一种高效率固态电蓄热装置的柔性智能采暖方法与流程

本发明涉及一种智能采暖方法，具体涉及一种高效率固态电蓄热装置的柔性智能精细化调节的采暖方法。属于固态储热领域。

背景技术：

1、固体电蓄热装置是一种新型的电储热系统，该系统可利用低谷电、弃风、弃光、弃水电能，将有效能源转化为固体热能并将能量储存在设备中，在供电高峰期停止供电，并将储存的热能持续向采暖系统或生活热水系统均衡释放。固体蓄热利用了物质固体形态的熔点高、密度大、导热快的特点。

2、蓄热工艺：固体电蓄热装置启动时，加热器通电工作并将热量传递给装置内的蓄热体，经放置在蓄热体内温度传感器将温度信号传递给控制系统，当储热体温度达到目标值后，加热丝断电并停止工作。

3、放热工艺：固体电蓄热装置通过陶瓷纤维毡、岩棉等组成的外部保温层将热量封存在储热体中，在需要放热的情况下，通过风机将装置内热空气沿蓄热体内的通风孔洞循环流动形成热风，冷水被吹入换热器的热风加热升温，通过水泵将热水供给用户使用。

4、固态电蓄热装置放热工艺通常采用pid闭环控制方式(其中，pid即闭环控制，是一种连续控制方法。这种控制方法需要一套参数去控制内部算法的控制效果。)，实时监测管网水温自动调整循环风机频率。由于出水温度需根据白天、夜晚、普寒和极寒天气等进行调整，同时蓄热体内热量也在蓄热和放热工艺中不断变化，此时要求风机快速、连续、大范围的调整频率，满足采暖的温度变化需求。在变化的条件和特殊要求下，常规的闭环控制仅有一套pid参数就无法满足采暖要求。

5、综上所述，现有的放热工艺在变化的条件和特殊要求下，仅有一套pid参数闭环控制存在无法满足采暖要求的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有的放热工艺在变化的条件和特殊要求下，仅有一套pid参数闭环控制存在无法满足采暖要求的问题。进而提供一种高效率固态电蓄热装置的柔性智能采暖方法。

2、本发明的技术方案是：一种高效率固态电蓄热装置的柔性智能采暖方法包括以下步骤：

3、步骤一：控制中心将高效率固态电蓄热装置的出水温度设定值和出水温度实际值之间的温度差值分为多个区间和多段闭环控制，每段闭环控制对应于一个温度差值区间；

4、步骤二：控制中心实时监测高效率固态电蓄热装置的热量；

5、步骤三：多段闭环控制之间在切换过程中，采用渐变的方式进行切换，进而满足采暖的温度变化调整需求；

6、步骤四：当步骤二中检测的热量数值无法正常进行放热时，自动降低风机频率并发生系统提示。

7、进一步地，步骤一中的多段闭环控制数量为3段。

8、进一步地，步骤一中的温度差值分为三段，分别为t0、t1、t2和t3，其中，t0为水温目标值，t1、t2、t3分别为水温的界限温度值。

9、进一步地，步骤一中的温度差值的关系为：t0＜t1＜t2＜t3。

10、进一步地，步骤一中每段闭环控制对应于一个温度差值的水温范围：

11、t0至t1之间对应闭环控制参数pid_1；

12、水温范围t1至t2之间对应闭环控制参数pid_2；

13、水温范围t2至t3之间对应闭环控制参数pid_3。

14、进一步地，步骤三中采暖的温度变化根据白天、夜晚、普寒和极寒天气进行调整。

15、进一步地，步骤三中温度变化调整需求是对风机的转速、连续与否、频率范围的调整。

16、本发明与现有技术相比具有以下效果：

17、由于出水温度需根据白天、夜晚、普寒和极寒天气等进行调整，同时蓄热体内热量也在蓄热和放热工艺中不断变化，此时要求风机快速、连续、大范围的调整频率，满足采暖的温度变化需求。采用多段pid参数可满足不同温度区间的风机频率响应时间和速度，同时可降低实际温度达到目标值后超调导致的反复震荡。在多组pid切换过程中，采用渐变的方式，进行柔性过度，防止风机频率突变，造成系统不稳定。

技术特征：

1.一种高效率固态电蓄热装置的柔性智能采暖方法，其特征在于：它包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高效率固态电蓄热装置的柔性智能采暖方法，其特征在于：步骤一中的多段闭环控制数量为3段。

3.根据权利要求2所述的一种高效率固态电蓄热装置的柔性智能采暖方法，其特征在于：步骤一中的温度差值分为三段，分别为t0、t1、t2和t3，其中，t0为水温目标值，t1、t2、t3分别为水温的界限温度值。

4.根据权利要求3所述的一种高效率固态电蓄热装置的柔性智能采暖方法，其特征在于：步骤一中的温度差值的关系为：t0＜t1＜t2＜t3。

5.根据权利要求4所述的一种高效率固态电蓄热装置的柔性智能采暖方法，其特征在于：步骤一中每段闭环控制对应于一个温度差值的水温范围：

6.根据权利要求1或5所述的一种高效率固态电蓄热装置的柔性智能采暖方法，其特征在于：步骤三中采暖的温度变化根据白天、夜晚、普寒和极寒天气进行调整。

7.根据权利要求6所述的一种高效率固态电蓄热装置的柔性智能采暖方法，其特征在于：步骤三中温度变化调整需求是对风机的转速、连续与否、频率范围的调整。

技术总结
一种高效率固态电蓄热装置的柔性智能采暖方法，它涉及固态储热领域。本发明为了解决现有的放热工艺在变化的条件和特殊要求下，仅有一套PID参数闭环控制存在无法满足采暖要求的问题。本发明的控制中心将高效率固态电蓄热装置的出水温度设定值和出水温度实际值之间的温度差值分为多个区间和多段闭环控制，每段闭环控制对应于一个温度差值区间；控制中心实时监测高效率固态电蓄热装置的热量；多段闭环控制之间在切换过程中，采用渐变的方式进行切换，进而满足采暖的温度变化调整需求；当步骤二中检测的热量数值无法正常进行放热时，自动降低风机频率并发生系统提示。本发明用于采暖调控。

技术研发人员：刘云亮,朱瑞,刘长江,刘俊良,任天翔,丁烨,杨文宇,何笑祺
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七0三研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17