CN112963897A - 分布式变频控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于温度控制技术领域，本发明公开了一种分布式变频控制系统，包括：气象信息采集装置、室内温度采集装置、监控中心、锅炉控制器、系统控制器、锅炉机组、循环泵、分水器、集水器、和换热机组；循环泵包括锅炉循环泵和系统循环泵；监控中心分别与气象信息采集装置、室内温度采集装置、锅炉控制器和系统控制器信号连接；锅炉控制器与的锅炉机组连接，用于控制锅炉机组；分水器与集水器之间通过管道和换热机组形成n个循环系统，每个循环系统的管道上设有系统n循环泵，n为正整数；分水器和集水器之间设置有流量计；系统控制器分别与锅炉循环泵、系统循环泵、换热机组和流量计信号连接。本发明的系统控制精准。

Description

分布式变频控制系统
技术领域
本发明涉及温度控制技术领域，具体涉及一种分布式变频控制系统。
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。
API接口的普及应用，使监控中心可实现通过接口技术获取气象情况，解决了以往仅能通过安装室外温度传感器获取室外温度的方式。并且可以获取24小时逐时天气预报，使得预控制成为了可能。
变频器应用得以普及，使得可以通过调节频率调节工况，通过系统的改造具备替换阀门的条件，同时可实现电能耗量的下降。
室温接入监控中心，可在中心实现自动分析，对工况自动纠偏。
然而，对于温度的控制还是比较粗放，造成了供暖的不一致和资源的浪费。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种分布式变频控制系统，本发明的分布式变频控制系统通过综合气象信息和室温信息进行控制锅炉循环泵和系统循环泵的流量，从而减小阀门开度对锅炉运行的影响。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种分布式变频控制系统，包括：气象信息采集装置、室内温度采集装置、监控中心、锅炉控制器、系统控制器、锅炉机组、循环泵、分水器、集水器、和换热机组；所述的循环泵包括锅炉循环泵和系统循环泵；
所述的监控中心分别与所述的气象信息采集装置、室内温度采集装置、锅炉控制器和系统控制器信号连接；
所述的锅炉控制器与的锅炉机组连接，用于控制所述的锅炉机组；
所述的分水器与集水器之间通过管道和换热机组形成n个循环系统，每个循环系统的管道上设有系统n循环泵，所述的n为正整数；所述的分水器和集水器之间设置有流量计；
所述的系统控制器分别与锅炉循环泵、系统循环泵、换热机组和流量计信号连接；所述的气象信息采集装置用于采集气象信息并发送给监控中心，所述的气象信息包括阴晴雨雪、光照度、体感温度以及所处的时间点；所述的监控中心通过所述的气象信息对气温进行修正得到修正后的气温，监控中心将修正后的气温发送给系统控制器和锅炉控制器：
Figure BDA0002980841120000021
其中，T外为外部温度修正后的值，℃；T测量值为测量得到的外部温度，℃；K1为测得的光照强度，lx；K0为标准光照强度，1000lx；T体感为体感温度，℃；M＝-1，0，1和2，其中，雪为2，雨为1，阴为0，晴为-1；t为测量时刻，0-24。
进一步的，所述的室内温度采集装置获取住户室内的多处温度并发送给监控中心，所述的监控中心将住户室内的多处温度综合分析得到室内平均温度，监控中心将所述的室内平均温度发送给系统控制器。
进一步的，所述的锅炉控制器接收所述的监控中心下发的修正后的气温，采用模糊控制对锅炉供水温度和运行台数进行调节和控制，并反馈给监控中心。
进一步的，所述的锅炉控制器接收所述的监控中心下发的气象信息，计算出一次供水所需温度，根据所需温度对锅炉供水温度和运行台数进行调节和控制，并反馈给监控中心。
进一步的，所述的系统控制器通过接收所述的监控中心下发的修正后的气温、室内平均温度和锅炉控制中心反馈给监控中心的信息来控制锅炉循环泵的启动台数和运行频率，所述的系统控制器通过流量计测得的流量信息对水温进行修正，使流量计处的流量趋近0。
