用于平衡供暖系统的方法和系统技术方案

描述了一种平衡供暖系统(150)的方法，其中供暖系统包括：流动系统，包括供应流管线(60)和回流管线(70)；热源(55)和至少第一泵(10)，结合到流动系统并且将通过热源的流体泵送到流动系统；以及多个液压管线(L1‑Ln)，在供应流管线与回流管线之间，其中至少一些液压管线具有供暖元件(H1‑Hn)，其具有专用平衡阀(V1‑Vn)且可选地具有调节阀(W1‑W2)。该方法包括步骤：A)通过仅打开一个液压管线实施对每个液压管线的一个或多个测量，并确定通过泵的流速(q)和泵两端的压差(△p)，B)基于从步骤A)中至少两个测量确定的流速和压差及步骤A)的至少两个液压管线的至少一个附加测量，为供暖系统的至少一部分建立液压模型，C)指定每个液压管线的期望流速(

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于平衡供暖系统的方法和系统
本专利技术涉及一种平衡供暖系统的方法。本专利技术还涉及一种用于平衡供暖系统的手持通信设备。此外，本专利技术还涉及一种用于平衡供暖系统的平衡系统。
技术介绍
因为例如供暖系统的冷凝锅炉的效率在很大程度上取决于低回流温度，所以该温度在这种供暖系统中是重要的。此外，集中供暖系统通常对回流温度有要求。为了确保足够低的回流温度，尤其在过渡阶段，例如，在夜间供暖系统已经关闭的情形下，必须限制通过系统的供暖元件(例如，散热器或地板供暖管)的流量。这可以通过调整泵的压力和/或平衡系统的阀门来完成。需要正确设置供暖系统中平衡阀两端的压力，以便能够提供供暖系统的必要调节。如果一个平衡阀被设置为使得相应的回路或液压管线具有错误的液压阻力，则相应的供暖元件可能占据大部分流量，特别是在过渡阶段。EP2085707公开了一种用于加热流动系统的流体的供暖系统，其中该系统包括加热器、供应流和回流。该系统包括用于检测体积流量的装置和用于检测供应流与回流之间的压差的装置，使得系统可以是液压平衡的。EP2728269公开了一种用于供暖系统的液压平衡的方法。该方法涉及以限定方式打开阀门以及计算或测量系统中流速和压差的步骤，由此可以计算系统中散热器的液压阻力。然而，用于平衡供暖系统的现有技术系统不是非常准确的，并且基于对系统的静态条件的假设。因此，它们不适应供暖元件和热源的液压阻力、甚至供暖系统的泵的特性可能由于系统的磨损、改变而随时间变化等事实。因此，需要一种用于平衡供暖系统的改进的方法和系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是获得一种新的方法以及用于在手持通信设备上实现的应用程序(app)，其克服或改善现有技术的至少一个缺点，或提供有用的替代方案。根据本专利技术的第一方面，其是通过一种平衡供暖系统的方法获得的，其中所述供暖系统包括：-流动系统，包括供应流管线和回流管线，-热源和至少第一泵，结合到流动系统并且将通过热源的流体泵送到流动系统，以及-多个液压管线，在供应流管线与回流管线之间，多个液压管线中的至少一些具有带有专用平衡阀以及可选地调节阀的供暖元件，其中，所述方法包括以下步骤：A)通过仅仅打开一个液压管线来实施对每个液压管线的一个或多个测量，并且确定通过泵的流速和泵两端的压差，B)基于根据步骤A)中至少两个测量的所确定的流速和压差，以及步骤A)的至少两个液压管线的至少一个附加测量，为供暖系统的至少一部分建立液压模型，C)为每个液压管线指定期望的流速，以及D)通过使用液压模型，调整一个或多个专用平衡阀，以满足每个液压管线的期望的流速。这提供了一种可以更准确地调整系统的每个供暖元件的最佳期望流量(设计流量)设定的方法，从而可以实现供暖系统的更准确的平衡。此外，即使热源和供暖元件的液压阻力以及泵特性可能由于系统的磨损、修改等而改变，该方法也可以用于准确地随时间平衡供暖系统。因此，本专利技术的方法通过首先进行系统或参数值识别，然后建立液压模型，然后根据新模型对阀设定(即，其开度)进行平衡，从而能够使得平衡阀的设定适应改变的系统参数。应当提到的是，通过各种液压管线或供暖元件的期望流量(或设计流量)可以是预定的或预先指定的值。然而，根据本专利技术，也可以通过使用特殊的平衡和映射模型来计算这些值，稍后将进行描述。可以至少部分地在安装于诸如智能手机或平板电脑的手持通信设备上的应用程序上实现该方法。必须平衡供暖系统的操作员或维修技术人员可以沿着系统走动，进而打开专用平衡阀并执行相关联的测量，之后可以将测量确定的流速和压力输入到应用程序中。一旦一系列的测量完成，应用程序可以计算每个供暖元件的液压模型以及期望流量。然后，用户可以基于来自应用程序的反馈来调整多个平衡阀，以便为整个供暖系统获得最佳的和平衡的流量设定。利用步骤B)中实施的至少一个附加测量来获得三个方程式，由此可以确定系统的三个变量，即，热源、第一液压管线和第二液压管线的液压阻力。明显的是，附加的测量优选地也用于确定泵两端的压差和通过泵的流速。