专利名称：集中供热分布式变频二级泵系统节能控制方法
技术领域：
本发明涉及一种集中供热节能控制系统，特别是涉及一种分布式变频二级泵系统节能控制方法。
背景技术：
目前，随着经济社会发展，人们生活水平提高，对冬季供暖要求越来越高，集中供热事业飞速发展，越来越具有规模化。相应带来的能源消耗的增长和环境污染的加重，要求集中供热系统必须采用精细化管理的手段达到节能减排的效果。集中供热系统，特别是大型的集中供热系统，在水泵的设计选型时，是以满足系统最不利循环回路的压力损失为计算原则。按照此原则选择的水泵，离热源较近的热用户资用压头大大超过所需的压头，必须安装流量调节装置消耗多余的压头，就造成了循环水泵能量的白白损失。锅炉设在循环水 泵出口，使得锅炉一直工作在较大压力(O. 5 I. 3MPa)，再加上水中溶解氧对锅炉的腐蚀使锅炉承压能力下降，使锅炉存在严重的安全隐患。对于工作中的锅炉房，一旦发生断电事故，锅炉中的水将立刻停止循环，而锅炉余热会继续加热热水，可能发生锅水汽化甚至发生锅炉爆炸等安全事故；对于直接供热系统，锅炉运行参数与热用户运行参数差距较大，一般锅炉设计水温在10(TC以上，而热用户只需要50 60°C，传统直接供热系统锅炉处于低温运行，一般供热水温不超过60°C，造成锅炉效率低，循环水量大，耗电输热比大；对于间接供热系统，由于二次水循环泵无法调节流量，容易造成初、末寒期循环水量大，耗电输热比大。实用新型专利200720169829. X “分布式变频二级泵热水锅炉供热系统”及实用新型专利200820136105. X阐述了二级泵系统的组成及作用，未涉及系统具体的控制方法。控制方法是二级泵系统的精髓所在，科学合理的控制方法可以实现节能减排的最终目的，相反控制方法若不合理，则不仅会增加原有系统的能耗，还会影响供暖系统的正常运行。鉴于此，根据实际工况测试分析得出本发明专利。
发明内容
(一 )要解决的技术问题本发明的目的是提供一种集中供热分布式变频二级泵系统节能控制方法，在保证供热系统正常运行的基础上，提供一套科学合理的控制方法，使采用二级泵系统真正达到节能减排的效果。( 二 )技术方案为了达到上述目的，本发明的技术方案提出一种集中供热分布式变频二级泵系统节能控制方法，包括二级泵间接供热形式的控制方法，二级泵直接供热形式的控制方法，解耦管的控制方法，主循环泵的控制方法以及二次泵的控制方法。所述二级泵间接供热形式的控制方法，根据二次侧用户供水温度计算值T2g调节二级泵的运行频率时，当二次供水温度测量值大于二次供水温度计算值时，需减小二级循环泵运行频率，直至二次供水温度测量值等于计算值；当二次供水温度测量值小于二次供水温度计算值时，需增大二级循环泵运行频率，直至二次供水温度测量值等于计算值。所述二级泵直接供热形式的控制方法，根据二次供水温度计算值T2g调节直接供热系统形式二级泵前的电动三通阀的开度，当二次供水温度测量值大于二次供水温度计算值时，需增大电动三通阀开度，直至二次供水温度测量值等于计算值；当二次供水温度测量值小于二次供水温度计算值时，需减小电动三通阀开度，直至二次供水温度测量值等于计算值。所述二次供水温度计算值，为根据室外温度Tw、用户室内温度Tn通过气候补偿器，得到准确的二次供水温度计算值。所述解耦管的控制方法，根据锅炉出口与解耦管上电动阀前的温差控制电动阀是否关闭，即当温差持续大于5°c，则电动阀关闭。再根据解耦管两端的压差控制电动阀是否开启，即当解耦管两端压差持续大于200 500Pa，则电动阀开启。 所述温差或压差的持续时间，可设定为lOmin。根据每台锅炉额定流量控制主循环泵运行频率时，如果各台锅炉型号相同，则t匕较各台锅炉流量值Qg，取单台锅炉流量最小值Qgmin,再与该台锅炉所需流量值Qgs相比较，并输出相应的控制信号给主循环泵变频控制柜，调节主循环泵的转速，满足锅炉所需流量Qs。如果各台锅炉型号不相同，则比较各台锅炉的实际流量Qu和所需流量值Qgs，并输出相应的控制信号给主循环泵变频控制柜，调节主循环泵的转速，满足锅炉所需流量Qs。所述与该台锅炉设定的额定流量值Qgs相比较，通过锅炉房内的控制单元，当该台锅炉流量大于该台锅炉额定流量时，则减小主循环泵运行频率；当该台锅炉流量小于该台锅炉额定流量时，则增大主循环泵运行频率。根据室外气象参数控制二次循环泵运行频率。根据供暖初、严、末寒期的室外温度特点，分阶段调节循环水泵频率至当前室外温度所对应的循环水量。(三)有益效果采用本发明提供的控制方法，在保证供热系统的正常运行，满足用户的供暖要求的基础上，合理的控制主循环泵、二级循环泵及二次循环泵的运行频率，减少电量的损失；减少锅炉承压O. I O. 8MPa，延长锅炉使用寿命；锅炉房断电仍可维持水循环，避免发生锅炉汽化甚至爆炸的危险事故。
图I为本发明的应用示意图；图2为本发明的控制方法流程图。
