序对基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制设备进行参数配置。
操作模块3,与单片机控制模块4连接,用于通过操作按钮对基于新能源的无干扰地岩热联合供热设备进行操作。
单片机控制模块4,与供电模块1、供热参数配置模块2、操作模块3、热能导出模块5、供暖调节模块6、中断模块7、供热负荷计算模块8、供热性能评价模块9、显示模块10连接,用于通过单片机控制各个模块正常工作。
热能导出模块5,与单片机控制模块4连接,用于通过金属换热器将地下深处的热能导出。
供暖调节模块6,与单片机控制模块4连接,用于通过调节控制设备调节供暖温度。
中断模块7:与单片机控制模块4连接,用于当供热温度超出预设阈值时中断供热,并实时报警。
供热负荷计算模块8,与单片机控制模块4连接,用于通过计算程序对供热负荷进行计算。
供热性能评价模块9,与单片机控制模块4连接,用于通过评价程序基于单位供热面积运行成本、单位供热面积能耗、供热品质、可靠性相关供热指标对供热性能进行评价。
显示模块10,与单片机控制模块4连接,用于通过显示器显示供热负荷、供热性能评价结果。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案与技术效果做进一步说明:
实施例1:本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法如图1所示,作为优选实施例,进一步包括:
本发明实施例提供的供暖调节模块6调节方法如下:
(1)通过室内温度传感器采集室内温度数据,并通过网络传输到云服务器。
(2)云服务器集中大数据计算资源对采集的数据进行云计算。
(3)通过云计算计算小区的平均室内温度,所述小区的平均室内温度为所述小区中各住户的实时室内温度的平均值。
(4)判断所述平均室内温度是否属于标准温度值域。
(5)在所述平均室内温度不属于所述标准温度值域时,调节供给所述小区的热泵流量和水温中的至少一项。
本发明实施例提供的通过云计算计算小区的平均室内温度包括:
获取智能空调的无线通信模块采集的小区内各个住户的实时室内温度。
根据所述各个住户的实时室内温度计算所述小区的平均室内温度。
本发明实施例提供的调节供给所述小区的热泵流量和水温中的至少一项包括:
根据数据库中存储的历史数据,建立小区平均室内温度与室外温度、热泵流量以及水温的正相关关系。
根据当前室外温度和所述正相关关系,确定热泵流量和水温中至少一项的调节量。
根据所述确定的调节量定量调节热泵流量和水温中的至少一项。
本发明实施例提供的室外温度通过以下步骤获得:
确定所述小区的地理位置。
获取与所述地理位置对应的气象数据,所述气象数据中包含的温度信息即为所述室外温度。
本发明实施例提供的室外温度通过以下步骤获得:
确定所述小区的地理位置。
获取与小所述地理位置对应的天气预报信息,从所述天气预报信息中确定未来预设时长的室外温度。
实施例2:本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法如图1所示,作为优选实施例,进一步包括:
本发明实施例提供的供热负荷计算模块7计算方法如下:
1)通过摄像器获取目标房间图像;并通过匹配程序确定目标房间模型,在所述模型中识别目标房间各部分围护结构的特征信息,根据所述特征信息计算所述目标房间各部分围护结构的面积。
2)获取所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数和室内设计温度。
3)根据所述目标房间各部分围护结构的面积、所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数和室内设计温度,计算所述目标房间的总耗热量。
4)获取散热器模型的单位散热量,根据所述总耗热量和所述散热器的单位散热量,计算得到所述目标房间所需散热器的数量。
本发明实施例提供的计算方法还包括:
预先建立房间围护结构热工特征数据库,所述数据库中存储有房间标识与所述房间各部分围护结构的传热系数、所述房间室内设计温度、所述房间所在地供暖室外计算温度的对应关系。
本发明实施例提供的获取所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数和室内设计温度,包括:
在所述数据库中,依据所述目标房间的房间标识获取所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数、室内设计温度和所述目标房间所在地的供暖室外计算温度。
本发明实施例提供的根据所述目标房间各部分围护结构的面积、所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数和室内设计温度,计算所述目标房间的总耗热量,包括:
根据所述目标房间各部分围护结构的面积、所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数和室内设计温度,计算所述目标房间各部分围护结构的基本耗热量。
根据所述目标房间各部分围护结构的基本耗热量计算出围护结构耗热量、冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量。
根据所述围护结构耗热量、所述冷风渗透耗热量和所述冷风侵入耗热量,计算得出所述目标房间总耗热量。
实施例3:本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法如图1所示,作为优选实施例,进一步包括:
本发明实施例提供的利用评价程序基于单位供热面积运行成本、单位供热面积能耗、供热品质、可靠性相关供热指标对供热性能进行评价。
本发明实施例提供的供热指标计算方法具体包括:
(1)单位供热面积运行成本计算公式为:单位供热面积运行成本=供热系统一次投资/该系统供热面积。
(2)单位供热面积能耗计算公式如下:
M=ΣMi/F
式中:M表示单位供热面积管材耗量,kg;Mi表示一次网、二次网﹑热力站及热源管材耗量,kg。
(3)供热品质:利用供回水平均温度偏差相对值以及供热系统不平衡度评价供热品质。
计算公式如下:
(3.1)供回水平均温度偏差相对值用下式表示:
ta=[(Ta-T0)/T0]*100%。
式中:ta表示供回水平均温度偏差相对值,%;Ta表示供回水平均温度实际值,℃;T0表示供回水平均温度期望值,℃。
