CN115200080B - 一种供热温度控制方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种供热温度控制方法、系统、设备及存储介质,S1,依据目标室内温度,计算对应所需的单位时间的热媒流量;S2,将目标室内温度划分为多个区间;将每个目标室内温度区间对应三个实际室内温度区间,分别为大于、等于和小于目标室内温度区间;将流量阀门的开合度划分为多个级别;S3,获取每个目标室内温度区间对应所需的单位时间的热媒流量,获取该单位时间的热媒流量最相近的流量阀门的开合度级别;S4,当实际室内温度区间等于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别;当大于时,调整至更大一级;当小于时,调整至更小一级。达到分户调节供热温度的目的,实现按需取暖,达到节能降耗的效果。
Description
技术领域
本发明属于集中供热领域,涉及一种供热温度控制方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
集中供热一般分为热源、热力管网、热用户三部分,其中耗能主要在热用户端,而热用户端之所以能耗高,主要是由于供热管网水力工况不平衡,导致了用户室温的供热效果冷热不均,为了能够使最不利用户的室温也达到供热要求,往往会采用加大流量或提高供水温度的方法,造成极大的能源浪费。
现阶段有很多调节方法是依据供回水温度作为参数,通过流量调节致力于将各路回水温度平衡,这样达到控制供回水温度差的目的,从而认为给予室内的热量是均衡的。但供热过程中,由于缺乏热用户端的室温采集和控制,热用户也无法主动参与到供热调节过程中,实际供热情况无法得到直接反馈。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种供热温度控制方法、系统、设备及存储介质,达到分户调节供热温度的目的,实现按需取暖,达到节能降耗的效果。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种供热温度控制方法,包括以下过程:
S1,依据目标室内温度,计算对应所需的单位时间的热媒流量;
S2,将目标室内温度划分为多个区间;将每个目标室内温度区间对应三个实际室内温度区间,三个实际室内温度区间分别为大于目标室内温度区间、等于目标室内温度区间和小于目标室内温度区间;将流量阀门的开合度划分为多个级别;
S3,获取每个目标室内温度区间对应所需的单位时间的热媒流量,获取该单位时间的热媒流量最相近的流量阀门的开合度级别;
S4,当实际室内温度区间等于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别;当实际室内温度区间大于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更大一级;当实际室内温度区间小于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更小一级。
优选的,S1中,计算前,先获取用户的建筑物的体积供热指标、建筑物的体积、供水温度、室外温度、热媒的比热容、散热器的传热系数和散热器的散热面积。
进一步,单位时间的热媒流量为:
其中,tg为供水温度,tn为室内温度,tw为室外温度,q为建筑物的体积供热指标,V为建筑物的体积,K为散热器的传热系数,F为散热器的散热面积,G为单位时间的热媒流量,C为热媒的比热容。
优选的,S2中,将目标室内温度划分为三个区间,分别为20℃≥->18℃、20℃≥->22℃和24℃≥->22℃。
优选的,S2中,流量阀门的开合度划分为0-5级别,分别对应流量阀门的开合度为0%、20%、40%、60%、80%和100%。
优选的,S3后,设定外出模式,设定外出模式的温度阈值,当实际室内温度小于温度阈值时,流量阀门的开合度为除关闭状态下的最低级别,当实际室内温度大于等于温度阈值时,流量阀门为关闭状态。
进一步,外出模式的温度阈值为16℃。
一种供热温度控制系统,包括:
热媒流量计算模块,用于依据目标室内温度,计算对应所需的单位时间的热媒流量;
划分模块,用于将目标室内温度划分为多个区间;将每个目标室内温度区间对应三个实际室内温度区间,三个实际室内温度区间分别为大于目标室内温度区间、等于目标室内温度区间和小于目标室内温度区间;将流量阀门的开合度划分为多个级别;
匹配模块,用于获取每个目标室内温度区间对应所需的单位时间的热媒流量,获取该单位时间的热媒流量最相近的流量阀门的开合度级别;
调整模块,用于当实际室内温度区间等于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别;当实际室内温度区间大于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更大一级;当实际室内温度区间小于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更小一级。
一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述供热温度控制方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述供热温度控制方法的步骤。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明以室内温度为最终调节目标,通过划分温度区间,判断目标室内温度区间与实际室内温度区间的差别,在保证供暖效果的情况下,通过实时的流量控制,实现按需取暖,达到节能降耗的效果,达到分户调节供热温度的目的,也提高了用户与日俱增的品质需求。
附图说明
图1为本发明的供热温度控制流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例;基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明所述的供热温度控制方法,包括以下过程:
S1,获取用户的建筑物的体积供热指标、建筑物的体积、回水温度、室外温度、热媒的比热容、散热器的传热系数和散热器的散热面积;依据目标室内温度,计算对应所需的单位时间的热媒流量。
单位时间的热媒流量为:
其中,tg为供水温度,tn为室内温度,tw为室外温度,q为建筑物的体积供热指标,V为建筑物的体积,K为散热器的传热系数,F为散热器的散热面积,G为单位时间的热媒流量,C为热媒的比热容。
