CN111076275B - 供暖管道节能控温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于供暖设备技术领域，本发明公开了一种供暖管道节能控温装置，包括：热敏电阻、智能控制器和水轮发电机；所述的热敏电阻设置在供暖管道上，用于测定供暖管道内部液体温度，所述的热敏电阻与智能控制器电连接；所述的水轮发电机与所述的智能控制器连接，用于为所述的智能控制器提供动力；所述的智能控制器与供暖管道的阀体连接，用于控制所述的阀体的开度。本发明的装置自动化程度高，节约成本。

Description

供暖管道节能控温装置
技术领域
本发明涉及供暖设备技术领域，具体涉及一种供暖管道节能控温装置。
背景技术
本发明对于背景技术的描述属于与本发明相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本发明的发明内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本发明在首次提出申请的申请日的现有技术。
目前自动化装置用于供暖已非常普及，但受电源因素的制约，推广应用场所受到限制。自动化装置的安装比较繁琐，且影响管网阻力。
如何实现既能满足供暖需求又能节能的自动控温是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种供暖管道节能控温装置，本发明的装置自动化程度高、降低成本。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种供暖管道节能控温装置，包括：
热敏电阻、智能控制器和水轮发电机；
所述的热敏电阻设置在供暖管道上，用于测定供暖管道内部液体温度，所述的热敏电阻与智能控制器电连接；
所述的水轮发电机与所述的智能控制器连接，用于为所述的智能控制器提供动力；
所述的智能控制器与供暖管道的阀体连接，用于控制所述的阀体的开度；
智能控制器控制阀体的开度按照如下程序运行：
设定室内供暖温度下限T1，室内供暖温度上限T2，测定室内当前温度为T0；
开启阀体向室内供热，预热时间为t1，测定预热后室内温度T3；测定室外温度T室外，由公式(1)得到室内升温系数K：
Figure GDA0002644450120000021
根据预设的升温系数K与阀体开度的对应的流量调节阀体的开度；
继续检测室内温度TN，比较TN与室内供暖温度下限T1，室内供暖温度上限T2，根据比较结果继续调整阀体开度；
所述的供暖管道的进水管内设有滤网，所述的滤网的上游设有第一临时开关，所述的滤网的下游设有第二临时开关，所述的第一临时开关和第二临时开关之间的供暖管道之间连接有排污口，所述的第一临时开关处设有温度检测装置，所述的第二临时开关处设有温度检测装置，根据第一临时开关处的水温T10和第二临时开关的水温T20的差值△T与预设差值△T0比较确定是否要进行排污，若需要排污，则关闭所述的第一临时开关和第二临时开关，打来排污口，清洗滤网。
进一步的，所述的供暖管道包括进水管和回流管，所述的进水管和回流管上均设有热敏电阻。
进一步的，当进水管的水温-回流管的水温小于第一阈值时，所述的智能控制器调节阀体开度，减小供暖管道内水流量；
当进水管的水温-回流管的水温大于第二阈值时，所述的智能控制器调节阀体开度，增大供暖管道内水流量。
进一步的，所述的节能控温装置包括室外温度检测装置，所述的室外温度检测装置与所述的智能控制器信号连接。
进一步的，所述的节能控温装置包括进水管温度下限警报器，所述的进水管温度下限警报器与所述的智能控制器连接，当所述的进水管温度低于预设下限时，所述的进水管温度下限警报器发出警报；
所述的预设下限由公式(2)计算而得：
Figure GDA0002644450120000031
其中，
T下限：预设下限；
T预设：预设室内温度；
T室外：室外实际温度；
2.4：修正系数；
t：标准温度。
进一步的，所述的智能控制器与供暖管道的加热装置连接，当所述的进水管的温度低于预设下限时，智能控制器控制所述的加热装置加热。
进一步的，所述的进水管上的热敏电阻的数量大于3，所述的回流管上的热敏电阻数量大于3。
进一步的，所述的智能控制器内设置有储能装置。
进一步的，所述的水轮发电机为分级多页式。
本发明实施例具有如下有益效果：
本发明的供暖管道节能控温装置，通过多个热敏电阻来检测进水管和回流管的温度，保证了检测的准确性，而且通过进水管和回流管的温度比较直接进行阀体控制，简单有效。
本发明的装置充分考虑了室外温度，因为室外温度过低时就需要更高的供暖温度，本发明的装置可以根据室外温度来自动调节进水管的温度下限，在节能的前提下保证了供暖温度。
附图说明