供回水平均温度偏差相对值用下式求得:
ts=Σ∣ta∣/n;
式中:ts表示供热系统供回水平均温度偏差相对值,%;n表示热用户数;
(3.2)供热系统不平衡度:
Bs=Σ∣B∣/n;
式中:Bs表示供热系统不平衡度,%;B表示热用户不平衡度,B=[(Ta-Td)/Td]*100%;Td表示供回水平均温度设计值,℃。
(4)可靠性计算公式如下:
Λ=exp(-ΣΓθ/T);
式中:Λ—供热系统可靠性;Γ—故障权系数;T—百分之一采暖期运行小时数,h;θ—故障时间,h。
可靠性按采暖期计算,故障权系数指故障引起的未能供热面积与供热系统所供的全部面积之比;所述故障包括停热故障、泄漏故障及管网热损失,不含正常补水量对应的泄漏和管网不含正常管网热损失折算成未能供热面积。
下面结合具体应用效果对本发明作进一步描述。
应用例:
图3是本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热工程实施图。
图4是本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热施工设备图。
图5是本发明实施例提供的基于新能源的无干扰地岩热联合供热室内设备图。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法,其特征在于,所述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法包括以下步骤:
步骤一,利用调节控制设备调节供暖温度:(1)通过室内温度传感器采集室内温度数据,并通过网络传输到云服务器;
(2)云服务器集中大数据计算资源对采集的数据进行云计算;
(3)获取智能空调的无线通信模块采集的小区内各个住户的实时室内温度;
根据所述各个住户的实时室内温度计算所述小区的平均室内温度,所述小区的平均室内温度为所述小区中各住户的实时室内温度的平均值;
(4)判断所述平均室内温度是否属于标准温度值域;
(5)在所述平均室内温度不属于所述标准温度值域时,根据数据库中存储的历史数据,建立小区平均室内温度与室外温度、热泵流量以及水温的正相关关系;
根据当前室外温度和所述正相关关系,确定热泵流量和水温中至少一项的调节量;根据所述确定的调节量定量调节热泵流量和水温中的至少一项;
步骤二,实时探测供热温度,当流体流出供热装置的温度高于所述供热装置的停机温度时,使所述供热装置停机;将所述供热装置停机前能够为流体箱提供的最高温度与所述流体箱的预定中断阈值进行比较,将较小的温度值设置为所述流体箱的中断阈值;根据设置的所述流体箱的中断阈值启动所述供热装置;
步骤三,利用计算程序对供热负荷进行计算:1)通过摄像器获取目标房间图像;并通过匹配程序确定目标房间模型,在所述模型中识别目标房间各部分围护结构的特征信息,根据所述特征信息计算所述目标房间各部分围护结构的面积;
2)获取所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数和室内设计温度:
3)根据所述目标房间各部分围护结构的面积、所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数和室内设计温度,计算所述目标房间各部分围护结构的基本耗热量;
根据所述目标房间各部分围护结构的基本耗热量计算出围护结构耗热量、冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量;
根据所述围护结构耗热量、所述冷风渗透耗热量和所述冷风侵入耗热量,计算得出所述目标房间总耗热量;
4)获取散热器模型的单位散热量,根据所述总耗热量和所述散热器的单位散热量,计算得到所述目标房间所需散热器的数量;
5)预先建立房间围护结构热工特征数据库,所述数据库中存储有房间标识与所述房间各部分围护结构的传热系数、所述房间室内设计温度、所述房间所在地供暖室外计算温度的对应关系。
步骤四,利用显示器显示供热负荷、供热性能评价结果。
2.如权利要求1所述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法,其特征在于,所述步骤一之前还需为基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统供电;利用配置程序对基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制设备进行参数配置;利用操作按钮对基于新能源的无干扰地岩热联合供热设备进行操作;利用金属换热器将地下深处的热能导出。
3.如权利要求1所述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法,其特征在于,步骤(5)中,所述室外温度通过以下步骤获得:
确定所述小区的地理位置;
获取与小所述地理位置对应的天气预报信息,从所述天气预报信息中确定未来预设时长的室外温度。
4.如权利要求1所述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法,其特征在于,步骤2)中,所述获取所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数和室内设计温度,包括:
在所述数据库中,依据所述目标房间的房间标识获取所述目标房间各部分围护结构对应的传热系数、室内设计温度和所述目标房间所在地的供暖室外计算温度。
5.如权利要求4所述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法,其特征在于,所述步骤三之后还需利用评价程序基于单位供热面积运行成本、单位供热面积能耗、供热品质、可靠性相关供热指标对供热性能进行评价。
6.如权利要求5所述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法,其特征在于,所述供热指标计算方法具体包括:
(1)单位供热面积运行成本计算公式为:单位供热面积运行成本=供热系统一次投资/该系统供热面积;
(2)单位供热面积能耗计算公式如下:
M=ΣMi/F
式中:M表示单位供热面积管材耗量,kg;Mi表示一次网、二次网﹑热力站及热源管材耗量,kg;
(3)供热品质:利用供回水平均温度偏差相对值以及供热系统不平衡度评价供热品质。
