一种进户热力入口水力平衡控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种进户热力入口水力平衡控制方法及系统，首先基于热用户室内空气的得热量等于热用户室内空气存储的净热量和热用户室内空气向外界环境释放的热量建立供热系统实际动态数学模型，利用该供热系统实际动态数学模型模拟分析出在传热过程中与待调试热用户的类型相应的待调试热用户的影响系数，之后通过云平台计算待调试平衡阀目标循环流量和待调试平衡阀实时循环流量，并得到流量偏差，并基于流量偏差调节待调试平衡阀开度直至流量偏差为零，可快速进行楼栋/单元现场的进户热力入口循环流量微调节，达到楼栋/单元和进户热力入口精细化水力平衡调试的目标，解决了户间水力失调的问题。了户间水力失调的问题。了户间水力失调的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种进户热力入口水力平衡控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及集中供热系统的热用户室内温度控制
，具体涉及一种进户热力入口水力平衡控制方法及系统。

技术介绍

[0002]供热系统节能减排是我国实现“双碳”和“双减”的重要领域之一，且二次网水力平衡是供热系统节能的前提条件和必要保障。如果存在换热站二次网水力失调，不仅会导致热用户冷热不均和用户投诉，而且还将严重制约供热系统能效的提升，对供热企业的社会效益、经济效益、环境效益和管理效益带来非常不利的影响。因此，做好二次网水力平衡是供热企业目前应该优先考虑的关键点，也是实现系统优化最重要的保障措施。
[0003]当前实现二次网水力平衡主要包括两部分，其一为楼栋/单元热力入口水力平衡，其二为进户热力入口水力平衡。通常实施的楼栋/单元二次网水力平衡方法，包括静态调节法、自力式平衡法、动态差压法、动态差压动态调节法、物联网法及快速平衡法，当实现这个层级的水力平衡后，进户热力入口的水力平衡问题将突显出来。进户热力入口的水力失调主要来源于室内系统的设计、施工、用户私自改动、安装户内循环水泵、用户围护结构差异、热用户周边供热状态及室内系统结构等原因所致，最终造成热用户供需热量失调和室内温度偏差。对进户热力入口供热量的个性化调节成为保证热用户供热质量的“最后一米”工作。
[0004]进户热力入口水力平衡是实现完全二次网水力平衡精细化调节更进一步的措施和手段，其解决的主要问题是户间水力失调问题，进而从用户侧保证室内温度的一致性，扩展了换热站实现基于质量调节的优化调节的节能降耗空间，能够最大限度的挖掘节能潜力。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种进户热力入口水力平衡控制方法及系统，解决户间水力失调问题，进而从用户侧保证室内温度的一致性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种进户热力入口水力平衡控制方法，包括：
[0007]S1：基于热用户室内空气的得热量等于热用户室内空气存储的净热量和热用户室内空气向外界环境释放的热量建立供热系统实际动态数学模型；
[0008]S2：根据热用户热负荷影响因素确定待调试热用户的类型，并通过所述供热系统实际动态数学模型模拟分析出在传热过程中与所述待调试热用户的类型相应的待调试热用户的影响系数；
[0009]S3：根据楼栋/单元实际供热面积、楼栋/单元设计热负荷指标、二次网设计供回水温差、楼栋/单元热用户数量以及基准用户设计循环流量计算得到待调试平衡阀目标循环流量；
[0010]S4：获取平衡阀参数信息，并利用所述平衡阀参数信息和所述待调试热用户的影
响系数计算得到待调试平衡阀实时循环流量；
[0011]S5：计算待调试平衡阀目标循环流量与待调试平衡阀实时循环流量的流量偏差，并基于所述流量偏差调节待调试平衡阀开度直至所述流量偏差为零。
[0012]可选地，所述热用户室内空气的得热量包括室内末端散热装置传递到室内空气的热量、太阳辐射热量和室内得热，所述热用户室内空气向外界环境释放的热量包括室内环境向室外环境热传递的热量，所述室内末端散热装置得到的热量等于二次网循环水携带的热量与所述室内末端散热装置存储的净热量之差。
[0013]可选地，所述供热系统实际动态数学模型包括：
[0014]第一动态数学模型，根据供热系统热用户热量传热过程，结合能量守恒定律创建，所述第一动态数学模型的数学表示为：
[0015][0016]其中：f
ht
表示散热装置传热面积富裕系数；U
ht
表示散热装置综合传热系数，单位为W/℃；c表示散热装置传热系数试验中的系数；C
z
表示室内空气的热容量，单位为J/℃；t表示时间，单位为s；U
en
表示热用户围护结构综合传热系数，单位为W/℃；F
w
表示外窗面积，单位为m2；F表示热用户供热面积，单位为m2；q
sol
表示太阳辐射强度，单位为W/m2；q
int
表示室内得热强度，单位为W/m2；T
z
、T
o
表示室内温度和室外温度，单位为℃；
[0017]第二动态数学模型，代表二次网循环水向热用户末端散热装置传递热量的动态数学模型，所述第二动态数学模型的数学表示为：
[0018][0019]其中：c
w
表示水的比热，单位为J/Kg℃；G
2d
表示热用户设计循环流量，单位为Kg/s；u2表示循环流量控制变量；T
