负荷自适应联合供暖系统及供暖方法技术方案

本发明专利技术公开了一种负荷自适应联合供暖系统，包括控制器、主供暖设备以及若干辅助供暖设备；主供暖设备的热能输出管作为主干管道，各辅助供暖设备的热能输出管作为子干管道分别接在主干管道上；还包括设置在主干管道内的温度传感器；温度传感器与控制器通信连接；控制器分别与主供暖设备以及各辅助供暖设备双向通信连接；控制器内还配置有负荷自适应供暖控制程序，用于根据温度传感器采集到的温度数据以及辅助供暖设备的运行参数对各辅助供暖设备进行协调配置。还提供了一种供暖方法，采用本发明专利技术的负荷自适应联合供暖系统。本发明专利技术能够根据负荷的变化进行协调供暖，提高经济性，能够减小各热源设备之间损耗差异。

【技术实现步骤摘要】
负荷自适应联合供暖系统及供暖方法
本专利技术属于能源
，尤其涉及一种供暖系统以及一种供暖方法。
技术介绍
目前，国内已有的多热源联合控制方法均针对大型集中供热系统设计，其系统结构庞大、管路复杂，不适合小型或楼宇级供暖系统。小型或楼宇级供暖系统一般采用锅炉作为热源，不同的锅炉分别对不同的区域进行供热，各锅炉之间无法形成级联控制，无法对热源进行协调分配，容易导致热负荷较小的区域供热过剩，热负荷较大的区域供热不足，制约了能源利用率的提高。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种负荷自适应联合供暖系统，解决现有技术中各热源设备之间无法协调供暖的技术问题，能够根据负荷的变化进行协调供暖，能够提高供暖系统运行的经济性，能够减小各热源设备之间损耗差异以延长系统运行寿命。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种负荷自适应联合供暖系统，包括控制器、主供暖设备以及若干辅助供暖设备；所述主供暖设备的热能输出管作为主干管道，用于向各采暖用户输出热能；各辅助供暖设备的热能输出管作为子干管道分别接在主干管道上，从而能够在主干管道内汇集热能；还包括设置在主干管道内的用于实时采集传热介质温度的温度传感器；温度传感器与控制器通信连接，从而能够向控制器发送温度数据；控制器分别与主供暖设备以及各辅助供暖设备双向通信连接，从而使得控制器能获取各供暖设备的运行参数，并能够向各供暖设备发送指令；所述控制器内还配置有负荷自适应供暖控制程序，用于根据温度传感器采集到的温度数据以及辅助供暖设备的运行参数对各辅助供暖设备进行协调配置。优选的，所述主供暖设备为热电联产机组，所述辅助供暖设备为锅炉，传热介质为水。优选的，辅助供暖设备设有用于对其运行时长进行记录的计时器。优选的，控制器通过CAN总线与温度传感器、主供暖设备以及各辅助供暖设备双向通信连接。优选的，温度传感器设置在主管道内靠近采暖用户的一端。优选的，所述负荷自适应供暖控制程序按如下步骤执行：步骤1：初始化循环变量：当前未启动的辅助供暖设备的数量i＝m；当前正在运行的辅助供暖设备的数量j＝0；其中，m为辅助供暖设备的总台数，i+j＝m；步骤2：获取主干管道中温度传感器的实时温度数据Tt；步骤3：比较实时温度数据Tt与设定温度数据Ts；若Tt＝Ts，则表明负荷需求与供暖量相平衡，回到步骤2；若Tt＜Ts，则表明供暖量不能满足负荷需求，进入步骤4；若Tt＞Ts，则表明供暖量超过负荷需求量，进入步骤5；步骤4：运行适应负荷增大的供暖配置模式，直到Tt＝Ts，然后返回步骤2；步骤5：运行适应负荷减小的供暖配置模式，直到Tt＝Ts，然后返回步骤2。