7.如权利要求6所述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法,其特征在于,步骤(3)中,评价供热品质计算公式如下:
(3.1)供回水平均温度偏差相对值用下式表示:
ta=[(Ta-T0)/T0]*100%;
式中:ta表示供回水平均温度偏差相对值,%;Ta表示供回水平均温度实际值,℃;T0表示供回水平均温度期望值,℃;
供回水平均温度偏差相对值用下式求得:
ts=Σ∣ta∣/n;
式中:ts表示供热系统供回水平均温度偏差相对值,%;n表示热用户数;
(3.2)供热系统不平衡度:
Bs=Σ∣B∣/n;
式中:Bs表示供热系统不平衡度,%;B表示热用户不平衡度,B=[(Ta-Td)/Td]*100%;Td表示供回水平均温度设计值,℃;
(4)可靠性计算公式如下:
Λ=exp(-ΣΓθ/T);
式中:Λ—供热系统可靠性;Γ—故障权系数;T—百分之一采暖期运行小时数,h;θ—故障时间,h;
可靠性按采暖期计算,故障权系数指故障引起的未能供热面积与供热系统所供的全部面积之比;所述故障包括停热故障、泄漏故障及管网热损失,不含正常补水量对应的泄漏和管网不含正常管网热损失折算成未能供热面积。
8.一种实施如权利要求1所述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法的基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统,其特征在于,所述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统包括:
供电模块,与单片机控制模块连接,用于为基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统供电;
供热参数配置模块,与单片机控制模块连接,用于通过配置程序对基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制设备进行参数配置;
操作模块,与单片机控制模块连接,用于通过操作按钮对基于新能源的无干扰地岩热联合供热设备进行操作;
单片机控制模块,与供电模块、供热参数配置模块、操作模块、热能导出模块、供暖调节模块、中断模块、供热负荷计算模块、供热性能评价模块、显示模块。连接,用于通过单片机控制各个模块正常工作;
热能导出模块,与单片机控制模块连接,用于通过金属换热器将地下深处的热能导出;
供暖调节模块,与单片机控制模块连接,用于通过调节控制设备调节供暖温度;
中断模块:与单片机控制模块连接,用于当供热温度超出预设阈值时中断供热,并实时报警;
供热负荷计算模块,与单片机控制模块连接,用于通过计算程序对供热负荷进行计算;
供热性能评价模块,与单片机控制模块连接,用于通过评价程序基于单位供热面积运行成本、单位供热面积能耗、供热品质、可靠性相关供热指标对供热性能进行评价;
显示模块,与单片机控制模块连接,用于通过显示器显示供热负荷、供热性能评价结果。
9.一种实现权利要求1~7任意一项所述基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法的信息数据处理终端。
10.一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-7任意一项所述的基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911217008.2A CN110906435A (zh) | 2019-12-03 | 2019-12-03 | 一种基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911217008.2A CN110906435A (zh) | 2019-12-03 | 2019-12-03 | 一种基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统及方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110906435A true CN110906435A (zh) | 2020-03-24 |
Family
ID=69821583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911217008.2A Pending CN110906435A (zh) | 2019-12-03 | 2019-12-03 | 一种基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110906435A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113531646A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-10-22 | 青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司 | 采暖设备控制方法、装置、设备及存储介质 |
CN114138030A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-03-04 | 西安北方华创微电子装备有限公司 | 温度控制方法和半导体工艺设备 |
CN114608063A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-10 | 魏萍 | 中深层闭式地热能供热系统控制方法、装置及存储介质 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4303058A (en) * | 1979-12-18 | 1981-12-01 | Chun Joo H | Passive solar heating system |
SU1295155A1 (ru) * | 1984-01-10 | 1987-03-07 | Институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова | Способ центрального регулировани тепловой нагрузки |
