CN111023253B

CN111023253B - 一种户用采暖系统智能温控阀超调量的预期控制方法

Info

Publication number: CN111023253B
Application number: CN201911336512.4A
Authority: CN
Inventors: 汪浩; 贺鹏举
Original assignee: Jiangsu Shushiyun Information Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu orange Zhiyun Information Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2021-09-07
Anticipated expiration: 2039-12-23
Also published as: CN111023253A

Abstract

本发明公开一种户用采暖系统智能温控阀超调量的预期控制方法，包括如下步骤：步骤1，确定超调量过热值或者超调量过冷值，第一次确定超调量的过热值或超调量过冷值采用超调量数据初始默认数据；步骤2，判断执行的动作；步骤3，更新超调量数据。本发明能够使室内温度维持设定的温度范围内，提高了控制精度，而且提高了用户的舒适度，达到了节能的效果。

Description

一种户用采暖系统智能温控阀超调量的预期控制方法

技术领域

本发明属于智能家居技术领域，尤其涉及一种户用采暖系统智能温控阀超调量的预期控制方法。

背景技术

建筑采暖系统一般有地板辐射采暖和暖气片采暖两种方式，它们采用热辐射和热对流两种换热方式为房间供热，热舒适度较高。同时，为保证采暖时的室内温度，需要对采暖系统的供热量进行调节。采暖系统的调节方式有：供水温度控制(调节采暖的供水温度)、变流量控制(调节采暖的水流量)、启停控制(设定温度上下限控制系统启停)、间歇调节(调节采暖的供暖时间)，等等。

目前，我国采暖系统已进入了智能温控阶段，采暖系统末端安装智能温控阀。智能温控阀一般采用双位启停控制的调节方式。即，在保持供水温度和流量不变的情况下，通过设定温度上下限来控制阀门开启和关闭。当室内温度高于设定的上限值时，智能温控阀关闭，停止供热；当被室内温度低于设定的下限值时，智能温控阀开启，开始供热。

此外，智能温控阀其他功能有：可以自动按照预先设定值保持室温，达到节能效果；可以根据不同时间段不同的温度要求，来设定不同的温度值，当外出时可以设定较低的温度值，从而达到节能的效果和目的；可通过手机等移动端远程对智能温控阀进行控制；也可采用云计算的方式智能远程控制。

当智能温控阀采用以室内温度为单一反馈参数的双位启停控制方式时，其使用过程存在以下问题：

1、当室内温度达到温度上限值时，在阀门关闭停止供热后的一段时间内，由于采暖系统较大的蓄热性能导致室内温度会继续上升一段时间，然后才开始下降，即室内温度超过了预先设定值的上限。

2、当室内温度达到温度下限值时，在阀门开启开始供热后的一段时间内，由于采暖系统较大的蓄热性能导致室内温度会继续下降一段时间，然后才开始上升，即室内温度超过了预先设定值的下限。

室内温度超出设定温度上下限的部分，称为智能温控阀的超调量。超调量导致室内温度偏离了设定值，这不仅影响室内热舒适度，也造成了部分能源的浪费。因此，如何控制采暖系统中智能温控阀的超调量具有重要意义。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种户用采暖系统智能温控阀超调量的预期控制方法，提升室内热舒适度、节约能源。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

采暖系统的蓄热性能是影响智能温控阀的超调量最重要因素。此外，采暖系统的供水温度、水流量、室外温度值等因素也会对超调量产生影响。因此，采暖系统的超调量不仅每个用户数值各不相同，而且在整个采暖季也在逐时变化。

而在特定的户用采暖系统中，采暖系统的蓄热性能取决于建筑采暖设备构造，不会发生变化；户用锅炉的供水温度和水流量由用户设定，也可认为是固定值。因此，室温的超调量主要跟每个用户的室内温度值和室外温度有关。采暖系统正常工作的情况下，前后两次温升的室外平均温度差别不大，不会对超调量产生较大的影响，我们主要关注室内温度对超调量的影响，并兼顾室外温度的变化。

因此，针对每一个智能温控阀，设定不同室内温度值下超调量数据。并且，根据最新的实际超调量情况对数据进行更新，以保证下一次计算超调量的准确性。

户用采暖系统智能温控阀超调量的预期控制方法步骤如下：

步骤1，确定超调量过热值或过冷值

根据当前室内温度设定值和智能温控阀状态，通过读取对应的超调量数据，确定超调量过热值或者超调量过冷值；第一次确定超调量的过热值或超调量过冷值采用超调量数据初始默认数据；超调量数据中，对应每个室内温度设定值，都有一个对应的超调量过热值和过冷值；当阀门开启状态下读取超调量过热值，阀门关闭状态下读取超调量过冷值。

步骤2，判断执行的动作

阀门处于开启状态时：当前室内温度≥(温度上限值－过热值)时，则进行预调节，阀门提前关闭，此时室内温度先上升后下降；当前室内温度＜(温度上限值－过热值)时，则不动作。

阀门处于关闭状态时：当前室内温度≤(温度下限值－过冷值)时，则进行预调节，阀门提前开启，此时室内温度先下降后上升；当前室内温度＞(温度下限值－过冷值)时，则不动作。