s2
、T
r2
表示二次网供回水温度，单位为℃；C
ht
表示热用户末端散热装置的热容量，单位为J/℃；
[0020]以及，第三动态数学模型，代表虚拟热源的动态数据模型，所述第三动态数学模型的数学表示为：
[0021][0022]其中：u
f
表示虚拟热源燃料控制变量；G
fd
表示热源锅炉额定燃料供应量，单位为Nm3/s；HV表示热源燃料热值，单位为J/Nm3；η
b
表示虚拟热源锅炉热效率；C
b
表示热源锅炉热容量，单位为J/℃。
[0023]可选地，所述热用户热负荷影响因素包括热用户所处建筑物的位置、热用户主要房间朝向、以及周边热用户供热状态；
[0024]所述根据热用户热负荷影响因素确定待调试热用户的类型包括：
[0025]根据待调试热用户所处建筑物的位置划分所述待调试热用户的类型为顶层用户、底层用户、中间层用户及边角用户，采用用户分值系数表示；
[0026]根据待调试热用户主要房间朝向划分所述待调试热用户的类型为南向、北向和东西向，采用用户朝向系数表示；
[0027]根据待调试热用户周边热用户供热状态划分所述待调试热用户的类型为没有报
停用户、1个报停用户、2个报停用户、3个报停用户和4个报停用户，采用报停系数表示。
[0028]可选地，所述平衡阀参数信息包括：平衡阀类型、平衡阀口径、平衡阀开度、平衡阀压差清零以及平衡阀压差。
[0029]可选地，所述S3包括：
[0030]根据所述楼栋/单元实际供热面积、所述楼栋/单元设计热负荷指标、所述二次网设计供回水温差计算建筑物调试楼栋/单元设计循环流量，表示为：
[0031][0032]其中：G
2db
为建筑物调试楼栋/单元设计循环流量，单位为单位为Kg/s；q
d
表示楼栋/单元设计热负荷指标，单位为W/m2；F
d
表示楼栋/单元的实际供热面积，单位为m2；dT
2d
表示二次网设计供回水温差，单位为℃；
[0033]根据所述建筑物调试楼栋/单元设计循环流量、所述基准用户设计循环流量以及楼栋/单元热用户数量计算得到所述待调试平衡阀目标循环流量。
[0034]可选地，所述S5还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种进户热力入口水力平衡控制方法，其特征在于，包括：S1：基于热用户室内空气的得热量等于热用户室内空气存储的净热量和热用户室内空气向外界环境释放的热量建立供热系统实际动态数学模型；S2：根据热用户热负荷影响因素确定待调试热用户的类型，并通过所述供热系统实际动态数学模型模拟分析出在传热过程中与所述待调试热用户的类型相应的待调试热用户的影响系数；S3：根据楼栋/单元实际供热面积、楼栋/单元设计热负荷指标、二次网设计供回水温差、楼栋/单元热用户数量以及基准用户设计循环流量计算得到待调试平衡阀目标循环流量；S4：获取平衡阀参数信息，并利用所述平衡阀参数信息和所述待调试热用户的影响系数计算得到待调试平衡阀实时循环流量；S5：计算待调试平衡阀目标循环流量与待调试平衡阀实时循环流量的流量偏差，并基于所述流量偏差调节待调试平衡阀开度直至所述流量偏差为零。2.根据权利要求1所述的一种进户热力入口水力平衡控制方法，其特征在于，所述热用户室内空气的得热量包括室内末端散热装置传递到室内空气的热量、太阳辐射热量和室内得热，所述热用户室内空气向外界环境释放的热量包括室内环境向室外环境热传递的热量，所述室内末端散热装置得到的热量等于二次网循环水携带的热量与所述室内末端散热装置存储的净热量之差。3.根据权利要求1所述的一种进户热力入口水力平衡控制方法，其特征在于，所述供热系统实际动态数学模型包括：第一动态数学模型，根据供热系统热用户热量传热过程，结合能量守恒定律创建，所述第一动态数学模型的数学表示为：其中：f
ht
表示散热装置传热面积富裕系数；U
ht
表示散热装置综合传热系数，单位为W/℃；c表示散热装置传热系数试验中的系数；C
z
表示室内空气的热容量，单位为J/℃；t表示时间，单位为s；U
en
表示热用户围护结构综合传热系数，单位为W/℃；F
w
表示外窗面积，单位为m2；F表示热用户供热面积，单位为m2；q
sol
表示太阳辐射强度，单位为W/m2；q
int
表示室内得热强度，单位为W/m2；T
z
、T
o
表示室内温度和室外温度，单位为℃；第二动态数学模型，代表二次网循环水向热用户末端散热装置传递热量的动态数学模型，所述第二动态数学模型的数学表示为：其中：c
w
表示水的比热，单位为J/Kg℃；G
2d
表示热用户设计循环流量，单位为Kg/s；u2表示循环流量控制变量；T
s2
、T
r2
表示二次网供回水温度，单位为℃；C
ht
表示热用户末端散热装置的热容量，单位为J/℃；以及，第三动态数学模型，代表虚拟热源的动态数据模型，所述第三动态数学模型的数学表示为：
其中：u
f
表示虚拟热源燃料控制变量；G
fd
表示热源锅炉额定燃料供应量，单位为Nm3/s；HV表示热源燃料热值，单位为J/Nm3；η
b
表示虚拟热源锅炉热效率；C
b
表示热源锅炉热容量，单位为J/℃。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李连众，王博宁，王博凯，王志强，
申请(专利权)人：廊坊洁兰特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：