一种低碳园区数字化供热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低碳园区数字化供热系统，包括：数据采集模块，用于采集数据并传输至智能分析模块和气候补偿模块；气候补偿模块，用于接收数据采集模块传输的数据并结合室内温度和室外温度调节电动三通阀的开度实现供热负荷平衡，并将阀门开度信息、室内温度和室外温度传输至智能分析模块；智能分析模块，用于根据数据采集模块传输的数据判断供热量是否充足、管路是否存在跑冒滴漏并发出报警；供热管网；换热装置模块，用于将供热一次管网和供热二次管网连接并实现供热。本发明专利技术的低碳园区数字化供热系统可实现平衡热负荷、自动运行、数据采集、自动分析管路跑冒滴漏、自动报警、远程操作等功能。本发明专利技术可广泛应用于供暖设备领域。设备领域。设备领域。

【技术实现步骤摘要】
一种低碳园区数字化供热系统


[0001]本专利技术涉及供暖设备领域，尤其涉及一种低碳园区数字化供热系统。

技术介绍

[0002]近年来，各行各业的节能减排工作陆续开展，随着低碳环保措施的推行，能源管控越来越趋向于数字化、智能化，综合能源系统作为提高能源利用效率、促进节能减排的重要载体，已经被广泛应用，而现有集中供热换热系统，存在不够智能，换热效率低，换热负荷不平衡，无法实现数据采集(数字化)、低碳运行和无人值守等报警功能。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种低碳园区数字化供热系统，实现平衡热负荷、自动运行、数据采集、自动分析管路跑冒滴漏、自动报警、远程操作等功能。
[0004]本专利技术所采用的第一技术方案是：一种低碳园区数字化供热系统，包括以下步骤：
[0005]数据采集模块，包括传感器和第一通信装置，用于采集数据并传输至智能分析模块和气候补偿模块；
[0006]气候补偿模块，包括电动三通阀、远端室内温度传感器、室外温度传感器、控制芯片和第二通信装置，用于接收数据采集模块传输的数据并结合室内温度和室外温度调节电动三通阀的开度实现供热负荷平衡，并将阀门开度信息、室内温度和室外温度传输至智能分析模块；
[0007]智能分析模块，包括信号接收装置、显示屏、处理芯片和储存硬盘，用于根据数据采集模块传输的数据判断供热量是否充足、管路是否存在跑冒滴漏并发出报警；
[0008]供热管网，包括供热一次管网和供热二次管网；
[0009]换热装置模块，包括换热板和换热器，用于将供热一次管网和供热二次管网连接并实现供热。
[0010]进一步，数据采集模块中的传感器包括压力传感器、温度传感器和流量传感器，所述换热板上设有换热管，所述换热管上均安装有压力传感器、温度传感器和流量传感器。
[0011]具体地，所述换热板上存在两个换热管，对应供热一次管网和供热二次管网。
[0012]进一步，气候补偿模块中的电动三通阀安装在供热一次管网换热管接口侧。
[0013]进一步，所述气候补偿模块调节电动三通阀的开度具体包括：
[0014]根据目标流量、换热器传热单元数和换热器换热效率关系，计算流量变换后的换热效率；
[0015]根据流量变换后的换热效率确定最佳调节流量并通过PID位置算法调节阀门开度调节换热流量。
[0016]进一步，所述传热单元数的公式表示如下：
[0017][0018]上式中，K表示传热系数，A表示导热面积，M表示换热器两侧最小流量，C表示换热体比热容。
[0019]进一步，所述PID位置算法的公式表示如下：
[0020][0021]上式中，K
P
表示比例增益，T
t
表示积分时间常数，T
D
表示微分时间常数，u(t)表示PID控制器的输出信号，e(t)表示给定值r(t)与测量值之差。
[0022]具体地，给定值r(t)即目标设定值，包括温度、流量等。
[0023]进一步，所述智能分析模块判断管路是否存在跑冒滴漏具体包括：
[0024]根据供热一次管网进出管的温度差和流量、供热二次管网进出管的温度差和流量，计算得到供热管网所供负荷；
[0025]根据供热一次管网和供热二次管网的负荷计算当前供热系统中换热装置模块的实际换热效率；
[0026]通过对应的换热器效率和传热单元数的关系计算出该状态的理想换热效率，并比对该情况下实际效率与理论效率之间的差值；
[0027]判断到差值在预设范围内，确定系统处于无跑冒滴漏现象。
[0028]进一步，还包括：
[0029]判断到系统存在跑冒滴漏现象，启动报警。
