CN111911985A - 一种基于能耗分析的楼宇式换热机组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于能耗分析的楼宇式换热机组，包括工艺模块、控制模块、数据存储模块、能耗分析模块；控制模块与工艺模块及数据存储模块连接，能耗分析模块与数据存储模块连接；工艺模块用于执行供热的工艺流程；控制模块用于将系统运行工况数据与目标值进行对比运算得出控制指令，对供热的工艺流程进行控制，直至达到目标值；数据存储模块用于存储工艺物理量及控制指令数据；能耗分析模块用于根据工艺物理量中的能耗数据进行能耗分析，得到为能源应用量的控制与测量提供支撑的能耗监控数据。本发明具有占地面小布置灵活、供热调节灵活、灵敏性高和反应快的优势，可根据热用户的供热需求及时调整运行参数，减少水力失调度，实现按需供热。
Description
技术领域
本发明属于供热技术领域，尤其涉及一种基于能耗分析的楼宇式换热机组。
背景技术
在严寒和极寒地区，冬季供热采暖是一项非常必要的措施。传统的集中供热模式，采用大型换热站将一次管网和二次管网进行连接，将源源不断的热量从热源传递到千家万户。通过对在实际运行过情况的调研，发现存在一些有待优化的空间。
第一，供热管网分为一、二次网，二次网规模大，管网投资大，敷设困难。新建小区多为高层建筑，楼宇内供热系统通常会分为高中低三个分区，与之相对应的二次网管道往往要敷设三个环路，造成小区内要并行敷设六根供热管道，投资较高。同时由于小区内还必须敷设自来水、燃气、雨污水等多趟管道的情况下，该模式下供热二次网管道敷设非常困难。
第二，多数二次网水力失调严重，运行费用高。传统模式中二次网输送距离远、供热规模大，大型二次网输送距离远、供热规模大，不可避免地造成远近、高低的冷热不均，即出现带来了水力失调问题，且难以进行有效调节。导致用户供热体验差；并且热耗高、输配耗电量大，资源浪费严重。
第三，系统调节困难。大型二次网由于规模大，网络结构复杂，温度压力测量点较少，导致供热运行调节困难。多数二次网基本处于同一工况运行，无法高效的根据室外温度情况进行调整，造成供热用户体验较差或者较大的能源浪费。
随着煤等一次能源价格的不断上涨和热用户日益增长的对供热品质的要求，热力公司对于控制生产、运行成本，提高热用户的采暖舒适性已十分迫切。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于能耗分析的楼宇式换热机组，通过优化供热管网的结构，同时强化运行调控手段，来提高用户用热品质、同时降低能耗，实现热网现代化管理水平。
本发明提供了一种基于能耗分析的楼宇式换热机组，包括工艺模块、控制模块、数据存储模块、能耗分析模块；所述控制模块与所述工艺模块及数据存储模块连接，所述能耗分析模块与所述数据存储模块连接；
所述工艺模块用于执行供热的工艺流程；
所述控制模块用于根据所述工艺模块中测量元件采集的工艺物理量，得到系统运行工况数据，将系统运行工况数据与目标值进行对比运算得出控制指令，基于控制指令对供热的工艺流程进行控制，直至达到目标值；
所述数据存储模块用于存储工艺物理量及控制指令数据；所述工艺物理量包括能耗数据；
所述能耗分析模块用于根据工艺物理量中的能耗数据进行能耗分析，得到为能源应用量的控制与测量提供支撑的能耗监控数据；所述能源应用量包括耗电量、耗水量、集中供热耗热量。
进一步地，所述工艺模块包括一次网进出水管道、板式换热器、二次网进出水管道、循环水泵、补水泵、补水箱；其中，所述一次网进出水管道的供水管道、回水管道，二次网进出水管道的供水管道、回水管道分别与所述板式换热器连接，所述二次网进出水管道的回水管道设有所述循环热水泵，所述补水箱通过所述补水泵与所述循环热水泵的入口处连接。
进一步地，所述控制模块包括PLC、触摸显示屏、压力变送器、温度变送器、电动调节阀、变频器；所述触摸显示屏与所述PLC连接；所述压力变送器、温度变送器、电动调节阀、循环热水泵、变频器与所述PLC连接；
所述压力变送器、温度变送器设于所述一次网进出水管道的供水管道、回水管道；所述电动调节阀安装于所述一次网进出水管道的回水管道；所述PLC用于根据压力变送器和温度传感器的采集的数据调整所述电动调节阀的开合程度，用以控制一次网流量；
所述变频器与所述循环水泵连接；所述PLC用于通过控制所述变频器的输出频率，控制所述循环水泵的转速，从而控制二次网的循环水流量。
借由上述方案，通过基于能耗分析的楼宇式换热机组，具有占地面小布置灵活、供热调节灵活、灵敏性高和反应快的优势，可根据热用户的供热需求及时调整运行参数，减少水力失调度，实现按需供热，具体包括如下技术效果：
(1)建设施工量减少
取消大型热网换热站，且该机组由于热网循环流量减少，管网循环水泵型号、管道尺寸均可相应减小，故机组占地面积小，布置灵活，减少了建设工程量。
(2)系统可靠性高
同时采取模块化设计，整体出厂安装，所有安装、调试及试验均在厂内完成，现场工作量少，系统可靠高。
(3)楼宇供热工况调节简单
由于该具备能耗分析系统的楼宇式换热机组针对楼宇供热，弱化了不同楼宇间的供热工况的耦合性。可以在不影响其他楼宇的供热情况下，实现机组所控制楼宇的单独精准调整。供热工况调节简单方便。
(4)降低供热能耗