进一步的，所述的系统控制器通过定压力控制调节系统循环泵频率，或采用定压差方式调节系统循环泵频率，或通过流量计模糊控制锅炉循环泵。
本发明实施例具有如下有益效果：
本发明通过气象信息采集装置和室内温度采集装置获取气象信息和室温信息并发送给监控中心，监控中心将气象信息计算分析后得到气温，将气温信息发送给系统控制中心
附图说明
图1为本发明一种分布式变频控制系统的结构示意图。
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1，一种分布式变频控制系统，包括：气象信息采集装,2、室内温度采集装置3、监控中心1、锅炉控制器4、系统控制器5、锅炉机组9、循环泵(12，13和14)、分水器6、集水器7、和换热机组(10和11)；所述的循环泵包括锅炉循环泵12和系统循环泵(13和14)；
换热机组的数量根据建筑的数量来确定，本发明中示例的是两个建筑(15和16)，其数量不作限定，只是为了本方案的理解进行的示例。
所述的监控中心1分别与所述的气象信息采集装置2、室内温度采集装置3、锅炉控制器4和系统控制器5信号连接；
所述的锅炉控制器5与的锅炉机组9连接，用于控制所述的锅炉机组9；
所述的分水器6与集水器7之间通过管道和换热机组(10和11)形成n个循环系统(图中所示为两个)，每个循环系统的管道上设有系统n循环泵(图中所示为连个，分别为13和14)，所述的n为正整数；所述的分水器6和集水器7之间设置有流量计8；
所述的系统控制器5分别与锅炉循环泵12、系统循环泵(13和14)、换热机组(10和11)和流量计8信号连接。
在本发明的一些实施例中，所述的气象信息采集装置2用于采集气象信息并发送给监控中心1，所述的气象信息包括阴晴雨雪、光照度、体感温度以及所处的时间点；所述的监控中心1通过所述的气象信息对气温进行修正得到修正后的气温，监控中心1将修正后的气温发送给系统控制器5和锅炉控制器4。
在本发明的一些实施例中，所述的室内温度采集装置3获取住户室内的多处温度并发送给监控中心1，所述的监控中心1将住户室内的多处温度综合分析得到室内平均温度，监控中心1将所述的室内平均温度发送给系统控制器5。
在本发明的一些实施例中，所述的锅炉控制器4接收所述的监控中心1下发的修正后的气温，采用模糊控制对锅炉供水温度和运行台数进行调节和控制，并反馈给监控中心1。
在本发明的一些实施例中，所述的锅炉控制器4接收所述的监控中心1下发的气象信息，计算出一次供水所需温度，根据所需温度对锅炉供水温度和运行台数进行调节和控制，并反馈给监控中心。
在本发明的一些实施例中，所述的系统控制器5通过接收所述的监控中心1下发的修正后的气温、室内平均温度和锅炉控制中心反馈给监控中心1的信息来控制锅炉循环泵12的启动台数和运行频率，所述的系统控制器5通过流量计8测得的流量信息对水温进行修正，使流量计处的流量趋近0。
在本发明的一些实施例中，所述的系统控制器5通过定压力控制调节系统循环泵频率，或采用定压差方式调节系统循环泵频率，或通过流量计模糊控制锅炉循环泵。
控制中心1通过获取气象信息，通过气象信息进行整合，获得外部气温，具体获取方式如下：
Figure BDA0002980841120000051
其中，T外为外部温度修正后的值，℃；T测量值为测量得到的外部温度，℃；K1为测得的光照强度，lx；K0为标准光照强度，1000lx；T体感为体感温度，℃；M＝-1，0，1和2，其中，雪为2，雨为1，阴为0，晴为-1；t为测量时刻，0-24。
举例说明：如测量外部温度为-18℃，由于阴天，而光照度为500lx，体感温度为-19摄氏度，阴系数为0，时间为上午十点半，则：
Figure BDA0002980841120000052
一般来讲，在阴雨天气体感温度往往比实际温度要低，本公式将天气、体感等因素考虑到外部温度测量中，减小了测量误差。
室内平均温度由温度计测量，由于室内受各种因素影响较小，可认为温度计测量的温度即为室内温度。
监控中心1将信息下发给锅炉控制器4和系统控制器5，锅炉控制器4根据监控中心1发送的信息进行分析，控制锅炉供水温度和台数进行控制：
