[發明專利]一種電磁加熱供暖優化控制方法

有效

• 申請號: 201710452343.5
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107270385B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 曼蘇樂;張秀斌;嚴志明
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10;F24D13/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

本發明涉及一種電磁加熱供暖優化控制方法，包括以下步驟：步驟一，設置電磁加熱供暖檢控硬件系統，該硬件系統包括電磁加熱器、功率轉換器、交流電源、控制器、工質溫度檢測器、室溫傳感器；步驟二，優化控制過程，采用室溫反饋與工質溫度反饋的雙閉環控制，并依據室溫與工質溫度的偏差，以及室溫偏離狀態的邏輯判定來確定電磁加熱電源的開通或關閉。與現有技術相比，本發明具有在確保房屋室溫滿足人們需求而達到舒適的情況下，節省電能，起到有效節能的目的。

技術領域

本發明涉及一種自動化技術領域的優化控制方法，尤其是涉及一種電磁加熱供暖優化控制方法。

背景技術

我國大約有60％以上的區域，冬季氣溫在0℃以下。據不完全統計，我國冬季需要進行室內供暖的居民和單位用戶達到數億戶。

傳統的燃煤鍋爐供暖方式在消耗寶貴的煤炭資源的同時，向空氣中排出大量的煙塵，給城市的空氣造成嚴重的污染。雖然燃油鍋爐相對燃煤鍋爐減少了煙塵排放，但是其煙氣對大氣的污染同樣存在諸多問題尚未得到解決。同時，燃煤鍋爐結構、管道散熱、傳導熱阻、延期排放等問題都會使得燃燒效率下降和傳輸過程中的熱力損失增加，在這些因素的共同影響下，整個鍋爐的熱效率相當低下(只能達到35％左右)，這是礦石燃料熱值轉換效率的最大缺陷。即使是采用燃油或者重油來替代燃煤，也不能從根本上起到提高能源效率和改善環境的作用。因此有必要尋找清潔能源來替代現有的礦石燃料解決冬季供暖問題，以便消除占比較大的礦石燃料燃燒所引起的我國北方地區的霧霾現象的污染源。

盡管燃氣供暖具有一定的技術優勢，即具有清潔、燃燒與傳熱效率高、設備運行穩定、啟動快速等特點。但是，燃氣鍋爐供熱也存在一些缺點，即易燃、易爆，而且有一定的毒性；熱泵啟動以及火焰燃燒時，噪音較大，存在一定污染問題；燃氣鍋爐供熱，平均單位面積耗氣量偏高，且高低差別很大；最大的問題還在于天然氣價格有上漲趨勢，勢必會增大用戶的經濟負擔。

鑒于我國絕大多數城鎮已經普遍實施分級電價收費辦法，這就為推廣應用電磁加熱取暖提供了社會公益性基礎。電磁加熱供暖同樣也只有在電網谷荷時段才具備經濟優勢。因此，當前在我國的諸多地方開始嘗試采用電磁加熱與燃氣復合供暖技術，以追求技術經濟效益的最大化。

所謂電磁加熱，即采用變頻技術，在頻率為20～25kHz的交變磁通作用下，使纏繞于金屬管導體外的導電線圈對導體產生強大的渦流，致使金屬導體被加熱，迅速升溫。電磁加熱具有突出的技術特點是：熱轉換效率可以高達98％，相對燃油、燃氣和其他電供暖設備可節能35％以上。當然，其節能環保與安全可靠，以及維護等諸多方面更比燃氣供暖勝出一籌。

如何確保燃氣與電磁加熱混合供暖的最優經濟效益成為當前急需解決的技術問題。

本發明就是在此技術背景下，提供一種高頻電磁加熱供暖在電網谷荷時段低電價條件下進一步節約電能和降低用戶經濟負擔的優化控制方法。

經文獻檢索發現，嚴志明、黃大坤、張秀彬的“冬季供暖優化設計”(《建筑電氣》2014年第9期)較為詳盡地闡述了電磁加熱與燃氣復合供暖的優化設計方法，但是在電磁加熱供暖時間段的控制方法仍然停留于設定目標溫度的穩定調節而未提供優化控制技術以達到進一步節能的效果。

繼續經文獻檢索未發現，與本發明相同或相近的公開發表技術。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種電磁加熱供暖優化控制方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種電磁加熱供暖優化控制方法，包括以下步驟：

步驟一，設置電磁加熱供暖檢控硬件系統，該硬件系統包括電磁加熱器、功率轉換器、交流電源、控制器、工質溫度檢測器、室溫傳感器；