图1为本发明实施例中供暖管道节能控温装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请进行进一步的介绍。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。不同实施例之间可以替换或者合并组合，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。
结合附图1，一种供暖管道节能控温装置，包括：
热敏电阻1、智能控制器2和水轮发电机3；
所述的热敏电阻设置在供暖管道4上，用于测定供暖管道内部液体温度，所述的热敏电阻1与智能控制器2电连接；
所述的水轮发电机3与所述的智能控制器2连接，用于为所述的智能控制器2提供动力；
所述的智能控制器2与供暖管道的阀体6连接，用于控制所述的阀体的开度；
智能控制器控制阀体的开度按照如下程序运行：
设定室内供暖温度下限T1，室内供暖温度上限T2，测定室内当前温度为T0；
开启阀体向室内供热，预热时间为t1，测定预热后室内温度T3；测定室外温度T室外，由公式(1)得到室内升温系数K：
Figure GDA0002644450120000041
根据预设的升温系数K与阀体开度的对应的流量调节阀体的开度；
继续检测室内温度TN，比较TN与室内供暖温度下限T1，室内供暖温度上限T2，根据比较结果继续调整阀体开度；
所述的供暖管道的进水管内设有滤网，所述的滤网的上游设有第一临时开关，所述的滤网的下游设有第二临时开关，所述的第一临时开关和第二临时开关之间的供暖管道之间连接有排污口，所述的第一临时开关处设有温度检测装置，所述的第二临时开关处设有温度检测装置，根据第一临时开关处的水温T10和第二临时开关的水温T20的差值△T与预设差值△T0比较确定是否要进行排污，若需要排污，则关闭所述的第一临时开关和第二临时开关，打来排污口，清洗滤网。
这里要说明的是：滤网的大小需要根据需要选择，如果过滤孔过小则会影响管道内的水流速度，如果过大，则过滤效果不好。
这里要说明的是：阀体为何种阀体并不限制，只要可以控制管内液体流速即可。
附图标记5为管网连接装置，该部位内有密封圈凹槽，连接前将密封圈嵌入；连接时从外侧旋入顶丝，使密封圈与管路严密结合，确保无渗漏。
本实施例的控温装置可以通过热敏电阻读取回水管路的温度，根据温度控制球阀的开度，可远程通过gprs修改目标温度值，目标值与热敏电阻测量值通过比较电路判定阀门开度，判定开度与实际开度对比，并进行调节，智能控制器内有稳压、限电流及整流装置，整流装置为控制及反馈提供DC24V电源，控制器内置阀门调节储能装置，当水轮发电机所发电量暂不满足伺服电机电压需求时，通过储能装置缓慢释放能量，推动阀门开启。
水轮发电机输出电压：AC24V±5％，水轮采用分级布置的方式以降低管网阻力，叶轮采用多叶片方式，以保证发电量足以驱动智能控制器。
阀体采用整体铸造，预留元器件及零部件安装孔位。
热敏电阻一体化设置，安装后不影响管网阻力；电源由智能控制器直接提供；亦可横置，在阀体做凹槽，嵌入。
本发明的供暖管道节能控温装置，通过多个热敏电阻来检测进水管和回流管的温度，保证了检测的准确性，而且通过进水管和回流管的温度比较直接进行阀体控制，简单有效。
本发明的装置充分考虑了室外温度，因为室外温度过低时就需要更高的供暖温度，本发明的装置可以根据室外温度来自动调节进水管的温度下限，在节能的前提下保证了供暖温度。
在本发明的一些实施例中，所述的供暖管道包括进水管和回流管，所述的进水管和回流管上均设有热敏电阻。
在本发明的一些实施例中，当进水管的水温-回流管的水温小于第一阈值时，所述的智能控制器调节阀体开度，减小供暖管道内水流量；
当进水管的水温-回流管的水温大于第二阈值时，所述的智能控制器调节阀体开度，增大供暖管道内水流量。
应当理解：进水管水温与回流管水温的差值过大，则表明水流过慢，导致回流管内水温低，这样很难保证室内温度，需要增加流速，而进水管水温与回流管水温的差值过小，则说明流速过快或者室内换热出现问题，若调节阀体来减小流速仍不能提高温差，则应考虑对室内换热进行检查。这里应当理解的是：温差可以根据实际情况设定，可以使15度，20度，25度等，当然，并不仅限于上述温差，上述温差只是举例说明。
对于如何进一步判定是否出现问题，如果调节阀门开度不能改变温差或者说温差改变幅度不理想，可直接检测管内水流速度，如果水流较慢，则考虑内部堵塞，应当进行维修。
在本发明的一些实施例中，所述的节能控温装置包括室外温度检测装置，所述的室外温度检测装置与所述的智能控制器信号连接。
在本发明的一些实施例中，所述的节能控温装置包括进水管温度下限警报器，所述的进水管温度下限警报器与所述的智能控制器连接，当所述的进水管温度低于预设下限时，所述的进水管温度下限警报器发出警报；
所述的预设下限由公式(2)计算而得：
Figure GDA0002644450120000071
其中，
T下限：预设下限；
T预设：预设室内温度；
T室外：室外实际温度；
2.4：修正系数；
t：标准温度。
