换热站温控阀气候补偿装置的制造方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明涉及一种生活供暖的供热系统里间供系统的热交换站中用于控制电动温控阀的装置，尤其是能够根据气候的变化随时调节热交换站中所交换的热量的一种智能节能型控制装置。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展和生活水平要求的提高，对能源的需求也越来越大，能源和环境问题已经不可避免地对社会发展形成了制约。供暖节能的目的在于:不论供暖期间室外温度如何变化，都应保证供暖质量，即室内温度应该保持在一个舒适的范围内。而不是从前那种粗放式供暖方式(室内温度随着室外温度变化而变化):初寒和末寒时期室外温度较高时，室内温度又过高，需要开窗散热；严寒时期室外温度低时，外面寒风凛冽时，室内也是寒天冻地。这种粗放式的供暖方式既浪费了能源，又对人身体健康不利。有关节能环保专家指出冬季供暖应根据天气情况随时调整供水温度:室外温度较高时，将供水温度适当调低；而当室外温度较低时候，将供水温度适当调高，保证用户家中的温度达到18-20°C。以往人工的节能控制主要是通过控制热源处锅炉的启停和调节锅炉出力，这种调节方式不仅仅费时费力，而且对设备的损耗也不较大，更甚者启停过于频繁反而达不到节能效果。因此需要有更准确、有力的控制调节系统——换热站温控阀气候补偿装置。换热站温控阀气候补偿装置安装在热交换站的一次侧，它能够根据室外温度的变化动态调节一次侧进入换热器的热量，从而实现按需供热，避免发生用户室温过忽高忽低的情况发生。如果不能实时根据室内、室外温度情况调节进入用户的热量，必然会造成热能的浪费。换热站温控阀气候补偿装置正可以针对这一点，根据供回水温度与室外温度，随时控制出水温度，简单、准确地实现动态调节；最重要的是，它能够根据用户需要设定不同时段的室温，从而达到节能降耗的目的。
【发明内容】
[0003]为了克服现有的对热源部分控制的费时费力、设备损耗大、节能效果不明显的不足，本发明提供一种换热站温控阀气候补偿装置，该装置不仅设备投入少，而且控制简单，操作方便，节能效果明显。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:当室外气候发生变化时，布置在建筑室外的温度传感器将室外温度信息传递给换热站温控阀气候补偿装置，根据固化在装置内的多条气候补偿关系曲线(即室外温度——供水温度关系曲线)计算出在当前气候条件下的供水目标温度值。装置内部经过PID计算(即比例积分微分计算)，输出调节信号到温控阀。温控阀接收到调控信号后执行阀门大小的变化，从而改变供回水混合比例，使其输出的热水温度符合调节曲线水温。换热站温控阀气候补偿装置依据室外环境温度变化，以及实际检测供/回水温度与用户设定温度的偏差，通过PI/PID方式输出DC4-20mA信号控制阀门的开度。即通过调节一次侧热水流量达到控制二次侧出水温度的目的，自动调整一次侧供水流量，间接控制二次侧供水温度。
[0005]本发明的有益效果是，换热站温控阀气候补偿装置可以通过量调节控制，达到质调节的目的，最大化的节约能源，克服室外环境温度变化造成的室内温度波动，达到节能、舒适之目的。并且该装置结构简单，安装调试方便。
[0006]换热站温控阀气候补偿装置由四个部分构成。
[0007]I)气候补偿节能控制器
[0008]作用:采集供/回水温度、室外温度，控制温控阀的动作，以及进行进行气候补偿温度控制、报警设定、数据存储和数据传输等功能。
[0009]2)浸入式温度传感器
[0010]作用:检测供/回水温度(依据实际管径大小，可选捆绑式和浸入式两种)。
[0011]3)室外温度传感器
[0012]作用:检测室外温度。
[0013]4)电动温控阀
[0014]作用:用于液体、气体系统管道介质流量的模拟量调节，是Al控制。(如一次系统介质为水时，且水泵为变频运行或者介质为蒸汽时，阀门一般采用二通阀体；如一次系统介质为水时，且水泵为工频运行时，建议选用三通阀体，避免破坏水泵的运行工况，达到节电的目的。)