S2,将目标室内温度划分为多个区间;将每个目标室内温度区间对应三个实际室内温度区间,三个实际室内温度区间分别为大于目标室内温度区间、等于目标室内温度区间和小于目标室内温度区间;将流量阀门的开合度划分为多个级别。
S3,获取每个目标室内温度区间对应所需的单位时间的热媒流量,获取该单位时间的热媒流量最相近的流量阀门的开合度级别。
S4,当实际室内温度区间等于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别;当实际室内温度区间大于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更大一级;当实际室内温度区间小于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更小一级。
S5,设定外出模式,设定外出模式的温度阈值,外出模式的温度阈值为16℃;当实际室内温度小于温度阈值时,流量阀门的开合度为除关闭状态下的最低级别,当实际室内温度大于等于温度阈值时,流量阀门为关闭状态。
具体过程为:
理论上,根据热平衡方程,单位时间内室内向室外传播的热量按公式①计算,如下式:
Q1=qV(tn-tw)………………………①
单位时间内散热器向室内辐射的热量按公式②计算,如下式:
单位时间内通过散热器内温度降低的热量按公式③计算,如下式:
Q3=CG(tg-th)………………………③
其中tg为供水温度,th为回水温度,tn为室内温度,tw为室外温度,q为建筑物的体积供热指标,V为建筑物的体积,K为散热器的传热系数,F为散热器的散热面积,为散热器热媒平均温度,G为单位时间的热媒流量,C为热媒的比热容。
在稳定工况下,Q1=Q2=Q3,可以按公式④计算稳定状态下需要的流量值G,如下式子:
可以发现,在K、F、C不变的情况下,可以依据实测的供回水温度以及室内温度来确定。因此,技术上是可以根据用户(以户为单位)的自身室内温度需求,结合实测的供回水温度和室内外温度来确定用户支路上的流量。
根据公式④和公式⑥联立可得到公式⑦:
与传统供热一样,整个热网存在近远端温度差,不同用户的供水温度会有差异,但单一用户端的供水温度几乎可以维持的同一个水平,这就说明对于单一用户的供水温度tg来说几乎是不变的。而我们可以通过预设不同的tn作为不同的控制目标,以用户的目标室内温度tny为调节目标,根据实际室内温度tns与目标室内温度tny的差异来自动选择合理的流量(控制阀门开合度)。
如图1所示,本实施例包括控制模式和外出模式两种模式。
控制模式中,目标室内温度上限为24℃,下限为16℃,将目标室内温度划分为三个区间,分别为20℃≥tny>18℃、20℃≥tny>22℃和24℃≥tny>22℃。
流量阀门的开合度划分为0-5级别,分别对应流量阀门的开合度为0%、20%、40%、60%、80%和100%。
20℃≥tny>18℃目标室内温度区间对应三个实际室内温度区间,分别为18℃≥tns>16℃、20℃≥tns>18℃和tns>20℃,分别对应流量阀门开合度为3、2和1。
22℃≥tny>20℃目标室内温度区间对应三个实际室内温度区间,分别为20℃≥tny>16℃、22℃≥tny>20℃和tny>22℃,分别对应流量阀门开合度为4、3和2。
24℃≥tny>22℃目标室内温度区间对应三个实际室内温度区间,分别为22℃≥tny>16℃、24℃≥tny>22℃和tny>24℃,分别对应流量阀门开合度为5、4和3。
外出模式时,需要设定外出模式的温度阈值,本实施例中,外出模式的温度阈值为16℃;当实际室内温度小于温度阈值时,流量阀门的开合度为1,当实际室内温度大于等于温度阈值时,流量阀门的开合度为0,即流量阀门为关闭状态。
通过在用户(以户为单位)的供水线路以及室内外对供水温度tg、室外温度tw、室内实测温度tns进行测量,以用户自定义室内温度tny为控制目标,实时上传至云端系统进行数据处理,得出用户供暖的动态需求流量,再通过户端流量控制阀调节用户的入户流量,从而达到分户调节供热温度的目的。
下述为本发明的装置实施例,可以用于执行本发明方法实施例。对于装置实施例中未纰漏的细节,请参照本发明方法实施例。
本发明再一个实施例中,提供了一种供热温度控制系统,该供热温度控制系统可以用于实现上述供热温度控制方法,具体的,该供热温度控制系统包括热媒流量计算模块、划分模块、匹配模块以及调整模块。
其中,热媒流量计算模块用于依据目标室内温度,计算对应所需的单位时间的热媒流量。
划分模块用于将目标室内温度划分为多个区间;将每个目标室内温度区间对应三个实际室内温度区间,三个实际室内温度区间分别为大于目标室内温度区间、等于目标室内温度区间和小于目标室内温度区间;将流量阀门的开合度划分为多个级别。
匹配模块用于获取每个目标室内温度区间对应所需的单位时间的热媒流量,获取该单位时间的热媒流量最相近的流量阀门的开合度级别。
调整模块用于当实际室内温度区间等于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别;当实际室内温度区间大于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更大一级;当实际室内温度区间小于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更小一级。
本发明再一个实施例中,提供了一种终端设备,该终端设备包括处理器以及存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(Central ProcessingUnit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor、DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等,其是终端的计算核心以及控制核心,其适于实现一条或一条以上指令,具体适于加载并执行一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能;本发明实施例所述的处理器可以用于供热温度控制方法的操作,包括:S1,依据目标室内温度,计算对应所需的单位时间的热媒流量;S2,将目标室内温度划分为多个区间;将每个目标室内温度区间对应三个实际室内温度区间,三个实际室内温度区间分别为大于目标室内温度区间、等于目标室内温度区间和小于目标室内温度区间;将流量阀门的开合度划分为多个级别;S3,获取每个目标室内温度区间对应所需的单位时间的热媒流量,获取该单位时间的热媒流量最相近的流量阀门的开合度级别;S4,当实际室内温度区间等于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别;当实际室内温度区间大于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更大一级;当实际室内温度区间小于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更小一级。