CN202442407U (zh) * | 2012-01-18 | 2012-09-19 | 山东领动节能服务有限公司 | 热负荷控制装置 |
CN104048347A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-09-17 | 威海国能自控科技有限公司 | 智慧热网集成系统及其控制方法 |
WO2016146995A1 (en) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | Innov8Te Holding Limited | System to enable balancing of a central heating system |
CN107120842A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-09-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | 供热控制方法、供热控制装置、供热控制系统及供热装置 |
CN107166504A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-09-15 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 供暖调节方法及装置 |
CN107191993A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-09-22 | 陕西德龙地热开发有限公司 | 一种中深层无干扰地岩热系统与燃气锅炉联合供热系统 |
CN108711183A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-10-26 | 内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 | 一种基于三维建筑模型的供暖热负荷计算方法及装置 |
CN109340900A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-02-15 | 瑞纳智能设备股份有限公司 | 基于供回水平均温度的二次侧供热自动平衡调节方法 |
-
2019
- 2019-12-03 CN CN201911217008.2A patent/CN110906435A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4303058A (en) * | 1979-12-18 | 1981-12-01 | Chun Joo H | Passive solar heating system |
SU1295155A1 (ru) * | 1984-01-10 | 1987-03-07 | Институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова | Способ центрального регулировани тепловой нагрузки |
CN202442407U (zh) * | 2012-01-18 | 2012-09-19 | 山东领动节能服务有限公司 | 热负荷控制装置 |
CN104048347A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-09-17 | 威海国能自控科技有限公司 | 智慧热网集成系统及其控制方法 |
WO2016146995A1 (en) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | Innov8Te Holding Limited | System to enable balancing of a central heating system |
CN107166504A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-09-15 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 供暖调节方法及装置 |
CN107120842A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-09-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | 供热控制方法、供热控制装置、供热控制系统及供热装置 |
CN107191993A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-09-22 | 陕西德龙地热开发有限公司 | 一种中深层无干扰地岩热系统与燃气锅炉联合供热系统 |
CN108711183A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-10-26 | 内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 | 一种基于三维建筑模型的供暖热负荷计算方法及装置 |
CN109340900A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-02-15 | 瑞纳智能设备股份有限公司 | 基于供回水平均温度的二次侧供热自动平衡调节方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
李兵等: "供热管网水力平衡的调节措施探讨", 《科技创新与应用》 * |
汪思源等: "供热节能评价体系及节能量建模研究", 《节能》 * |
蔡启林等: "供热系统可靠性综合评价指标探讨", 《煤气与热力》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113531646A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-10-22 | 青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司 | 采暖设备控制方法、装置、设备及存储介质 |