步骤3，更新超调量数据

当执行上述预调节动作后，室内实际温度继续上升或下降的温度值，为当前室内温度设定值下的实际超调量过热值或过冷值；采用该实际运行数据中不同室内温度设定值下的超调量过热值或超调量过冷值，对超调量过热值或超调量过冷值数据进行更新。预调节的逻辑完成。

作为优选的，每次温升或温降的过程都记录一轮超调量过热值或超调量过冷值，并更新超调量数据。

本发明具有以下有益效果：智能温控阀采用预期控制方法，当智能温控阀处于开启状态时，室内温度不断上升；当室内温度尚未达到温度上限值时，预期控制温控阀提前关闭；室内温度继续上升至温度上限值后，室内温度开始下降。

当智能温控阀处于关闭状态时，室内温度不断下降；当室内温度尚未达到温度下限值时，预期控制温控阀提前开启；室内温度继续下降至温度下限值后，室内温度开始上升。

预期控制通过控制温控阀在室内温度尚未达到上下限值时，提前动作。这不仅使室内温度维持设定的温度范围内，提高了控制精度，而且提高了用户的舒适度，达到了节能的效果。

附图说明

图1为本发明实施例的预期控制与双位启停控制对比图。

图2为本发明实施例的一种预期控制方法流程图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明。

智能温控阀采用双位启停控制时，由于热延迟会导致房间的过热或过冷，从而造成不舒适和能源浪费。而预期控制是通过调整系统开始供热与停止供热的时间，控制阀门在室温尚未达到用户设定值前预先动作。这不仅使室温基本维持在启停控制设定的温度范围内，提高了控制精度，而且达到了节能的效果。两种控制方式示意如下图1所示。图中，1—预期控制下阀门关闭时间点；2—双位启停控制下阀门关闭时间点；3—预期控制下阀门开启时间点；4—双位启停控制下阀门开启时间点；5—室内温度过热值；6—室内温度过冷值。

预期控制的关键问题在于确定阀门开启或者关闭的提前量，进而控制阀门提前动作。即，确定当前设定温度下，关闭阀门和开启阀门后超调量的过热值和过冷值。进而，当室内温度≥(温度上限值－过热值)时，提前关闭阀门；当室内温度≤(温度下限值－过冷值)时，提前开启阀门。

在户用采暖系统中，采暖系统的蓄热性能取决于建筑采暖设备构造，不会发生变化；户用锅炉的供水温度和水流量由用户设定，也可认为是固定值。因此，室温的超调量主要跟每个用户的室内温度值和室外温度有关。采暖系统正常工作的情况下，前后两次温升的室外平均温度差别不大，不会对超调量产生较大的影响，我们主要关注室内温度对超调量的影响，并兼顾室外温度的变化。

因此，针对每一个智能温控阀，设定一个不同室内温度值下超调量数据。并且，根据最新的实际超调量情况对数据进行更新，以保证下一次计算超调量的准确性。

表1不同室内温度设定值下的默认超调量

预期控制方法的流程图如图2所示，其步骤如下：

1)确定超调量过热值或过冷值

根据当前室内温度设定值和智能温控阀状态，通过读取对应的超调量数据，确定超调量过热值或者超调量过冷值；第一次确定超调量的过热值或超调量过冷值采用超调量数据初始默认数据。

2)判断执行的动作

3)更新超调量数据

当执行预调节动作后，记录当前室内温度设定值下，超调量过热值或者过冷值，并对超调量数据进行更新。预调节的逻辑完成。

每次温升或温降的过程都记录一轮超调量过热值、超调量过冷值，并更新超调量数据。

智能温控阀采用预期控制方法时，其工作效果如下：

当智能温控阀处于开启状态时，室内温度不断上升；当室内温度尚未达到温度上限值时，预期控制温控阀提前关闭；室内温度继续上升至温度上限值后，室内温度开始下降。

以上的实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims

1.户用采暖系统智能温控阀超调量的预期控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，根据当前室内温度设定值和智能温控阀状态，通过读取对应的超调量数据，确定超调量过热值或者超调量过冷值；第一次确定超调量的过热值或超调量过冷值采用超调量数据初始默认数据；

步骤2，判断执行的动作

阀门处于开启状态时：当前室内温度≥(温度上限值－过热值)时，则进行预调节，阀门提前关闭，此时室内温度先上升后下降；当前室内温度＜(温度上限值－过热值)时，则不动作；

阀门处于关闭状态时：当前室内温度≤(温度下限值－过冷值)时，则进行预调节，阀门提前开启，此时室内温度先下降后上升；当前室内温度＞(温度下限值－过冷值)时，则不动作；

步骤3，更新超调量数据

执行预调节动作后，室内实际温度继续上升或下降的温度值，为当前室内温度设定值下的最新实际超调量过热值或过冷值；采用实际运行数据中不同室内温度设定值下的超调量过热值或超调量过冷值，对超调量过热值或超调量过冷值数据进行更新；

每次预调节动作执行后的温升或温降过程，都记录一轮超调量过热值或超调量过冷值，并更新超调量数据。

2.根据权利要求1所述的户用采暖智能温控阀超调量的预期控制方法，其特征在于：

超调量数据中，对应每个室内温度设定值，都有一个对应的超调量过热值和过冷值；当阀门开启状态下读取超调量过热值，阀门关闭状态下读取超调量过冷值。