CN111678195A - 一种质量分泵供热机组的调控方法 - Google Patents

一种质量分泵供热机组的调控方法 Download PDF

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Abstract

本专利给出的一种质量分泵供热机组的调控方法，用于集中供热或区域供热系统中换热站实现二网供热量与流量调控。质量分泵供热机组是一个泵调控热量、另一个泵调控流量的供热机组，该机组的特点是一种供热量调控过程不影响管网动态水力工况，能保持管网水力工况稳定的机组。本专利给出供热机组取热泵与二网循环泵的调控方法，按照本专利给出的调控方法，使质量分泵供热机组不仅可以节电运行，而且还能实现按需供热。

Description

一种质量分泵供热机组的调控方法
技术领域
本发明属于暖通空调技术领域，具体涉及一种用于供热系统的供热站中的质量分泵供热机组的调控方法。
背景技术
目前的供热机组内的水阻力大，几乎与用户管网水阻力相当，导致循环泵非常费电，还常常会引起循环泵扬程不够用，不能满足二网大流量小温差工况下的消除水力失调影响的运行也不能实现二网供暖面积扩容。
目前供热机组中，采用两通阀控制换热器一次侧流量的方式调控二网供温，容易引起供热一网水力不稳定，出现动态水力失调；采用三通阀控制换热器一次侧流量的方式调控二网供温，容易引起一网回温升高；换热机组中的调控方法影响一网水力稳定，容易引起动态水力失调与管网事故；而用换热器一网流量调控二网的供热量，常受到一网最小流量的限制，导致供热量调控范围不够。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的在于提供一种质量分泵供热机组调控方法，该方法可以对质量分泵机组进行有效的二网供热量与流量调控实现节能，同时还可以消除调控过程导致的一网水力工况恶化。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：提供一种质量分泵供热机组的调控方法，其主要设备包括换热器、均压管、二网循环泵、变频器、取热泵、变频器、分水器、集水器、温控阀、变送器及机组控制器；其中，一网供水连接管连接供热系统一次网供水管，一网回水连接管连接供热系统一次网供水管；分水器与二次管网用户侧的供水管相连；集水器与二次管网用户侧的回水管相连；安装机组，并使机组控制器连接三相动力电源、零线与地线，连接各种变送器、流量表，并连接室外温度传感器、变频器与温控阀；室外温度传感器应该安装在阳光不能直射的位置，且离开建筑物至少0.5米的距离。
所述质量分泵供热机组工艺流程是：二网用户侧返回的低温回水，部分通过均压管下部入口进入均压管，从均压管上部出口流出到供水管；另一部分经过取热泵，按照热负荷需求的流量，经过换热器加热成为高温水，与均压管上部出口的低温回水在供水管中混合后，经过二次网循环泵加压提供给用户需要的水流量；通过控制器控制取热泵的流量，也就是控制换热器输出的热水量与二网回水量的混合比，使二网的供水温度按照热负荷的变化而变化。
一种质量分泵供热机组的调控方法，具体调控步骤如下所示：
（1）启动二网循环泵前，选择定流量（定频率）、定压差、变压差或定回温的循环泵流量调控方式，并设置循环泵频率相关的公式参数；
其调控方式如下：
①定流量方式，fx=常数，fx是二网循环泵频率；