由于该具备能耗分析系统的楼宇式换热机组集成能耗分析模块，可以实现机组能耗信息的实时采集、分析和现实，为人工控制或人工智能自动控制提供依据，实现机组的高效运行。同时，楼宇式机组实现楼宇间独立供热，有利于供热精准调整，减少水力失衡度，降低热网循环水流量，降低供热的水耗、热耗、电耗。
(5)智能调节温度，提供舒适良好的环境空间
可精确控制楼宇机组的运行状态，在供热系统节能降耗的前提下，保证楼宇各处的温参数控制在最佳的范围，给热用户提供一个舒适的生活工作环境。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1是本发明基于能耗分析的楼宇式换热机组的结构框图；
图2是本发明工艺模块的示意图；
图3是本发明控制模块的示意图；
图4是本发明能耗分析模块的示意图。
图中标号：
1-工艺模块；11-一次网进出水管道；12-板式换热器；13-二次网进出水管道；14-循环水泵；15-补水泵；16-补水箱；
2-控制模块；21-PLC；22-触摸显示屏；23-压力变送器；24-温度变送器；25-流量计；26-电动调节阀；28-变频器；29-电量表；30-水量表；31-楼宇热量表；
3-数据存储模块；
4-能耗分析模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参图1所示，本实施例提供了一种基于能耗分析的楼宇式换热机组，包括工艺模块1、控制模块2、数据存储模块3、能耗分析模块4；控制模块2与工艺模块1及数据存储模块3连接，能耗分析模块与数据存储模块连接。
工艺模块1用于执行供热的工艺流程；
控制模块2用于根据工艺模块1中测量元件采集的工艺物理量，得到系统运行工况数据，将系统运行工况数据与目标值进行对比运算得出控制指令，基于控制指令对供热的工艺流程进行控制，直至达到目标值。
数据存储模块3用于存储工艺物理量及控制指令数据；该工艺物理量包括能耗数据。
能耗分析模块4用于根据工艺物理量中的能耗数据进行能耗分析，得到为能源应用量的控制与测量提供支撑的能耗监控数据；该能源应用量包括耗电量、耗水量、集中供热耗热量。
参图2所示，工艺模块1包括一次网进出水管道11、板式换热器12、二次网进出水管道13、循环水泵14、补水泵15、补水箱16；其中一次网进出水管道11的供水管道、回水管道，二次网进出水管道13的供水管道、回水管道分别与板式换热器12连接，二次网进出水管道13的回水管道设有循环热水泵14，补水箱16通过补水泵15与循环热水泵14的入口处连接。
参图3所示，控制模块2包括PLC21、触摸显示屏22、压力变送器23、温度变送器24、流量计25、电动调节阀26(也可采用压差动态控制器)、变频器28、电量表29、水量表30、楼宇热量表31；触摸显示屏22与PLC21连接；压力变送器23、温度变送器24、电动调节阀26、循环热水泵14、变频器28与PLC21连接。
压力变送器23、温度变送器24设于一次网进出水管道11的供水管道、回水管道上；电动调节阀26安装于一次网进出水管道11的回水管道(或供水管道)，根据压力变送器23和温度传感器24的采集的数据调整电动调节阀26的开合程度，用以控制一次网流量。
变频器28与循环水泵14相连，通过控制变频器28的输出频率，来控制循环水泵14的转速，从而控制二次网的循环水流量。
参图4所示，能耗分析模块4是为耗电量、耗水量、集中供热耗热量与其他能源应用量的控制与测量提供解决方案的能耗监控，该系统可实时监控管网供热的全过程，清晰地反映各站点实时运行情况；详细记录管线站点的运行参数；集中显示温度、压力、瞬时流量、累积流量等参数值(记录间隔<2秒)。根据实时显示的热耗、水耗、电耗等能耗数据，有针对性地及时进行调控。避免了由于管网的分布面积太大不能及时的采集用户数据而导致的供热能耗过高、能源浪费的现象。
该机组采取模块化设计，整体出厂安装，所有安装、调试及试验均在厂内完成，现场工作量少，系统可靠高。安装一套供热机组，可以改变其中一个建筑物的供热效果而不影响其他建筑水力工况。楼宇式机组实现楼宇间独立供热，有利于供热精准调整，减少水力失衡度，降低热网循环水流量，降低供热的水耗、热耗、电耗。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于能耗分析的楼宇式换热机组，其特征在于，包括工艺模块、控制模块、数据存储模块、能耗分析模块；所述控制模块与所述工艺模块及数据存储模块连接，所述能耗分析模块与所述数据存储模块连接；
所述工艺模块用于执行供热的工艺流程；
所述控制模块用于根据所述工艺模块中测量元件采集的工艺物理量，得到系统运行工况数据，将系统运行工况数据与目标值进行对比运算得出控制指令，基于控制指令对供热的工艺流程进行控制，直至达到目标值；
所述数据存储模块用于存储工艺物理量及控制指令数据；所述工艺物理量包括能耗数据；
所述能耗分析模块用于根据工艺物理量中的能耗数据进行能耗分析，得到为能源应用量的控制与测量提供支撑的能耗监控数据；所述能源应用量包括耗电量、耗水量、集中供热耗热量。
2.根据权利要求1所述的基于能耗分析的楼宇式换热机组，其特征在于，所述工艺模块包括一次网进出水管道、板式换热器、二次网进出水管道、循环水泵、补水泵、补水箱；其中，所述一次网进出水管道的供水管道、回水管道，二次网进出水管道的供水管道、回水管道分别与所述板式换热器连接，所述二次网进出水管道的回水管道设有所述循环热水泵，所述补水箱通过所述补水泵与所述循环热水泵的入口处连接。
3.根据权利要求2所述的基于能耗分析的楼宇式换热机组，其特征在于，所述控制模块包括PLC、触摸显示屏、压力变送器、温度变送器、电动调节阀、变频器；所述触摸显示屏与所述PLC连接；所述压力变送器、温度变送器、电动调节阀、循环热水泵、变频器与所述PLC连接；
所述压力变送器、温度变送器设于所述一次网进出水管道的供水管道、回水管道；所述电动调节阀安装于所述一次网进出水管道的回水管道；所述PLC用于根据压力变送器和温度传感器的采集的数据调整所述电动调节阀的开合程度，用以控制一次网流量；
所述变频器与所述循环水泵连接；所述PLC用于通过控制所述变频器的输出频率，控制所述循环水泵的转速，从而控制二次网的循环水流量。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113091114A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-09 | 杭州英集动力科技有限公司 | 一种带熔盐蓄能供热系统的楼宇换热机组及其调控方法 |
| CN116608457A (zh) * | 2023-05-19 | 2023-08-18 | 广州高远达新能源科技股份有限公司 | 一种燃气蒸汽锅炉供热整体节能管理系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130122195A (ko) * | 2012-04-30 | 2013-11-07 | 에스케이텔레콤 주식회사 | 난방용 온수 공급온도 제어를 통한 건물의 에너지 관리 방법 및 이를 위한 에너지관리장치 |
| CN104534556A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-04-22 | 北京华电方胜技术发展有限公司 | 一种基于能耗监测的供热控制方法 |
| CN105783108A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-20 | 张久明 | 节能供热控制的方法、系统及云端服务器 |
| CN106123110A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-11-16 | 河南柴油机重工有限责任公司 | 一种换热站自动控制系统及方法 |
| CN208222623U (zh) * | 2018-05-04 | 2018-12-11 | 山东鲁润热能科技有限公司 | 智能楼宇供热机组 |
-
2020
- 2020-07-13 CN CN202010668052.1A patent/CN111911985A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130122195A (ko) * | 2012-04-30 | 2013-11-07 | 에스케이텔레콤 주식회사 | 난방용 온수 공급온도 제어를 통한 건물의 에너지 관리 방법 및 이를 위한 에너지관리장치 |
| CN104534556A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-04-22 | 北京华电方胜技术发展有限公司 | 一种基于能耗监测的供热控制方法 |
| CN105783108A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-20 | 张久明 | 节能供热控制的方法、系统及云端服务器 |
| CN106123110A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-11-16 | 河南柴油机重工有限责任公司 | 一种换热站自动控制系统及方法 |
| CN208222623U (zh) * | 2018-05-04 | 2018-12-11 | 山东鲁润热能科技有限公司 | 智能楼宇供热机组 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113091114A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-09 | 杭州英集动力科技有限公司 | 一种带熔盐蓄能供热系统的楼宇换热机组及其调控方法 |
| CN116608457A (zh) * | 2023-05-19 | 2023-08-18 | 广州高远达新能源科技股份有限公司 | 一种燃气蒸汽锅炉供热整体节能管理系统 |
| CN116608457B (zh) * | 2023-05-19 | 2023-11-10 | 广州高远达新能源科技股份有限公司 | 一种燃气蒸汽锅炉供热整体节能管理系统 |
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