一种基于混水装置的供热调节和控制方法

摘要

一种基于混水装置的供热系统，所述的混水装置包括：二次循环泵、温度传感器和三通电动阀，所述的一次循环泵的入水口与锅炉相连，出水口与换热器的一端相连，换热器的另一端与混水装置的入水口相连，混水装置的出水口与分布在待供热建筑物的各个楼栋散热器相连，所述温度传感器安装在供热系统所在待供热建筑物的末端房间，温度传感器采集到的温度信号与供热系统的电动阀相关连。本发明将供热调节、恒温PID控制和混水装置相结合：利用混水装置控制供水温度，并对末端室内温度进行恒温PID调节以控制供水流量。

主权项

一种基于混水装置的供热调节和控制方法，基于混水装置的供热系统包括：一次循环泵(2)、楼栋散热器(6)、混水装置(8)、二通电动阀(7)和至少一个换热器(3)，所述的混水装置包括：二次循环泵(4)、温度传感器和三通电动阀(5)，所述的一次循环泵(2)的入水口与锅炉(1)相连，出水口与换热器(3)的一端相连，换热器(3)的另一端与混水装置(8)的入水口相连，混水装置(8)的出水口与分布在待供热建筑物的各个楼栋散热器(6)相连，所述温度传感器安装在供热系统所在待供热建筑物的末端房间，温度传感器采集到的温度信号与供热系统的电动阀(5)相关连；其特征在于：该基于混水装置的供热调节和控制方法包括以下步骤：A、设定待供热建筑物的开始供热的室外温度T_k、保温温度T_b、供热系统的设计供水温度t_g’和供热系统的设计回水温度t_h’；B、对室外温度进行测量，当连续一定天数的平均气温低于T_k，开启基于该混水装置的供热系统；C、供热系统开启后，确定待供热建筑物的供热时间段和保温时间段；设每个工作日的上班时间由A点至B点，则每天的供热时间段按下式计算：[A‑y_max*(T_k‑T_w)/(T_k‑T_s)]点至B点式中：y_max—为提前供热时间的最大值，h；T_w—为当天的室外平均温度，℃；T_s—为区域供热极端低温温度即冬季室外计算温度，℃；保温时间段为供热时间段之外的时间段，包括工作日下班、周末休息和节假日时间；D、将该混水装置供热时间段内的室外温度T的范围T_k～T_s平均分为高、中、低三个区域：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、确定供热时间段内三个室外温度范围内的供水温度t_g1、t_g2、t_g3$t_g\left\{\begin{array}{cc}{t}_{g1}& T\in [(\frac{T_k}{3}+\frac{2T_s}{3}),T_s]\\ t_{g2}& T\in [(\frac{2T_k}{3}+\frac{T_s}{3}),(\frac{T_k}{3}+\frac{2T_s}{3})]\\ t_{g3}& T\in [T_k,(\frac{2T_k}{3}+\frac{T_s}{3})]\end{array}\right.$其中：t_g1—为量调节阶段实际供水温度，℃；t_g2—为质量流量综合调节阶段实际供水温度，℃；t_g3—为质调节阶段实际供水温度，℃；1)当室外温度T∈(T_k/3+2T_s/3)～T_s时，供热系统采用量调节方式，即保持供回水温差不变，流量发生改变，供热系统的调节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’—分别为量调节阶段设计供水、回水温度，℃；Q₁—为量调节阶段相对负荷比；T_n—为供暖室内计算温度，℃；T_s—为区域供热极端低温温度，℃；t_h1—为量调节阶段实际回水温度，℃；b—为散热器参数；G₁—为量调节阶段实际循环水流量与设计循环水流量之比；2)当室外温度T∈(2T_k/3+T_s/3)～(T_k/3+2T_s/3)时，供热系统采用质量流量综合调节方式，即供水温度和流量都发生变化，供热系统的调节和控制的方法采用下述方程：T₃＝T_k/3+2T_s/3t_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‑mt_h2＝T_n+0.5(t_g2’+t_h2’‑2T_n)*Q₂^1/1+b‑0.5(t_g2’‑t_h2’)*Q₂^1‑mG₂＝Q₂^m*(T_n‑T₃)/(T_n‑T_s)式中：t_g2’和t_h2’—分别为质量流量综合调节阶段设计供水、回水温度，℃；b—为散热器参数；Q₂—为质量流量综合调节阶段相对负荷比；t_h2—为质量流量综合调节阶段实际回水温度，℃；m—为质量流量综合调节控制参数，m∈[0,1]；G₂—为质量流量综合调节阶段实际循环水流量与设计循环水流量之比；3)当室外温度T∈T_k～(2T_k/3+T_s/3)时，供热系统采用质调节方式，即保持流量不变，供水温度发生改变，供热系统的调节和控制的方法采用下述方程：T₂＝2T_k/3+T_s/3t_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)]^0.5t_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)]^0.5G₃＝[(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’)*Q₃t_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’—分别为质调节阶段设计供水温度、回水温度，℃；G₃—为质调节阶段实际循环水流量比；Q₃—为质调节阶段相对负荷比；t_h3—为质调节阶段实际回水温度，℃。