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本专利进一步说明。
图1是本专利换热站温控阀气候补偿装置的结构图。
图2是本专利换热站温控阀气候补偿装置的动态调节流程图。
【具体实施方式】
[0016]图1说明了换热站温控阀气候补偿装置的结构图。
[0017]
[0018]本换热站温控阀气候补偿装置包括输入单元、控制单元和输出单元；输入单元主要从布置在室外的温度传感器中采集室外温度信息，收集室外温度信息，以及供水管和回水管的水温；这些信息通过模数转换器转换后传输中控制单元CPU ；CPU对参数进行运算，将控制命令下发给输出单元；输出单元包括触摸屏、报警器、阀门执行器、数据存储器和数据传输模块。在本发明中，输入单元通过模数转换器与CPU连接，CPU通过数据总线与输出单元连接，气候补偿装置还集成了数据传输模块，用于与远程数据的远程监视和设备的远程控制。
[0019]图2说明了换热站温控阀气候补偿装置的动态调节流程图。
[0020]
[0021]本换热站温控阀气候补偿装置的动态调节流程主要是系统启动并自检，然后根据目标值和实际值的差值对温控阀进行调节。
[0022]如图2所示，装置工作流程有六个步骤。
[0023]步骤一:系统启动；
[0024]步骤二:各个设备进行自检；
[0025]步骤三:如果设备发生故障，启动报警，等待维护人员进行处理；
[0026]步骤四:在未发现故障的情况下，在多条气候补偿曲线中选择其中一条做为当前使用的曲线，并采集室外温度，供回水温度等信号，同时通过采集到的室外温度和选定好的气候补偿曲线计算出当前供暖的目标温度；
[0027]步骤五:由PID控制器定时比较供暖目标温度和实际供水温度的差值；
[0028]步骤六:比较供暖目标温度和实际供水温度，如果供暖目标温度大于实际供水温度，说明当前的供暖水平无法满足实际实用要求，需要调节温控阀增大热水流量。如果供暖目标温度小于实际供水温度，说明当前的供暖供暖水平满足实际实用需要，并且有部分富裕，为了达到节能的目的，需要调节温控阀减小热水流量。从而保证供水温度与气候补偿关系曲线匹配；
[0029]步骤六:定时时间到，返回步骤五，重新供暖目标温度和实际供水温度的差值。
【主权项】
1.一种换热站温控阀气候补偿装置，能根据气温变化并通过自动调节温控阀控制管道热介质流量来控制供水温度达到节能效果，其特征是:用于生活供暖的供热系统里间供系统的热交换站中，通过控制电动温控阀，能够根据气候的变化随时调节热交换站中所交换的热量。
2.根据权利要求1所述的换热站温控阀气候补偿装置，其特征是:用于生活供暖的供热系统里间供系统的热交换站中，且输入单元和输出单元都是通过4-20mA信号。
3.根据权利要求1所述的换热站温控阀气候补偿装置，其特征是:控制器内置多条室外温度一供水温度的气候补偿曲线，根据具体气候条件选择不同的曲线作为控制曲线。
【专利摘要】一种生活供暖的供热系统里间供系统的热交换站中用于控制电动温控阀的装置。装置主要由四部分组成：气候补偿节能控制器、浸入式温度传感器、室外温度传感器和电动温控阀。其中气候补偿节能控制器作为控制单元包含CPU和A/D转换器，负责采集供/回水温度、室外温度，控制温控阀的动作，以及进行气候补偿温度控制、报警设定、数据存储和数据传输等功能；浸入式温度传感器和室外温度传感器作为输入单元，负责检测供/回水温度和室外温度；电动温控阀作为输出单元，负责调节系统管道介质流量。装置可以通过控制达到最大化的节约能源，并且结构简单，安装调试方便。
【IPC分类】F24D19-10
【公开号】CN104832976
【申请号】CN201410487339
【发明人】杨威
【申请人】联创鼎新(北京)科技有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年9月23日