优选的，所述适应负荷增大的供暖配置模式按以下步骤执行：步骤401：判断i＝m是否成立；若是，则表明还未启动辅助供暖设备，进入步骤402；若否，则表明已经启动过辅助供暖设备，进入步骤405；步骤402：启动当前未启动的i台辅助供暖设备中的一台；步骤403：判断Tt＝Ts是否成立，若是，则表明负荷需求与供暖量相平衡，回到步骤2；若否，则表明供暖量不能满足负荷需求，进入步骤404；步骤404：增大当前启动的辅助供暖设备的运行功率；步骤405：判断Tt＝Ts是否成立，若是，则表明负荷需求与供暖量相平衡，回到步骤2；若否，则表明供暖量不能满足负荷需求，进入步骤406；步骤406：判断当前启动的辅助供暖设备的运行功率是否达到最大输出功率Pmax；若否，则返回步骤404；若是，进入步骤407；步骤407：令i＝i-1，并回到步骤401。优选的，所述适应负荷减小的供暖配置模式按以下步骤执行：步骤501：判断j＝0是否成立；若是，则表明没有辅助供暖设备在运行，进入步骤502；若否，表明以及启动过辅助供暖设备，进入步骤503；步骤503：降低正在运行中的j台辅助供暖设备中的其中一台的运行功率；步骤504：判断Tt＝Ts是否成立，若是，则表明负荷需求与供暖量相平衡，回到步骤2；若否，则表明供暖量超过负荷需求量，进入步骤505；步骤505：判断当前启动的辅助供暖设备的运行功率是否达到最小输出功率Pmin；若否，则返回步骤503；若是，则进入步骤506；步骤506：关闭当前降功率运行的辅助供暖设备；步骤507：判断Tt＝Ts是否成立，若是，则表明负荷需求与供暖量相平衡，回到步骤2；若否，则进入步骤508；步骤508：令j＝j-1，并回到步骤501。优选的，还包括用于在步骤402与步骤503中选择出相应辅助供暖设备的运行时长平衡程序；所述运行时长平衡程序在步骤402中用于比较当前未启动的i台辅助供暖设备之间的运行时长，并选择出运行时长最短的辅助供暖设备在步骤402中进行启动；所述运行时长平衡程序在步骤503中用于比较正在运行中的j台辅助供暖设备之间的运行时长，并选择出运行时长最长的辅助供暖设备在步骤503中降功率运行。本专利技术还提供一种供暖方法，采用本专利技术的负荷自适应联合供暖系统，并包括以下步骤：步骤s1：温度传感器采集主干管道内的传热介质的温度，并发送给控制器；步骤s2：各辅助供暖设备向控制器发送包括运行时长、运行功率、最大输出功率Pmax以及最小输出功率Pmin在内的运行参数；步骤s3：控制器根据接收到的温度数据以及运行参数，执行负荷自适应供暖控制程序；步骤s4：控制器向各供暖设备发送控制指令，各供暖设备执行相应的控制指令。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术的负荷自适应联合供暖系统，通过设置在主干管道内的温度传感器采集传热介质的温度：当热负荷需求增大时，传热介质的温度下降，当热负荷需求减小时，传热介质的温度上升；从而能够根据温度判断负荷需求的变化。并且，由于辅助供暖设备的热能在主干管道内汇集，从而能够通过实时调控各辅助供暖设备的输出热能来调节供暖系统输出的总热能，使得总生产热能与热负荷需求达到平衡状态。2、本专利技术通过控制各辅助供暖设备协调供暖，使各辅助供暖设备均能按需供暖，避免能源浪费，从而提高能源利用率。3、热电联产机组作为主供暖设备具有较高的产热效率，锅炉作为辅助供暖设备以便与原有的供暖系统进行兼容，从而降低改造成本。4、采用CAN总线进行通信，能减少布线，简化网络结构。5、通过负荷自适应供暖控制程序不仅能控制辅助供暖设备的启动与关闭，还能定量控制辅助供暖设备的运行功率，从而实现按需供暖的精细化控制。6、通过增加运行时长平衡程序能够根据运行时长来判断启动或关闭辅助供暖设备的优先级，在启动辅助供暖设备时，优先启动运行时长最短的，在关闭辅助供暖设备时，优先关闭运行时长最长的，从而平衡各辅助供暖设备的运行时长，减小各辅助供暖设备之间的损耗差异，有利于延长系统运行寿命。附图说明图1为本具体实施方式中负荷自适应联合供暖系统的结构示意图；图2为本具体实施方式中负荷自适应联合供暖系统的通信网络结构示意图；图3为负荷自适应供暖控制程序的总流程图；图4为适应负荷增大的供暖配置模式的流程图；图5为适应负荷减小的供暖配置模式的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。参见图1与图2，一种负荷自适应联合供暖系统，包括控制器、主供暖设备1以及若干辅助供暖设备2；所述主供暖设备1的热能输出管作为主干管道11，用于向各采暖用户3输出热能；各辅助供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负荷自适应联合供暖系统，其特征在于：包括控制器、主供暖设备以及若干辅助供暖设备；所述主供暖设备的热能输出管作为主干管道，用于向各采暖用户输出热能；各辅助供暖设备的热能输出管作为子干管道分别接在主干管道上，从而能够在主干管道内汇集热能；还包括设置在主干管道内的用于实时采集传热介质温度的温度传感器；温度传感器与控制器通信连接，从而能够向控制器发送温度数据；控制器分别与主供暖设备以及各辅助供暖设备双向通信连接，从而使得控制器能获取各供暖设备的运行参数，并能够向各供暖设备发送指令；所述控制器内还配置有负荷自适应供暖控制程序，用于根据温度传感器采集到的温度数据以及辅助供暖设备的运行参数对各辅助供暖设备进行协调配置。

【技术特征摘要】
1.一种负荷自适应联合供暖系统，其特征在于：包括控制器、主供暖设备以及若干辅助供暖设备；所述主供暖设备的热能输出管作为主干管道，用于向各采暖用户输出热能；各辅助供暖设备的热能输出管作为子干管道分别接在主干管道上，从而能够在主干管道内汇集热能；还包括设置在主干管道内的用于实时采集传热介质温度的温度传感器；温度传感器与控制器通信连接，从而能够向控制器发送温度数据；控制器分别与主供暖设备以及各辅助供暖设备双向通信连接，从而使得控制器能获取各供暖设备的运行参数，并能够向各供暖设备发送指令；所述控制器内还配置有负荷自适应供暖控制程序，用于根据温度传感器采集到的温度数据以及辅助供暖设备的运行参数对各辅助供暖设备进行协调配置。2.根据权利要求1所述的负荷自适应联合供暖系统，其特征在于：所述主供暖设备为热电联产机组，所述辅助供暖设备为锅炉，传热介质为水。3.根据权利要求1所述的负荷自适应联合供暖系统，其特征在于：辅助供暖设备设有用于对其运行时长进行记录的计时器。4.根据权利要求1所述的负荷自适应联合供暖系统，其特征在于：控制器通过CAN总线与温度传感器、主供暖设备以及各辅助供暖设备双向通信连接。5.根据权利要求4所述的负荷自适应联合供暖系统，其特征在于：温度传感器设置在主管道内靠近采暖用户的一端。6.根据权利要求1所述的负荷自适应联合供暖系统，其特征在于：所述负荷自适应供暖控制程序按如下步骤执行：步骤1：初始化循环变量：当前未启动的辅助供暖设备的数量i＝m；当前正在运行的辅助供暖设备的数量j＝0；其中，m为辅助供暖设备的总台数，i+j＝m；步骤2：获取主干管道中温度传感器的实时温度数据Tt；步骤3：比较实时温度数据Tt与设定温度数据Ts；若Tt＝Ts，则表明负荷需求与供暖量相平衡，回到步骤2；若Tt＜Ts，则表明供暖量不能满足负荷需求，进入步骤4；若Tt＞Ts，则表明供暖量超过负荷需求量，进入步骤5；步骤4：运行适应负荷增大的供暖配置模式，直到Tt＝Ts，然后返回步骤2；步骤5：运行适应负荷减小的供暖配置模式，直到Tt＝Ts，然后返回步骤2。7.根据权利要求6所述的负荷自适应联合供暖系统，其特征在于：所述适应负荷增大的供暖配置模式按以下步骤执行：步骤401：判断i＝m是否成立；若是，则表明还未启动辅助供暖设备，进入步骤402；若否，则表明已经启动过辅助供暖设备，进入步骤405；步骤402：启动当前未启动的i台辅助供暖设备中的一台；步骤403：判断Tt＝Ts是否成立，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘械，张小波，孙胜，
申请(专利权)人：重庆樱花能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50