Figure BDA0002980841120000053
如：我国的供暖温度要求为18℃(设定值)，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℃)；
如温度设定值为18℃，室外温度为-27℃，标准温度为25℃，管道长36m(分水器距离换热器的长度)，标准管道长25m，根据公式计算：
Figure BDA0002980841120000061
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。
锅炉台数应当考虑需要供暖的建筑数量，各建筑供暖需要在分水器处并联管道连接，管道越长，散热越多，因此，需要考虑散热，也就是管道长度，因此，本申请的公式中充分考虑了各种因素，结果更加准确，保证了距离分水器不同距离的换热器可以得到温度相近的换热热水，也就是说需要单独控制每个锅炉的温度。
如果采用一个锅炉对不同距离的换热器进行供水，则需要控制不同的换热器所对应的管道泵的功率，根据多个换热器的需要来反馈调节锅炉供水温度和不同管道上的泵的功率，每个管道上的水流速度应当与管道长度成反比，管道越长，流速越快，管道越短，流速越慢。
Figure BDA0002980841120000062
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)

1.一种分布式变频控制系统，其特征在于，包括：气象信息采集装置、室内温度采集装置、监控中心、锅炉控制器、系统控制器、锅炉机组、循环泵、分水器、集水器、和换热机组；所述的循环泵包括锅炉循环泵和系统循环泵；
所述的监控中心分别与所述的气象信息采集装置、室内温度采集装置、锅炉控制器和系统控制器信号连接；
所述的锅炉控制器与的锅炉机组连接，用于控制所述的锅炉机组；
所述的分水器与集水器之间通过管道和换热机组形成n个循环系统，每个循环系统的管道上设有系统n循环泵，所述的n为正整数；所述的分水器和集水器之间设置有流量计；
所述的系统控制器分别与锅炉循环泵、系统循环泵、换热机组和流量计信号连接；所述的气象信息采集装置用于采集气象信息并发送给监控中心，所述的气象信息包括阴晴雨雪、光照度、体感温度以及所处的时间点；所述的监控中心通过所述的气象信息对气温进行修正得到修正后的气温，监控中心将修正后的气温发送给系统控制器和锅炉控制器：
Figure FDA0002980841110000011
其中，T外为外部温度修正后的值，℃；T测量值为测量得到的外部温度，℃；K1为测得的光照强度，lx；K0为标准光照强度，1000lx；T体感为体感温度，℃；M＝-1，0，1和2，其中，雪为2，雨为1，阴为0，晴为-1；t为测量时刻，0-24。
2.根据权利要求1所述的分布式变频控制系统，其特征在于，所述的室内温度采集装置获取住户室内的多处温度并发送给监控中心，所述的监控中心将住户室内的多处温度综合分析得到室内平均温度，监控中心将所述的室内平均温度发送给系统控制器。
3.根据权利要求1所述的分布式变频控制系统，其特征在于，所述的锅炉控制器接收所述的监控中心下发的修正后的气温，采用模糊控制对锅炉供水温度和运行台数进行调节和控制，并反馈给监控中心。
4.根据权利要求1所述的分布式变频控制系统，其特征在于，所述的锅炉控制器接收所述的监控中心下发的气象信息，计算出一次供水所需温度，根据所需温度对锅炉供水温度和运行台数进行调节和控制，并反馈给监控中心。
5.根据权利要求1所述的分布式变频控制系统，其特征在于，所述的系统控制器通过接收所述的监控中心下发的修正后的气温、室内平均温度和锅炉控制中心反馈给监控中心的信息来控制锅炉循环泵的启动台数和运行频率，所述的系统控制器通过流量计测得的流量信息对水温进行修正，使流量计处的流量趋近0。
6.根据权利要求1所述的分布式变频控制系统，其特征在于，所述的系统控制器通过定压力控制调节系统循环泵频率，或采用定压差方式调节系统循环泵频率，或通过流量计模糊控制锅炉循环泵。
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