在有利的实施例中，使用液压模型来计算通过供暖系统的流速，并且将通过供暖系统的流速与每个液压管线的期望流速进行比较，以便调整步骤D)中的一个或多个专用平衡阀。泵可以连接到供应流管线或回流管线。优选地，泵和热源串联结合到流动系统。定义：供暖系统可以是家用供暖系统、区域供暖系统或中央供暖系统。例如，供暖元件可以是散热器或地板加热管。专用平衡阀用于限制通过特定供暖元件的流量。该阀门可以放置在供暖元件之前或供暖元件之后。通常地，调节阀用于根据待加热房间中的温度来控制通过供暖元件的流速。调节阀可以放置在供暖元件之前或之后，并且在某些情形下与平衡阀一起构建，即平衡阀和调节阀形成为一体的单元。调节阀可以是恒温调节阀、手动操作阀、通常用于地板加热或磁阀的蜡阀致动器。在下文中，期望流量也被称为设计流量。“设计流量”是在加热液体流过供暖元件时，供暖元件发出期望量的热量或最佳量的热量(或等效于流体获得期望或最佳温度损失)所需的流速。计算供暖系统的设计点处的设计流量，其代表具有设定设计负载和设计温度(例如，室温22摄氏度和室外温度-12摄氏度)的系统的标准条件。然而，如前所述，也可以可选地根据其它考虑事项来预先确定或提前设置设计流量。通常地，热源可以是任何类型的加热器，其用于向流动系统(诸如加热器、锅炉或热泵)提供加热流体。优选地，由泵本身确定通过泵的流速和泵两端的压力。可以直接测量参数，或者可选地通过使用其它取决于流量的变量(诸如泵的电功率、轴的转速以及诸如定子绕组中的电流的内部电流)来间接地测量参数。例如，可以通过使用在专利申请EP2696175A1中描述的系统和方法来确定这些值，其通过引用并入本文。根据优选实施例，通过以下步骤执行用于建立供暖系统的液压模型的步骤：B1)打开第一专用平衡阀并关闭其余的多个平衡阀，以便为流动系统设置第一流量设定，B2)测量第一流量设定的压差和流速，B3)打开第二专用平衡阀并关闭其余的多个平衡阀，以便为流动系统设置第二流量设定，B4)测量第二流量设定的压差和流速，B5)打开第一平衡阀和第二平衡阀，以便为流动系统设置第三流量设定，B6)确定第三流量设定的压差和流速，以及B7)基于步骤B2)、B4)和B6)的测量计算供暖系统的液压模型。因此，能够计算热源的液压阻力或流阻(R0)，其是供暖系统的三个未知变量之一，其余两个是包括第一供暖元件的液压管线的液压阻力或流阻(R1)以及包括第二供暖元件的液压管线的液压阻力或流阻(R2)。应该注意的是，给定回路的液压阻力是供暖元件、管道、专用平衡阀和可选地调节阀的所产生的流阻或总流阻。由此，能够经验地确定热源的流阻，从而能够更准确地确定供暖系统的各个供暖元件的最佳流量，并且更准确地平衡系统。此外，还更容易地重新平衡系统以适应随着时间的磨损或其它变化。因此，液压模型可以至少包括热源中液压阻力R0的计算。根据特定的有利实施例，步骤B)还包括以下附加步骤：关闭所有的平衡阀以设置旁路流量设定，并且测量旁路流量设定的压差和流速，其中还基于所述附加步骤的测量来计算步骤B7)。这对于具有旁路管线的供暖系统是特别有用的。通过执行该附加步骤，也可以测量通过旁路管线的液压阻力或流阻(Rb)。因此，现在能够通过用于计算系统的四个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平衡供暖系统(150)的方法，其中所述供暖系统包括：‑流动系统，包括供应流管线(60)和回流管线(70)，‑热源(55)和至少第一泵(10)，结合到所述流动系统并且通过所述热源将流体泵送到所述流动系统，以及‑多个液压管线(L1‑Ln)，在所述供应流管线与所述回流管线之间，所述多个液压管线(L1‑Ln)中的至少一些具有供暖元件(H1‑Hn)，供暖元件(H1‑Hn)具有专用平衡阀(V1‑Vn)且可选地具有调节阀(W1‑W2)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A)通过仅仅打开一个液压管线来实施对每个液压管线的一个或多个测量，并且确定通过所述泵的流速(q)和所述泵两端的压差(△p)，B)基于根据步骤A)中至少两个测量所确定的流速和压差，以及步骤A)的至少两个液压管线的至少一个附加测量，为所述供暖系统的至少一部分建立液压模型，C)指定每个液压管线的期望流速

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.03 EP PCT/EP2014/0764161.一种平衡供暖系统(150)的方法，其中所述供暖系统包括：-流动系统，包括供应流管线(60)和回流管线(70)，-热源(55)和至少第一泵(10)，结合到所述流动系统并且通过所述热源将流体泵送到所述流动系统，以及-多个液压管线(L1-Ln)，在所述供应流管线与所述回流管线之间，所述多个液压管线(L1-Ln)中的至少一些具有供暖元件(H1-Hn)，供暖元件(H1-Hn)具有专用平衡阀(V1-Vn)且可选地具有调节阀(W1-W2)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A)通过仅仅打开一个液压管线来实施对每个液压管线的一个或多个测量，并且确定通过所述泵的流速(q)和所述泵两端的压差(△p)，B)基于根据步骤A)中至少两个测量所确定的流速和压差，以及步骤A)的至少两个液压管线的至少一个附加测量，为所述供暖系统的至少一部分建立液压模型，C)指定每个液压管线的期望流速以及D)通过使用所述液压模型，调整所述专用平衡阀(V1-Vn)中的一个或多个，以满足每个液压管线的期望流速2.