具体实施例方式以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。如图I所示，本发明可应用于以下集中供热系统中该供热系统由I锅炉、5 二级泵、6间接用热装置、9热用户及11 二次循环泵组成。供热系统为直接供热系统和间接供热系统的混合形式。每台锅炉出口处安装有流量计2。锅炉房内热水循环回路与外网热水循环回路连接处的供水干管与回水干管之间连接有解耦管AB，其上设电动两通阀4 ;锅炉房内配有水泵变频调速装置7、锅炉房控制单元13，通过控制线路12与锅炉出口水温、循环水泵出口温度、每台锅炉流量计2及主循环泵变频调速装置7相连接；对于间接供热系统，换热站内设有二级泵5、间接换热装置6、二次泵11、气候补偿装置8及水泵变频调速装置7( 二级泵及二次泵)，气候补偿装置8通过控制线路12与二次水供水温度、回水温度、室外温度、用户室内温度、水泵变频调速装置7相连接；对于直接供热系统，在热用户供回水管之间加装一根旁通管，旁通管上设置电动三通调节阀。气候补偿装置8通过控制线路12与用户供水温度、回水温度、室外温度及二级泵变频调速装置相连接。间接供热系统形式的二级泵5及直接供热系统形式的电动三通阀10之前设止回阀14。如图2所示为为其实施例流程图，如图所示，包括以下步骤S101、调节供热系统及各个锅炉处于水力平衡状态；
S102、通过气候补偿装置，根据室外温度Tw、用户室内温度Tn，得到准确的二次供水温度计算值T2gs。S103、当二次供水温度测量值T2g。大于二次供水温度计算值T2gs时，对于间接供热系统，需减小二级循环泵运行频率，对于直接供热系统，则增大电动三通阀开度，直至二次供水温度测量值等于计算值；当二次供水温度测量值T2g。小于二次供水温度计算值T2gs时，对于间接供热系统，需增大二级循环泵运行频率，对于直接供热系统，则减小电动三通阀开度，直至二次供水温度测量值等于计算值。S104、通过控制单元，判断锅炉出口温度T1与解耦管上电动两通阀前温度T2的差值。3105、1'1与1'2温差持续IOmin大于5°C，则关闭解耦管上电动两通阀，否则，电动阀不动作。S106、通过控制单元，判断解耦管两端压差Λ Pab是否大于200 500Pa。S107、APab持续IOmin大于200 500Pa时，则打开解耦管上电动两通阀，否则，电动阀不动作。S108、控制单元采集各个锅炉流量。并与额定流量进行比较；S109、如果各台锅炉型号相同，则比较各台锅炉流量值Qg，取单台锅炉流量最小值Qsoin，该台锅炉流量大于该台锅炉额定流量时，则减小主循环泵运行频率；当该台锅炉流量小于该台锅炉额定流量时，则增大主循环泵运行频率。如果各台锅炉型号不相同，则比较各台锅炉的实际流量Qg和设定的额定流量值Qgs，如果有一台锅炉流量低于额定流量，则提高主循环泵转速，反之，增大主循环泵转速。S110、气候补偿器采集室外气象参数，判断供暖属于初、末寒期还是严寒。S111、如供暖处于初、末寒期，则调节二次循环泵维持在较小频率运行，如判断供暖属于严寒期，则调节二次循环泵维持在较高频率运行。以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的技术人员能够想到一些雷同、替代方案，均应落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种集中供热分布式变频二级泵系统节能控制方法，该控制方法包含二级泵间接供热形式的控制方法，二级泵直接供热形式的控制方法，解耦管的控制方法，主循环泵的控制方法以及二次泵的控制方法。
2.根据权利要求I所述的二级泵间接供热形式节能控制方法，其特征在于，根据气候补偿器提供的二次侧用户供水温度的计算值给定二级泵控制柜信号来控制二级泵的运行频率。
3.根据权利要求I所述的二级泵直接供热形式节能控制方法，其特征在于，根据气候补偿器提供的二次侧用户供水温度的计算值给定二级泵控制柜信号调节电动三通阀的开度以达到控制供水温度的要求。
4.根据权利要求I所述的解耦管的控制方法，其特征在于，根据锅炉出口与解耦管上电动阀前的温差控制电动阀是否关闭，再根据解耦管两端的压差控制电动阀是否开启。
5.根据权利要求I所述的主循环泵节能控制方法，其特征在于，根据每台锅炉出口装设的流量计F，通过主循环泵控制柜调节主循环泵运行频率满足锅炉额定流量要求。
6.根据权利要求I所述的二次泵控制方法，其特征在于，根据供暖初、严、末寒期的室外温度特点，分阶段调节循环水泵频率至当前室外温度所对应的循环水量。
7.根据权利要求2、3所述的节能控制方法，其特征在于，所述气候补偿器提供的二次侧用户供水温度的计算值，为根据室外温度Tw、用户室内温度Tn通过气候补偿器，计算得到准确的二次供水温度计算值。
全文摘要
本发明涉及一种集中供热分布式变频二级泵系统节能控制方法，包括根据二次供水温度调节间接供热形式二级泵运行频率及直接供热形式二级泵前的电动三通阀开度。根据解耦管上电动两通阀前与锅炉出口的温差及解耦管两端的压差控制电动两通阀的开关，当二级泵运行频率改变或三通阀开度改变时维持系统正常运行。包括根据每台锅炉额定流量控制主循环泵运行频率的方法。还包括根据室外气象参数分阶段调节二次泵运行频率的控制方法。本控制方法精确调节系统供热量，系统按需供热的同时减少循环水泵耗电量；可通过无线通讯，对供热系统进行实时监控和调节，提高区域供热的自动化水平。
文档编号F24D19/10GK102913991SQ20121018932
公开日2013年2月6日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者丁琦, 杨建勋, 许振江, 张春蕾, 张迪 申请人:北京金房暖通节能技术有限公司