再一个实施例中,本发明还提供了一种计算机可读存储介质(Memory),所述计算机可读存储介质是终端设备中的记忆设备,用于存放程序和数据。可以理解的是,此处的计算机可读存储介质既可以包括终端设备中的内置存储介质,当然也可以包括终端设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间,该存储空间存储了终端的操作系统。并且,在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令,这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是,此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器,也可以是非不稳定的存储器(non-volatilememory),例如至少一个磁盘存储器。
可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令,以实现上述实施例中有关供热温度控制方法的相应步骤;计算机可读存储介质中的一条或一条以上指令由处理器加载并执行如下步骤:S1,依据目标室内温度,计算对应所需的单位时间的热媒流量;S2,将目标室内温度划分为多个区间;将每个目标室内温度区间对应三个实际室内温度区间,三个实际室内温度区间分别为大于目标室内温度区间、等于目标室内温度区间和小于目标室内温度区间;将流量阀门的开合度划分为多个级别;S3,获取每个目标室内温度区间对应所需的单位时间的热媒流量,获取该单位时间的热媒流量最相近的流量阀门的开合度级别;S4,当实际室内温度区间等于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别;当实际室内温度区间大于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更大一级;当实际室内温度区间小于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更小一级。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主题内容,也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。
Claims (10)
1.一种供热温度控制方法,其特征在于,包括以下过程:
S1,依据目标室内温度,计算对应所需的单位时间的热媒流量;
S2,将目标室内温度划分为多个区间;将每个目标室内温度区间对应三个实际室内温度区间,三个实际室内温度区间分别为大于目标室内温度区间、等于目标室内温度区间和小于目标室内温度区间;将流量阀门的开合度划分为多个级别;
S3,获取每个目标室内温度区间对应所需的单位时间的热媒流量,获取该单位时间的热媒流量最相近的流量阀门的开合度级别;
S4,当实际室内温度区间等于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别;当实际室内温度区间大于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更大一级;当实际室内温度区间小于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更小一级。
2.根据权利要求1所述的供热温度控制方法,其特征在于,S1中,计算前,先获取用户的建筑物的体积供热指标、建筑物的体积、供水温度、室外温度、热媒的比热容、散热器的传热系数和散热器的散热面积。
4.根据权利要求1所述的供热温度控制方法,其特征在于,S2中,将目标室内温度划分为三个区间,第一区间温度大于18℃,并且小于等于20℃;第二区间温度大于20℃,并且小于等于22℃;第三区间温度大于22℃,并且小于等于24℃。
5.根据权利要求1所述的供热温度控制方法,其特征在于,S2中,流量阀门的开合度划分为0-5级别,分别对应流量阀门的开合度为0%、20%、40%、60%、80%和100%。
6.根据权利要求1所述的供热温度控制方法,其特征在于,S3后,设定外出模式,设定外出模式的温度阈值,当实际室内温度小于温度阈值时,流量阀门的开合度为除关闭状态下的最低级别,当实际室内温度大于等于温度阈值时,流量阀门为关闭状态。
7.根据权利要求6所述的供热温度控制方法,其特征在于,外出模式的温度阈值为16℃。
8.一种供热温度控制系统,其特征在于,包括:
热媒流量计算模块,用于依据目标室内温度,计算对应所需的单位时间的热媒流量;
划分模块,用于将目标室内温度划分为多个区间;将每个目标室内温度区间对应三个实际室内温度区间,三个实际室内温度区间分别为大于目标室内温度区间、等于目标室内温度区间和小于目标室内温度区间;将流量阀门的开合度划分为多个级别;
匹配模块,用于获取每个目标室内温度区间对应所需的单位时间的热媒流量,获取该单位时间的热媒流量最相近的流量阀门的开合度级别;
调整模块,用于当实际室内温度区间等于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别;当实际室内温度区间大于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更大一级;当实际室内温度区间小于目标室内温度区间时,调整流量阀门开合度至与目标室内温度区间对应的级别更小一级。
9.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述供热温度控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述供热温度控制方法的步骤。
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