根据权利要求1所述的方法，其中，利用所述液压模型来计算通过所述供暖系统的流速(qs)，并且其中将通过所述供暖系统的所述流速(qs)与每个液压管线的所述期望流量进行比较，以在步骤D)中调整所述专用平衡阀(L1-Ln)中的一个或多个。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过以下步骤来执行用于建立所述供暖系统的液压模型的步骤：B1)打开第一专用平衡阀并关闭所述多个平衡阀中的其余平衡阀，从而为所述流动系统设置第一流量设定，B2)测量所述第一流量设定的压差和流速，B3)打开第二专用平衡阀并关闭所述多个平衡阀中的其余平衡阀，从而为所述流动系统设置第二流量设定，B4)测量第二流量设定的压差和流速，B5)打开第一平衡阀和第二平衡阀，从而为所述流动系统设置第三流量设定，B6)确定所述第三流量设定的压差和流速，以及B7)基于步骤B2)、B4)和B6)的测量计算供暖系统的液压模型，优选地其中，所述液压模型至少包括所述热源中的液压阻力R0的计算。4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤B)还包括以下附加步骤：关闭所有平衡阀以设置旁路流量设定，以及实施测量，从而确定所述旁路流量设定的压差和流速，并且其中还基于所述附加步骤的测量来确定步骤B7)。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述液压模型至少包括所述供暖系统的旁路管线的液压阻力Rb的计算。6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其中，在步骤A)中执行测量步骤B1-B4。7.根据权利要求2-6中任一项所述的方法，其中，对于不同组的两个供暖元件和专用平衡阀实施建立所述供暖系统的液压模型的步骤。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于计算各个供暖元件的期望流速的步骤基于待加热的相应供暖元件的空间的尺寸，例如，地板面积或体积面积。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于计算各个供暖元件的期望流速的步骤基于所述供暖元件的尺寸。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果各个供暖元件中的一个供暖元件的期望流速高于所述系统的最大流速，则产生警告。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果单个供暖元件的供应温度与回流温度之差低于预定阈值，可替代地，回流温度高于预定阈值，则产生警告。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果所计算的回流温度低于预定阈值，则产生警告。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括确定哪个专用平衡阀需要最高压力的步骤，其中随后基于所述专用平衡阀计算由所述泵提供的所需系统压力。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括以下附加步骤：计算所需的泵设定并调整泵速度，以满足具有给定鲁棒性因子的所需的泵设定。15.根据权利要求14所述的方法，其中，计算所需的泵设定的方法包括在所述系统的设计点处计算所需的泵流量的步骤。16.根据权利要求15所述的方法，其中，将所需的泵流量计算为各个液压管线的期望流速的总和，可选地加上旁路管线的流速。17.根据权利要求13和权利要求15-16中任一项所述的方法，其中，将所述泵的所需的泵压力计算为所需的系统压力、所计算的热源的压力损失和鲁棒性因子之和，其中基于所述液压模型计算所计算的压力损失。18.根据权利要求17所述的方法，其中，基于所计算的泵的所需的泵压力来设置所述泵的泵曲线。19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据一个或多个传感器的测量来确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯滕·斯科乌莫塞·卡勒瑟，R·S·伯格奎斯特，拉尔斯·松德·莫藤森，
申请(专利权)人：格兰富控股联合股份公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK