[發明專利]一種清潔供暖系統的控制系統及方法

有效

• 申請號: 202010431445.0
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111750420B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 楊春來;馮旭陽;馮硯廳;閆慧博;袁曉磊;呂亞東;李劍鋒
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司電力科學研究院;國網河北能源技術服務有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10;F24D15/02;F24S20/40
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 呼春輝

本發明公開了一種清潔供暖系統的控制系統及方法，涉及清潔供暖系統控制技術領域；系統包括控制器、用于采集戶外光照度的照度計、用于采集戶外空氣溫度的第一測溫儀、用于采集室內空氣溫度的第二測溫儀、用于采集蓄熱水箱出口供暖循環水溫度的第三測溫儀和用于采集室內入口供暖循環水溫度的第四測溫儀；方法包括S1加熱循環控制的步驟，所述步驟S1加熱循環控制包括S101數據采集、S102計算熱量需求、S103計算運行時間和S104控制啟停的步驟；其通過控制器、照度計和第一至第四測溫儀等，實現了清潔供暖系統工作效率較高。

技術領域

本發明涉及清潔供暖系統控制技術領域，尤其涉及一種清潔供暖系統的控制系統及方法。

背景技術

北方地區冬季清潔取暖工作的推進，農村取暖是重點，也是難點問題。當前，針對農村取暖替代有很多方案，比如煤改電、煤改氣等。大面積的煤改電對農村配電網容量造成了嚴重挑戰，必須進行電網升級改造才能推廣，同時電采暖費用也超出農民的承受能力，因此目前煤改電推進緩慢；煤改氣由于天然氣氣源緊張，冬季采暖高峰期常出現天然氣不夠用的情況，同時，天然氣取暖費用除去政府補貼部分仍然顯得十分昂貴。此外，還有農戶采用太陽能集熱、空氣源熱泵、地源熱泵、生物質爐、谷電鍋爐加相變儲能等方式進行取暖改造，但以上任一種取暖方式都存在一定弊端，系統運行成本高、供暖能力不足或用戶端熱負荷不穩定，無法靠單熱源系統滿足供暖需求。

多種清潔能源聯合運行，采用多種熱源互補，既能保證農戶采暖熱量供應，又可實現清潔無污染，是解決當前農村清潔取暖問題的重要途徑。現有技術只是從結構上將多個清潔能源系統簡單組合起來，具備同時運行保障供暖的能力，但不具備系統級協調優化控制能力，存在控制精度低，運行成本高，能源利用效率低的問題。

因此，目前農村清潔取暖問題尚未完全解決，仍需在現有技術基礎上進行技術革新才有可能徹底解決農村清潔取暖難題。如果能夠實現兩到三種低成本清潔供暖系統聯合供暖，互補運行，并以降低系統運行成本為目標進行系統級優化控制，將有效解決北方地區農村取暖問題，實現清潔供暖的大面積推廣。

現有技術問題及思考：

如何解決清潔供暖系統工作效率較低的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種清潔供暖系統的控制系統及方法，其通過控制器、照度計和第一至第四測溫儀等，實現了清潔供暖系統工作效率較高。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種清潔供暖系統的控制系統包括控制器、用于采集戶外光照度的照度計、用于采集戶外空氣溫度的第一測溫儀、用于采集室內空氣溫度的第二測溫儀、用于采集蓄熱水箱出口供暖循環水溫度的第三測溫儀和用于采集室內入口供暖循環水溫度的第四測溫儀，所述照度計與控制器連接并單向通信，所述第一至第四測溫儀分別與控制器連接并單向通信，控制器的控制端分別與集熱器的控制端、生物質爐的控制端和加熱器的控制端連接并單向通信。

進一步的技術方案在于：還包括加熱循環控制模塊，用于控制器獲取戶外光照度、戶外空氣溫度、室內空氣溫度、蓄熱水箱出口供暖循環水溫度和室內入口供暖循環水溫度的數據，計算并獲得下一時段的熱量需求以及集熱器、生物質爐和加熱器的運行時間，控制器根據集熱器的運行時間生成集熱器的啟動或者停止指令并發送至集熱器，控制器根據生物質爐的運行時間生成生物質爐的啟動或者停止指令并發送至生物質爐，控制器根據加熱器的運行時間生成加熱器的啟動或者停止指令并發送至加熱器。

進一步的技術方案在于：還包括供熱循環控制模塊，用于控制器獲取室內空氣溫度的數據，根據室內空氣溫度變化率計算并獲得下一時刻室內空氣溫度值，根據下一時刻室內空氣溫度值計算獲得供暖循環控制輸出量并發送至第一泵。