CN113531646B (zh) * | 2021-06-07 | 2024-02-09 | 青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司 | 采暖设备控制方法、装置、设备及存储介质 |
CN114138030A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-03-04 | 西安北方华创微电子装备有限公司 | 温度控制方法和半导体工艺设备 |
CN114608063A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-10 | 魏萍 | 中深层闭式地热能供热系统控制方法、装置及存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Liu et al. | Performance and feasibility study of hybrid ground source heat pump system assisted with cooling tower for one office building based on one Shanghai case | |
CN110906435A (zh) | 一种基于新能源的无干扰地岩热联合供热控制系统及方法 | |
Qian et al. | Evaluation of thermal imbalance of ground source heat pump systems in residential buildings in China | |
CN109376912A (zh) | 基于民用建筑物热惯性的冷热电联供系统运行优化方法 | |
CN111046253A (zh) | 一种基于互联网的无干扰地岩热供热监测系统及方法 | |
CN102243192A (zh) | 地源热泵用多功能岩土体热物性测试装置 | |
Sarbu et al. | Using ground-source heat pump systems for heating/cooling of buildings | |
Chiasson et al. | Optimization of the Ground Thermal Response in Hybrid Geothermal Heat Pump Systems. | |
Huang et al. | A novel independent heat extraction-release double helix energy pile: Numerical and experimental investigations of heat extraction effect | |
CN104596007A (zh) | 天然能源中央空调 | |
CN111853914A (zh) | 一种地热能耦合燃气锅炉供热系统 | |
CN204115295U (zh) | 一种区域地源热泵集成式三联供能源站 | |
Hu et al. | Experimental investigation on system with combination of ground-source heat pump and solar collector | |
Grimsrud et al. | A predictive air infiltration model-long-term field test validation | |
CN113776208A (zh) | 一种地源热综合利用系统及供热方法 | |
Rabani et al. | Parametric analysis of ground source heat pump system for heating of office buildings in Nordic climate | |
Liu | Energy Consumption Analysis and Comprehensive Energy Efficiency Evaluation of Campus Central Heating System Based on Heat Supply Monitoring Platform. | |
Hou et al. | Ground source Heat pump with horizontal ground buried pipes: modelling and optimization with TRNSYS | |
Vallati et al. | Renewable Energy System Applied to Social Housing Building in Mediterranean Climate | |
Kemery | Analysis and design of a solar-combisystem for high solar fraction Canadian housing with diurnal and seasonal water-based thermal stores | |
Zarrella et al. | Double source heat pump: A case study | |
ISHIGURO et al. | Study on Ground Source Heat Pump That Use Direct Expansion Method Using Foundation Pile | |
Chiasson et al. | A Design Tool for Hybrid Geothermal Heat Pump Systems in Heating-Dominated Buildings. | |
Fang-hua | Research on single hole heat transfer power of ground source heat pump system | |
CN209371360U (zh) | 一种地源热泵热平衡系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200324 |