CN112032819A - 一种降低供热运行调控时滞性的控制系统 - Google Patents

一种降低供热运行调控时滞性的控制系统 Download PDF

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师涌江
李康莹
陈宁洁
叶凯旋
张�雄
赵延博
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Abstract

本发明涉及一种降低供热运行调控时滞性的控制系统，包括如下控制步骤：测量用户室内温度值；供热系统中需要调整的供热设备；改变相关供热设备本身的运行参数；供热系统的介质通过管网输送到室内末端装置，末端装置将介质的热量作用到用户室内。本发明降低供热运行调控时滞性的控制系统，根据测量的室内温度值供热系统内的设备直接进行调整，缩短了供热系统调控的时间，降低了供热系统调控的时滞性，使得供热系统能够快速应对外界参数的变化，保证了供热系统的高效运行，用户处的室内温度维持在设定值范围之内，实现了供热系统的按需供热，避免了能源上的浪费。

Description

一种降低供热运行调控时滞性的控制系统
技术领域
本发明涉及供热系统运行调控技术领域，具体的说，是涉及一种降低供热运行调控时滞性的控制系统。
背景技术
室内温度能够反映用户处用热的真实情况，当外界参数发生变化，用户的室内温度也将改变，在供热运行中，为了满足用户对室内温度的要求，保证用户的室内温度维持在一定的范围内，需对供热系统的运行参数调整。
供热系统的控制通过测量室内温度值，并将测量值反馈到监控平台，监控平台分析运算，发布指令到设备进行调整。调整参数后的介质经管网输送到室内末端装置，再由末端装置将介质的热量作用到室内。
室内温度反馈到监控平台、监控平台接受处理大量信息以及调整设备接收指令的过程必然产生时间上的延长，供热系统调控过程的完成存在时间上的滞后，使得供热系统完成调控存在时间上的延迟。
室内温度传输到系统已经表明了此时的室内参数不满足用户要求，供热系统运行调控的过程越复杂，越不能快速调整供热系统的运行参数，无法及时适应外界参数的变化。再加上管网输送介质的过程，导致室内温度在一段时间内无法满足用户的要求。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种依据室内温度的测量值直接对供热系统的设备进行调整，改变供热系统的运行参数降低供热运行调控时滞性的控制系统。
本发明所采取的技术方案是：
一种降低供热运行调控时滞性的控制系统，包括如下控制步骤：测量用户室内温度值；根据室内温度值确定供热系统中需要调整的供热设备；改变供热系统中相应的供热设备运行参数；供热系统的运行参数通过管网输送到室内末端装置，末端装置将热量作用到用户室内。
所述利用无线温度测量仪测量室内温度值控制过程如下：
当测量的温度值不符合设定值的范围，确定在此测量值下，达到设定值的范围内，室内空气温度调整的热量值Q，即确定供热系统提供热量的变化量；
Q＝CVρ(tn-t1)
其中：Q——室内空气温度的调整热量值，单位KJ；
C——室内空气的质量比热容,单位KJ/(Kg·K)；
V——室内空气的体积，单位m3；
ρ——室内空气的密度，单位Kg/m3
tn——室内温度的设定值，单位K；
t1——室内温度的测量值，单位K。
所述供热系统内相应的设备直接反应确定供热系统中需要调整的供热设备步骤如下：
在供热系统运行中，当室内温度的测量值不符合设定值的范围时，若此时以锅炉为热源为用户供热，直接调整热源设备1，改变供热系统的供水温度值；若此时以蓄热水箱2为热源为用户3供热，直接调整循环水泵 4，改变供热系统的流量值，并且调整供热管道内相关阀门的开度。
所述确定供热系统中需要调整的供热设备运行参数步骤如下：
以锅炉为热源供热时，调整供热系统的供水温度，供水温度的变化量Δtg：
Figure RE-GDA0002719013600000031
其中：G——供热系统的供水流量，m3/h；
Q——当下测量室外温度下用户耗热量，KW；
Δtg——供热系统的供水温度变化量，℃；
th——供热系统的回水温度值，℃；
则调整后的供水温度值t′g＝tg+Δtg；
锅炉的功率值为Qx；
Qx＝1.163G(t′g-th)；
其中：Qx——锅炉的功率值，单位KW；
1.163——热系数；
G——供热系统的供水体积流量,单位m3/h；
tg——锅炉供水出口水温，单位℃；
th——用户供热系统回水水温，单位℃；
以蓄热水箱2为热源供热时，调整供热系统的供水流量值，
