[發明專利]一種基于混水裝置的供熱調節和控制方法

有效

• 申請號: 201210306887.8
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102777959A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 吳寶財;王維強;蔡亮
• 申請（專利權）人: 江蘇聯宏自動化系統工程有限公司
• 主分類號: F24D3/02
• 分類號: F24D3/02;F24D3/10;F24D19/10
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

1.一種基于混水裝置的供熱系統，其特征在于，它包括：一次循環泵（2）、樓棟散熱器（6）、混水裝置（8）、二通電動閥（7）和至少一個換熱器（3），所述的混水裝置包括：二次循環泵（4）、溫度傳感器和三通電動閥（5），所述的一次循環泵（2）的入水口與鍋爐（1）相連，出水口與換熱器（3）的一端相連，換熱器（3）的另一端與混水裝置（8）的入水口相連，混水裝置（8）的出水口與分布在待供熱建筑物的各個樓棟散熱器（6）相連，所述溫度傳感器安裝在供熱系統所在待供熱建筑物的末端房間，溫度傳感器采集到的溫度信號與供熱系統的電動閥（5）相關連。

2.一種基于混水裝置的供熱調節和控制方法，其特征在于：該基于混水裝置的供熱調節和控制方法包括以下步驟：

A、設定待供熱建筑物的開始供熱的室外溫度T_k、保溫溫度T_b、供熱系統的設計供水溫度t_g’和供熱系統的設計回水溫度t_h’；

B、對室外溫度進行測量，當連續一定天數的平均氣溫低于T_k，開啟基于該混水裝置的供熱系統；

C、供熱系統開啟后，確定待供熱建筑物的供熱時間段和保溫時間段；

設每個工作日的上班時間由A點至B點，則每天的供熱時間段按下式計算：

[A-y_max*(T_k-T_w)/(T_k-T_s)]點至B點

式中：y_max—為提前供熱時間的最大值，h；

T_w—為當天的室外平均溫度，℃；

T_s—為區域供熱極端低溫溫度即冬季室外計算溫度，℃；

保溫時間段為供熱時間段之外的時間段，包括工作日下班、周末休息和節假日時間；

D、將該混水裝置供熱時間段內的室外溫度T的范圍T_k~T_s平均分為高、中、低三個區域：

高：T_k~(2T_k/3+T_s/3)；

中：(2T_k/3+T_s/3)~(T_k/3+2T_s/3)；

低：(T_k/3+2T_s/3)~T_s；

E、確定供熱時間段內三個室外溫度范圍內的供水溫度t_g1、t_g2、t_g3

tg=tg1T∈[(Tk3+2Ts3),Ts]tg2T∈[(2Tk3+Ts3),(Tk3+2Ts3)]tg3T∈[Tk,(2Tk3+Ts3)]]]>

其中：t_g1—為量調節階段實際供水溫度，℃；

t_g2—為質量流量綜合調節階段實際供水溫度，℃；

t_g3—為質調節階段實際供水溫度，℃；

1）當室外溫度T∈(T_k/3+2T_s/3)~T_s時，供熱系統采用量調節方式，即保持供回水溫差不變，流量發生改變，供熱系統的調節和控制的方法采用下述方程：

t_g1’=t_g’

t_h1’=t_h’

Q₁=(T_n-T)/(T_n-T_s)

t_g1=T_n+0.5*(t_g1’+t_h1’-2T_n)*Q₁^1/1+b+0.5*(t_g’-t_h’)

t_h1=T_n+0.5*(t_g1’+t_h1’-2T_n)*Q₁^1/1+b-0.5*(t_g’-t_h’)

G₁=(T_n-T)/(T_n-T_s)

式中：t_g1’和t_h1’—分別為量調節階段設計供水、回水溫度，℃；

Q₁—為量調節階段相對負荷比；

T_n—為供暖室內計算溫度，℃；

T_s—為區域供熱極端低溫溫度，℃；

t_h1—為量調節階段實際回水溫度，℃；

b—為散熱器參數；

G₁—為量調節階段實際循環水流量與設計循環水流量之比；

2）當室外溫度T∈(2T_k/3+T_s/3)~(T_k/3+2T_s/3)時，供熱系統采用質量流量綜合調節方式，即供水溫度和流量都發生變化，供熱系統的調節和控制的方法采用下述方程：

T₃=T_k/3+2T_s/3

t_g2’=T_n+0.5*(t_g1’+t_h1’-2T_n)*[(T_n-T₃)/(T_n-T_s)]^1/1+b+0.5*(t_g’-t_h’)

t_h2’=T_n+0.5*(t_g1’+t_h1’-2T_n)*[(T_n-T₃)/(T_n-T_s)]^1/1+b-0.5*(t_g’-t_h’)

Q₂=(T_n-T)/(T_n-T₃)

t_g2=T_n+0.5(t_g2’+t_h2’-2T_n)*Q₂^1/1+b+0.5(t_g2’-t_h2’)*Q₂^1-m

t_h2=T_n+0.5(t_g2’+t_h2’-2T_n)*Q₂^1/1+b-0.5(t_g2’-t_h2’)*Q₂^1-m

G₂=Q₂^m*(T_n-T₃)/(T_n-T_s)

式中：t_g2’和t_h2’—分別為質量流量綜合調節階段設計供水、回水溫度，℃；

b—為散熱器參數；

Q₂—為質量流量綜合調節階段相對負荷比；

t_h2—為質量流量綜合調節階段實際回水溫度，℃；

m—為質量流量綜合調節控制參數，m∈[0,1]；

G₂—為質量流量綜合調節階段實際循環水流量與設計循環水流量之比；

3）當室外溫度T∈T_k~(2T_k/3+T_s/3)時，供熱系統采用質調節方式，即保持流量不變，供水溫度發生改變，供熱系統的調節和控制的方法采用下述方程：

T₂=2T_k/3+T_s/3

t_g3’=T_n+0.5(t_g2’+t_h2’-2T_n)*[(T_n-T₂)/(T_n-T₃)]^1/1+b+0.5(t_g2’-t_h2’)*[(T_n-T)/(T_n-T₃)]^0.5

t_h3’=T_n+0.5(t_g2’+t_h2’-2T_n)*[(T_n-T₂)/(T_n-T₃)]^1/1+b+0.5(t_g2’-t_h2’)*[(T_n-T)/(T_n-T₃)]^0.5

G₃=[(T_n-T₂)/(T_n-T₃)]^0.5*(T_n-T₃)/(T_n-T_s)

Q₃=(T_n-T)/(T_n-T₂)

t_g3=T_n+0.5(t_g3’+t_h3’-2T_n)*Q₃^1/1+b+0.5(t_g3’-t_h3’)*Q₃

t_h3=T_n+0.5(t_g3’+t_h3’-2T_n)*Q₃^1/1+b-0.5(t_g3’-t_h3’)*Q₃

式中：t_g3’和t_h3’—分別為質調節階段設計供水溫度、回水溫度，℃；

G₃—為質調節階段實際循環水流量比；

Q₃—為質調節階段相對負荷比；

t_h3—為質調節階段實際回水溫度，℃；