这里要说明的是：预设下限温度可以有效防止进水管温度过低导致的供暖不理想，然而，预设下限温度过高不但会造成能源浪费，还会造成室内温度过高，因此，预设下限温度应合适，而本实施例通过上述计算公式可以有效保证温度下限的合适，举例说：我国的供暖温度要求为18℃，而北方在供暖期间室外温度为0-27℃(一般情况，对于零下四五十度的情况同样适用)。而标准温度根据供暖方式的不同取值不同，如有些地方采取地暖取暖，而有些地方采取暖气片取暖，在此我们以地暖取暖来举例说明(地暖供热面积大，供暖效果好，因此，标准温度会略低，在此取25℃)；
如预设温度为18℃，室外温度为0℃，标准温度为25℃，根据公式计算：
Figure GDA0002644450120000072
如预设温度为18℃，室外温度为-27℃，标准温度为25℃，根据公式计算：
Figure GDA0002644450120000073
本发明的公式首先将温度的三次方取差，然后再进行修正，使得公式更加严谨。
在本发明的一些实施例中，所述的智能控制器与供暖管道的加热装置连接，当所述的进水管的温度低于预设下限时，智能控制器控制所述的加热装置加热。
这里要说明的是：对于进水管温度过低的情况，无法通过改变水流量来改善供暖效果，可以进行警报，也可以直接由智能控制装置进行控制加热，使供暖更加自动化。
在本发明的一些实施例中，所述的进水管上的热敏电阻的数量大于3，所述的回流管上的热敏电阻数量大于3。
这里要说明的是：热敏电阻的数量为多个可以减小单个热敏电阻造成的误差，单个热敏电阻甚至有时会出现错误，而多个热敏电阻不但可以减小误差，而且对于某个热敏电阻出错的问题也可以通过相互之间的比较来发现。
在本发明的一些实施例中，所述的智能控制器内设置有储能装置。
在本发明的一些实施例中，所述的水轮发电机为分级多页式。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上介绍仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种供暖管道节能控温装置，其特征在于，包括：
热敏电阻、智能控制器和水轮发电机；
所述的热敏电阻设置在供暖管道上，用于测定供暖管道内部液体温度，所述的热敏电阻与智能控制器电连接；
所述的水轮发电机与所述的智能控制器连接，用于为所述的智能控制器提供动力；
所述的智能控制器与供暖管道的阀体连接，用于控制所述的阀体的开度；
智能控制器控制阀体的开度按照如下程序运行：
设定室内供暖温度下限T1，室内供暖温度上限T2，测定室内当前温度为T0；
开启阀体向室内供热，预热时间为t1，测定预热后室内温度T3；测定室外温度T室外，由公式（1）得到室内升温系数K：
Figure 466924DEST_PATH_IMAGE001
（1）
根据预设的升温系数K与阀体开度的对应的流量调节阀体的开度；
继续检测室内温度TN，比较TN与室内供暖温度下限T1，室内供暖温度上限T2，根据比较结果继续调整阀体开度；
所述的供暖管道的进水管内设有滤网，所述的滤网的上游设有第一临时开关，所述的滤网的下游设有第二临时开关，所述的第一临时开关和第二临时开关之间的供暖管道之间连接有排污口，所述的第一临时开关处设有温度检测装置，所述的第二临时开关处设有温度检测装置，根据第一临时开关处的水温T10和第二临时开关的水温T20的差值△T与预设差值△T0比较确定是否要进行排污，若需要排污，则关闭所述的第一临时开关和第二临时开关，打来排污口，清洗滤网；
所述的供暖管道包括进水管和回流管，所述的进水管和回流管上均设有热敏电阻；
所述的节能控温装置包括室外温度检测装置，所述的室外温度检测装置与所述的智能控制器信号连接；
所述的节能控温装置包括进水管温度下限警报器，所述的进水管温度下限警报器与所述的智能控制器连接，当所述的进水管温度低于预设下限时，所述的进水管温度下限警报器发出警报；
所述的预设下限由公式（2）计算而得：
Figure 268658DEST_PATH_IMAGE002
（2）
其中，
T下限：预设下限；
T预设：预设室内温度；
T室外：室外实际温度；
2.4：修正系数；
t：标准温度。
2.根据权利要求1所述的节能控温装置，其特征在于，
当进水管的水温-回流管的水温小于第一阈值时，所述的智能控制器调节阀体开度，减小供暖管道内水流量；
当进水管的水温-回流管的水温大于第二阈值时，所述的智能控制器调节阀体开度，增大供暖管道内水流量。
3.根据权利要求1所述的节能控温装置，其特征在于，所述的智能控制器与供暖管道的加热装置连接，当所述的进水管的温度低于预设下限时，智能控制器控制所述的加热装置加热。
4.根据权利要求1所述的节能控温装置，其特征在于，所述的进水管上的热敏电阻的数量大于3，所述的回流管上的热敏电阻数量大于3。
5.根据权利要求1所述的节能控温装置，其特征在于，所述的智能控制器内设置有储能装置。
6.根据权利要求1所述的节能控温装置，其特征在于，所述的水轮发电机为分级多页式。
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