ΔG＝3.6Q/4.187(tg-th)
其中：ΔG——供热系统改变的供水流量，m3/h；
Q——当下测量室外温度下用户耗热量，KW；
tg——供热系统的供水温度值，℃；
th——供热系统的回水温度值，℃；
供热系统内改变后的流量值：G′＝G+ΔG，并调整系统管道上关于供水流量相应阀门的开度。
调整后供热系统的运行参数通过管网的输送到达室内末端装置，再由末端装置将热量作用到用户3室内，保证用户3的室内温度维持在设定值的范围内。
本发明相对现有技术的有益效果：
本发明降低供热运行调控时滞性的控制系统，根据测量的室内温度值直接对供热系统内的设备进行调整，缩短了供热系统调控的时间，降低了供热系统调控的时滞性，使得供热系统能够快速应对参数的变化，保证了供热系统的高效运行，用户处的室内温度维持在设定值范围之内，实现了供热系统的按需供热，避免了能源上的浪费。
附图说明
图1是降低供热运行调控时滞性的控制系统的结构示意图。
附图中主要部件符号说明：
图中：
1、热源设备 2、蓄热水箱
3、用户 4、循环水泵
5、阀门 6、阀门
7、蓄热循环水泵。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：
附图1可知，一种降低供热运行调控时滞性的控制系统，包括如下控制步骤：测量用户室内温度值；根据室内温度值确定供热系统中需要调整的供热设备；改变供热系统中相应的供热设备运行参数；供热系统的运行参数通过管网输送到室内末端装置，末端装置将热量作用到用户室内。
所述利用无线温度测量仪测量室内温度值控制过程如下：
当测量的温度值不符合设定值的范围，确定在此测量值下，达到设定值的范围内，室内空气温度调整的热量值Q，即确定供热系统提供热量的变化量；
Q＝CVρ(tn-t1)
其中：Q——室内空气温度的调整热量值，单位KJ；
C——室内空气的质量比热容,单位KJ/(Kg·K)；
V——室内空气的体积，单位m3；
ρ——室内空气的密度，单位Kg/m3
tn——室内温度的设定值，单位K；
t1——室内温度的测量值，单位K；
所述确定供热系统中需要调整的供热设备步骤如下：
在供热系统运行中，当室内温度的测量值不符合设定值的范围时，若此时以锅炉为热源为用户供热，直接调整热源设备1，改变供热系统的供水温度值；若此时以蓄热水箱2为热源为用户3供热，直接调整循环水泵 4，改变供热系统的流量值，并且调整供热管道内相关阀门的开度。
所述确定供热系统中需要调整的供热设备运行参数步骤如下：
以锅炉为热源供热时，调整供热系统的供水温度，供水温度的变化量Δtg：
Figure RE-GDA0002719013600000051
其中：G——供热系统的供水流量，m3/h；
Q——当下测量室外温度下用户耗热量，KW；
Δtg——供热系统的供水温度变化量，℃；
th——供热系统的回水温度值，℃；
则调整后的供水温度值t′g＝tg+Δtg；
锅炉的功率值为Qx；
Qx＝1.163G(t′g-th)；
其中：Qx——锅炉的功率值，单位KW；
1.163——热系数；
G——供热系统的供水体积流量,单位m3/h；
tg——锅炉供水出口水温，单位℃；
th——用户供热系统回水水温，单位℃；
以蓄热水箱2为热源供热时，调整供热系统的供水流量值，ΔG＝3.6Q/4.187(tg-th)
其中：ΔG——供热系统改变的供水流量，m3/h；
Q——当下测量室外温度下用户耗热量，KW；
tg——供热系统的供水温度值，℃；
th——供热系统的回水温度值，℃；
供热系统内改变后的流量值：G′＝G+ΔG，并调整系统管道上关于供水流量相应阀门的开度。
调整后供热系统的运行参数通过管网的输送到达室内末端装置，再由末端装置将热量作用到用户3室内，保证用户3的室内温度维持在设定值的范围内。
本发明一种降低供热运行调控时滞性的控制系统，根据测量的室内温度值直接对供热系统内的设备进行调整，缩短了供热系统调控的时间，降低了供热系统调控的时滞性，使得供热系统能够快速应对室外参数的变化，保证了供热系统的高效运行，用户处的室内温度维持在设定值范围之内，实现了供热系统的按需供热，避免了能源上的浪费
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构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作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明的技术方案范围内。