[0030]本专利技术系统的有益效果是：本专利技术用于各种供暖设备换热站，该低碳园区数字化供热系统可以实现平衡热负荷、自动运行、数据采集、自动分析管路跑冒滴漏、自动报警、远程操作等功能，提高供热系统换热效率，避免供热系统供大于需等能源浪费问题。
附图说明
[0031]图1是本专利技术一种低碳园区数字化供热系统的示意框图；
[0032]图2是本专利技术具体实施例气候补偿模块运行逻辑图和PID控制关系；
[0033]图3是本专利技术具体实施例智能化分析模块的运行逻辑图；
[0034]图4是本专利技术具体实施例气候补偿模块流量调节算法图；
[0035]附图标记：1、智能分析模块；2、数据采集模块；3、气候补偿模块；4、换热装置模块；5、室外温度传感器；6、室内温度传感器；7、电动三通阀。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
[0037]参照图1，本专利技术提供了一种低碳园区数字化供热系统，包括以下模块：
[0038]数据采集模块，包括传感器和第一通信装置，用于采集数据并传输至智能分析模块和气候补偿模块；
[0039]气候补偿模块，包括电动三通阀、远端室内温度传感器、室外温度传感器、控制芯片和第二通信装置，用于接收数据采集模块传输的数据并结合室内温度和室外温度调节电
动三通阀的开度实现供热负荷平衡，并将阀门开度信息、室内温度和室外温度传输至智能分析模块；
[0040]智能分析模块，包括信号接收装置、显示屏、处理芯片和储存硬盘，用于根据数据采集模块传输的数据判断供热量是否充足、管路是否存在跑冒滴漏并发出报警；
[0041]供热管网，包括供热一次管网和供热二次管网；
[0042]换热装置模块，包括换热板和换热器，用于将供热一次管网和供热二次管网连接并实现供热。
[0043]具体地，主要通过换热装置模块5的一次管网接口和二次管网接口实现供热站的供热功能，并通过气候补偿模块3和电动三通阀7以及室内温度传感器6和室外温度传感器通过芯片进行PID调节控制末端供热负荷量。
[0044]数据采集模块2将通过传感器采集后实时传输给智能分析系统1将数据处理分析以及处理和传输给气候补偿模块3进行调节。
[0045]气候补偿模块3在无需供热的情况下，其内置芯片可自行进行保热调节，可不通过智能分析模块1实现，避免其中一个损坏便失去最低保护功能，并具备心跳能力，实时与智能分析默哀快1保持联络。智能分析模块1可通过通信装置，进行远程操作以及被操作，其内部存储的数据也可发送给上端远程操控中心，并具备报警功能，自动运行，实现无人值守，和将供暖数据低碳数据化。
[0046]参照图2和图4，本具体实施里方式中的气候补偿模块，主要通过室内外温度和一次侧换热流量自动判断是否需要供热，根据一次侧流量和通过PID调节电动三通阀开度，实现供热平衡以及保热功能。
[0047]该气候补偿模块中的PID调节曲线主要是P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低碳园区数字化供热系统，其特征在于，包括：数据采集模块，包括传感器和第一通信装置，用于采集数据并传输至智能分析模块和气候补偿模块；气候补偿模块，包括电动三通阀、远端室内温度传感器、室外温度传感器、控制芯片和第二通信装置，用于接收数据采集模块传输的数据并结合室内温度和室外温度调节电动三通阀的开度实现供热负荷平衡，并将阀门开度信息、室内温度和室外温度传输至智能分析模块；智能分析模块，包括信号接收装置、显示屏、处理芯片和储存硬盘，用于根据数据采集模块传输的数据判断供热量是否充足、管路是否存在跑冒滴漏并发出报警；供热管网，包括供热一次管网和供热二次管网；换热装置模块，包括换热板和换热器，用于将供热一次管网和供热二次管网连接并实现供热。2.根据权利要求1所述一种低碳园区数字化供热系统，其特征在于，数据采集模块中的传感器包括压力传感器、温度传感器和流量传感器，所述换热板上设有换热管，所述换热管上均安装有压力传感器、温度传感器和流量传感器。3.根据权利要求2所述一种低碳园区数字化供热系统，其特征在于，气候补偿模块中的电动三通阀安装在供热一次管网换热管接口侧。4.根据权利要求3所述一种低碳园区数字化供热系统，其特征在于，所述气候补偿模块调节电动三通阀的开度具体包括：根据目标流量、换热器传热单元数和换热器换热效率关系，计算流量变换后的换热效率；根据流量变换后...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宇，乐海林，贾伟强，杜得强，
申请(专利权)人：北京英沣特能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：