②定压差方式fx=f0+k1×Δpi^m+ k2×∑Δpi+k3×dΔpi/dt；
Δpi=Δpj－Δps；
m指数系数，k1～k3与调控过程相关的系数，Δpj是计算压差，Δps是实际压差，指数系数m的取值范围为1～4；
③变压差方式，Δpj =Δp0+k4×Qxd^2
Qxd为相对热负荷，k4是调控系数，Δp0是初始压差；
④定回温方式，fx=f0+k5×Δthi^n+k6×∑Δthi+k7×dΔthi/dt
式中：Δthi=thj-ths是回温偏差，thj是给定回温，ths是实际回温，n是指数系数，k5～k7是调试中确定的系数，指数系数n的取值范围为1～4。
（2）启动取热泵前，选择定供温或是按照热负荷变供温的供热量调控方式，并设置供温相关的公式参数；
所述供热机组，其供热量调控方式如下：
①定供温方式，tgj=tg0，式中tg0人工给定供温；
fq=f0+α×Δtgi^δ+ β×∑Δtgi+γ×dΔtgi/dt；
式中fq是取热泵频率，Δtgi=tgj-tgs是供水温度偏差，α、β、γ是调控系数，δ是指数系数，f0是取热泵初始频率，tgs是实际供水温度，tgj是计算供水温度，指数系数δ的取值范围为1～3；
②按照热负荷变供温方式，供温算法如下：
tgj=th0+k8×Δthi^x+k9×∑Δthi+k10×dΔthi/dt+k11×（thj-tn-tw）^y
式中： th0是初始回温，Δthi是回温偏差，tn是室温，tw是外温，x、y是指数系数，k8～k11是调试中确定的系数。指数系数x、y的取值范围为1～3。
（3）调试机组，根据调控情况，修改调控相关公式参数。
所述质量分泵供热机组的换热器出口处的高温水tg高与均压管上出口的低温水tg低混合后形成中温供水，中温供水水温tg中由下式计算：
tg中=（tg高×G高+tg低×G低）/（G高+G低）
所述质量分泵供热机组可采用分离罐与T型连接管代替均压管。无论均压管、分离罐或是双T连接管，其主要技术要求是管阻力足够小，管端之间的压力差应该近似为零。
本专利给出的质量分泵供热机组，在实际热负荷小于设计热负荷时，可以降低取热泵的运行流量实现节电；若是流量降低到设计流量的1/2，则阻力降低到1/4，消耗的电力降到1/8。
所述质量分泵供热机组的二网循环泵的流量不流经换热器，因此可以向用户提供更多的资用压头，使热用户的散热设备可以工作在大流量小温差工况，有效消除水力失调的影响。
所述质量分泵供热机组具有节电、增加二网流量与热负荷调控能力；按照本申请给出的供热机组，可以替代所有现在集中供热、区域供热等系统中采用的传统间接供热机组。
本专利给出的质量分泵供热机组控制器中嵌入本专利提供的调控算法，具有如下主要功能：
（1）采集一次网与二次网温度与压力数据、流量、热量以及室外温度数据；
（2）按照二网流量的需要，控制二网循环泵定流量、定压差或是变压差运行，满足热用户流量的要求；
（3）按照二网供温算法控制取热泵转速，改变流经换热器的流量，进而改变二网供水温度，使供热量与热负荷配合；
（4）按照调控需要以被动方式调控一网温控阀。
本专利给出的质量分泵供热机组，其换热器一次侧温控阀调控策略是以被动方式满足取热泵的取热需求；也就是保证在热负荷变化范围内，机组输出的供热量与热负荷相适应。
换热器实现了一次与二次管网之间的水压力与流量隔离；使用均压管实现了取热泵与二网循环泵之间的流量独立；取热泵取热过程中，既不影响一网流量，也不改变二网流量，实现了一二网之间的质调控隔离。取热泵的高温水流量决定二网供水温度，二网循环泵转速决定热用户流量，二网质调控与一网水力工况无关。全机组在控制器的控制下，控制取热泵的转速调节二网温度，控制二网循环泵的转速实现热用户流量调节，以质量并调的方式实现按需供热。
本发明的有益效果是：在部分热负荷工况，取热泵流量减小，实现节电；在二网水力失调或是扩容情况下，二网循环泵可以增加转速保证热用户流量足够；按照室外温度控制取热泵流量调节二网供温，使二网供温跟随热负荷变化，实现按需供热；调节二网供热量的同时不影响一网的流量变化，可以避免出现一网出现动态水力失调；二网循环泵独立满足热用户流量需求过程中不受供热机组内阻的影响。
附图说明
图1是质量分泵供热机组主要部件的工艺图；
图中：1、一网供水连接管；2、一网供水连接阀；3、一网供水压力表；4、一网供水温度表；5、一网温控阀；6、机组控制器；7、室外温度传感器；8、换热器出水温度表；9、二网循环泵；10、二网循环泵变频器；11、二网供水温度表；12、二网供水压力表；13、分水器；14、一网回水连接管；15、一网回水连接阀；16、一网回水压力表；17、一网回水温度表；18、热量表，19、换热器；20、取热泵；21、取热泵变频器；22、均压管；23、二网回水温度表；24、二网回水压力表；25、集水器；26、分离罐排污阀；27、分离罐；28、分离罐排气阀；29、上T形接头；30、T形连接管；31、下T形接头。
具体实施方式
根据附图给出本专利叙述的质量分泵供热机组，其一网供水连接管1连接供热系统一次网供水管，其一网回水连接管14连接供热系统一次网供水管。其分水器与二次管网用户侧的供水管相连；其集水器与二次管网用户侧的回水管相连；安装机组，并使机组控制器连接三相动力电源、零线与地线，连接各种变送器、流量表，并连接室外温度传感器、变频器与温控阀；室外温度传感器应该安装在阳光不能直射的位置，且离开建筑物至少0.5米的距离。为增加机组的可靠性，二网循环泵与取热泵可以一用一备配置。
一种质量分泵供热机组的调控方法，具体调控步骤如下所示：
（1）启动二网循环泵前，选择定流量（定频率）、定压差、变压差或定回温的循环泵流量调控方式，并设置循环泵频率相关的公式参数；
（2）启动取热泵前，选择定供温或是按照热负荷变供温的供热量调控方式，并设置供温相关的公式参数；
（3）调试机组，根据调控情况，修改调控相关公式参数。
本申请给出的质量分泵供热机组，在实际热负荷小于设计热负荷时，可以降低取热泵的运行流量实现节电；若是流量降低到设计流量的1/2，则阻力降低到1/4，消耗的电力降到1/8。质量分泵供热机组的二网循环泵的流量不流经换热器，因此可以向用户提供更多的资用压头，使热用户的散热设备可以工作在大流量小温差工况，有效消除水力失调的影响。
所述质量分泵供热机组具有节电、增加二网流量与热负荷调控能力；按照本申请给出的供热机组，可以替代所有现在集中供热、区域供热等系统中采用的传统间接供热机组。
本申请给出的质量分泵供热机组控制器中嵌入本专利提供的调控算法，采集一次网与二次网温度与压力数据、流量、热量以及室外温度数据；按照二网流量的需要，控制二网循环泵定流量、定压差或是变压差运行，满足热用户流量的要求；按照二网供温算法控制取热泵转速，改变流经换热器的流量，进而改变二网供水温度，使供热量与热负荷配合；按照调控需要以被动方式调控一网温控阀。

Claims (4)

1.一种质量分泵供热机组的调控方法，其主要设备包括换热器、均压管、二网循环泵、变频器、取热泵、变频器、分水器、集水器、温控阀、变送器及机组控制器；其中，一网供水连接管连接供热系统一次网供水管，一网回水连接管连接供热系统一次网供水管；分水器与二次管网用户侧的供水管相连；集水器与二次管网用户侧的回水管相连；安装机组，使机组控制器连接三相动力电源、零线与地线，连接变送器、流量表，并连接室外温度传感器、变频器与温控阀；室外温度传感器应该安装在阳光不能直射的位置，且离开建筑物至少0.5米的距离；其特征在于：所述质量分泵供热机组的调控方法，具体包括以下步骤：
（1）启动二网循环泵前，选择定流量（定频率）、定压差、变压差或定回温的循环泵流量调控方式，并设置循环泵频率相关的公式参数，其调控方式如下：
①定流量方式，fx=常数，fx是二网循环泵频率；
②定压差方式fx=f0+k1×Δpi^m+ k2 ×∑Δpi+k3×dΔpi/dt；
Δpi=Δpj－Δps；
m指数系数，取值范围为1～4；k1～k3与调控过程相关的系数，Δpj是计算压差，Δps是实际压差；
③变压差方式，Δpj =Δp0+k4×Qxd^2
Qxd为相对热负荷，k4是调控系数，Δp0是初始压差；
④定回温方式，fx=f0+k5×Δthi^n+k6×∑Δthi+k7×dΔthi/dt
式中：Δthi=thj-ths是回温偏差，thj是给定回温，ths是实际回温，n是指数系数，取值范围为1～4；k5～k7是调试中确定的系数；
（2）启动取热泵前，选择定供温或是按照热负荷变供温的供热量调控方式，并设置供温相关的公式参数；
所述供热机组，其供热量调控方式如下：
① 定供温方式，tgj=tg0，式中tg0人工给定供温；
fq=f0+α×Δtgi^δ+ β×∑Δtgi+γ×dΔtgi/dt；
式中fq是取热泵频率，Δtgi=tgj-tgs是供水温度偏差，α、β、γ是调控系数，δ是指数系数，f0是取热泵初始频率，tgs是实际供水温度，tgj是计算供水温度，指数系数δ的取值范围为1～3；
②按照热负荷变供温方式，供温算法如下：
tgj=th0+k8×Δthi^x+k9×∑Δthi+k10×dΔthi/dt+k11×（thj-tn-tw）^y
式中： th0是初始回温，Δthi是回温偏差，tn是室温，tw是外温，x、y是指数系数，k8～k11是调试中确定的系数，指数系数x、y的取值范围为1～3；
（3）调试机组，根据调控情况，整定调控相关的参数；
所述取热泵的高温水流量决定二网供水温度，二网循环泵水流量决定热用户流量；
所述机组在控制器的控制下，控制取热泵的转速调节二网供水温度，控制二网循环泵的转速实现热用户流量与回温调节。
2.根据权利要求1所述的一种质量分泵供热机组，其特征在于，所述均压管结构可替换为分离罐或是双T形连接管结构。
3.根据权利要求1所述的一种质量分泵供热机组，其特征在于，所述取热泵与二网循环泵均配有变频器，并在机组控制器的控制之下。
4.根据权利要求1所述的一种质量分泵供热机组，其特征在于，所述供热机组，安装在换热站内，与热源热用户以及外管网一起组成供热系统。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112555959A (zh) * 2020-11-23 2021-03-26 太原大四方节能环保股份有限公司 一种二网热入口平衡与换热站的联动系统与联动方法
CN113048549A (zh) * 2021-03-17 2021-06-29 瑞纳智能设备股份有限公司 一种基于人工智能的供暖循环泵调节方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4311020A1 (de) * 1993-03-31 1994-10-06 Factus Stefan Schulzke Waermet Wassererwärmungsanlage
CN1946279A (zh) * 2006-02-24 2007-04-11 华为技术有限公司 机柜温控装置、处理装置、系统及方法
CN103759330A (zh) * 2014-01-21 2014-04-30 山东鲁润热能科技有限公司 换热站智能网络控制系统
CN209960595U (zh) * 2019-04-30 2020-01-17 太原大四方节能环保股份有限公司 采用4t分离器的流量全控型供热机组
CN209960597U (zh) * 2019-04-30 2020-01-17 太原大四方节能环保股份有限公司 采用双t型分离器的双隔离间混节能供热机组

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4311020A1 (de) * 1993-03-31 1994-10-06 Factus Stefan Schulzke Waermet Wassererwärmungsanlage
CN1946279A (zh) * 2006-02-24 2007-04-11 华为技术有限公司 机柜温控装置、处理装置、系统及方法
CN103759330A (zh) * 2014-01-21 2014-04-30 山东鲁润热能科技有限公司 换热站智能网络控制系统
CN209960595U (zh) * 2019-04-30 2020-01-17 太原大四方节能环保股份有限公司 采用4t分离器的流量全控型供热机组
CN209960597U (zh) * 2019-04-30 2020-01-17 太原大四方节能环保股份有限公司 采用双t型分离器的双隔离间混节能供热机组

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112555959A (zh) * 2020-11-23 2021-03-26 太原大四方节能环保股份有限公司 一种二网热入口平衡与换热站的联动系统与联动方法
CN112555959B (zh) * 2020-11-23 2022-01-18 太原大四方节能环保股份有限公司 一种二网热入口平衡与换热站的联动系统与联动方法
CN113048549A (zh) * 2021-03-17 2021-06-29 瑞纳智能设备股份有限公司 一种基于人工智能的供暖循环泵调节方法

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