Claims (5)

1.一种降低供热运行调控时滞性的控制系统，其特征在于包括如下控制步骤：测量用户室内温度值；供热系统内相应的设备直接反应；供热系统中相应设备调整运行参数；供热系统的运行参数通过管网输送到室内末端装置，末端装置将介质的热量作用到用户室内。
2.根据权利要求1所述降低供热运行调控时滞性的控制系统，其特征在于：所述利用无线温度测量仪测量室内温度值；
对比室内温度的测量值与设定值；
当测量的温度值不符合设定值的范围，确定在此测量值下，为使得室内温度能够达到设定值的范围内，室内空气温度调整的热量值Q；
Q＝CVρ(tn-t1)
其中：Q——室内空气温度的调整热量值，单位KJ；
C——室内空气的质量比热容，单位KJ/(Kg·K)；
V——室内空气的体积，单位m3；
ρ——室内空气的密度，单位Kg/m3
tn——室内温度的设定值，单位K；
t1——室内温度的测量值，单位K。
3.根据权利要求1所述降低供热运行调控时滞性的控制系统，其特征在于：所述供热系统内相应的设备直接反应步骤如下：
在供热系统运行中，当室内温度的测量值不符合设定值的范围时，若此时以锅炉为热源为用户供热，直接调整热源设备，改变供热系统的供水温度值；若此时以蓄热水箱为热源为用户供热，直接调整循环水泵，改变供热系统的流量值，并且调整供热管道内关于供水流量相关阀门的开度。
4.根据权利要求3所述降低供热运行调控时滞性的控制系统，其特征在于：所述确定供热系统中需要调整的供热设备运行参数步骤如下：
以锅炉为热源供热时，调整供热系统的供水温度，供水温度的变化量Δtg：
Figure RE-FDA0002719013590000021
其中：G——供热系统的供水流量，m3/h；
Q——当下测量室外温度下用户耗热量，KW；
Δtg——供热系统的供水温度变化量，℃；
th——供热系统的回水温度值，℃；
则调整后的供水温度值t′g-tg+Δtg；
锅炉的功率值为Qx；
Qx＝1.163G(t′g-th)；
其中：Qx——锅炉的功率值，单位KW；
1.163——热系数；
G——供热系统的供水体积流量，单位m3/h；
tg——锅炉供水出口水温，单位℃；
th——用户供热系统回水水温，单位℃；
以蓄热水箱为热源供热时，调整供热系统的供水流量值，
ΔG＝3.6Q/4.187(tg-th)
其中：ΔG——供热系统改变的供水流量，m3/h；
Q——当下测量室外温度下用户耗热量，KW；
tg——供热系统的供水温度值，℃；
th——供热系统的回水温度值，℃；
供热系统内改变后的流量值：G′＝G+ΔG，并调整系统管道上关于供水流量相应阀门的开度。
5.根据权利要求4所述降低供热运行调控时滞性的控制系统，其特征在于：调整后供热系统的运行参数通过管网的输送到达室内末端装置，再由末端装置将热量作用到用户室内，保证用户的室内温度维持在设定值的范围内。
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