一种换热机组高效节能智能化控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于智能控制技术领域，尤其涉及一种换热机组高效节能智能化控制系统。
【背景技术】
[0002]现有换热系统包括了通用的换热机组以及控制系统，如图1所示，其中，换热机组包括一次网回水管1、一次网供水管2、二次网回水管3、二次网供水管4、换热器5、循环泵6、补水管路7以及补水泵8 ;—次网供水管2携带热源厂加热的热水、二次网回水管3携带冷水分别至换热器5，且在换热器5中进行热交换后，一次网供水管2冷却后的冷水由一次网回水管I循环流回热源厂，二次网供水管4将二次网回水管3中加热后的热水输送给用户；循环泵6设在二次网回水管3上，用于给二次网供水管4、二次网回水管3的水循环提供动力；补水泵8则将补水管7路中的水补入到二次网回水管3、二次网供水管5构成的二次网管路中；此外，上述控制系统包括电动调节阀D、室外温度传感器TW、温度控制柜9、循环泵变频柜10、温度变送器T、压力变送器P、补水泵变频柜11 ;其中，电动调节阀设于一次网供水管上，且电动调节阀与温度控制柜信号连接；室外温度传感器与温度控制柜信号连接，用于感应换热机组周围的环境温度；温度变送器设在二次网供水管上，两个压力变送器分别设在二次网供水管、二次网回水管上，且温度变送器与温度控制柜信号连接，两个压力变送器分别与补水泵变频柜、循环泵变频柜信号连接；补水泵变频柜与补水泵信号连接，而循环泵与循环泵信号连接。
[0003]在该换热系统中，控制系统仅针对部分参数进行简单粗放式控制，基本上是通过电动调节阀控制一次热媒的输出量从而实现二次网的相对稳定的供回水温度，二次网循环泵的控制基本上采用单纯的压力参数控制，同时人为设定一个固定频率运行，在这种传统系统中变频器实际上只起到了一个降压启动的功能，没有最大限度的发挥变频器调速的功能。不能实现一二次网的联动，不能同时兼顾换热效果和经济运行两个指标。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种换热机组高效节能智能化控制系统，旨在解决现在的粗放式控制模式，以满足供热需求的前提下最大限度的节约能耗，实现用热单位和供热单位双赢的局面。
[0005]本发明是这样实现的，一种换热机组智能化控制系统，所述换热机组包括一次网回水管、一次网供水管、二次网回水管、二次网供水管、换热器以及循环泵；所述一次网供水管携带热源厂加热的热水、二次网回水管携带冷水分别至换热器，且在换热器中进行热交换后，所述一次网供水管冷却后的冷水由一次网回水管循环流回热源厂，所述二次网供水管将二次网回水管中加热后的热水输送给用户；所述循环泵设在二次网回水管上，用于给二次网供水管、二次网回水管的水循环提供动力；
[0006]所述控制系统包括电动调节阀、第一压力温度变送器、第二压力温度变送器、室外温度传感器以及智能控制单元；所述电动调节阀设于一次网供水管上，所述第一压力温度变送器、第二压力温度变送器分别设于一次网供水管、一次网回水管上；所述室外温度传感器设置在与所述换热机组临近的室外；所述电动调节阀、第一压力温度变送器、第二压力温度变送器、室外温度传感器分别与智能控制单元信号连接；其中，
[0007]所述第一压力温度变送器，用于实时监控一次网供水管内水温、水压并将信号传送给智能控制单元；
[0008]所述第二压力温度变送器，用于实时监控一次网回水管内水温、水压并将信号传送给智能控制单元；
[0009]所述智能控制单元，用于通过室外温度变化和设定的经验调节曲线进行温度补偿，并通过控制调节所述电动调节阀的开度，控制一次网供水管热水的流量。
[0010]优选地，所述控制系统还包括第三压力温度变送器、第四压力温度变送器以及循环泵控制装置；所述第三压力温度变送器、第四压力温度变送器分别设于二次网回水管、二次网供水管上，且所述第三压力温度变送器、第四压力温度变送器分别与智能控制单元信号连接，所述循环泵控制装置分别与循环泵、智能控制单元信号连接；其中，
[0011]所述智能控制单元，还用于根据第三压力温度变送器、第四压力温度变送器采集到的压力和温度数据，结合设定的经验调节曲线出热用户的实际热负荷需求；
[0012]所述循环泵控制装置，用于根据所述智能控制单元计算的实际热负荷需求调节循环泵的转速，控制二次网回水管和二次网供水管之间的水循环压力和流量。
[0013]优选地，换热机组还包括补水管路以及补水泵；所述补水管路的出水端连接在二次网供水管上，所述补水泵设于补水管路上；
[0014]所述控制系统还包括补水控制装置；所述补水控制装置分别与所述智能控制单元信号连接；其中，
[0015]所述智能控制单元，还用于接收第三压力温度变送器的回水压力反馈信号，并根据所述信号对二次网回水管内回水压力是否达到目标值进行判断；
[0016]所述补水控制装置，用于根据所述智能控制单元的判断结果对补水泵的开关、转速进行控制。
[0017]优选地，所述经验调节曲线的建立具体为:根据供热经验建立室外温度与二次网供水温度之间的对应关系，根据该对应关系绘制得到室外温度与二次网供水温度的经验调节曲线。
[0018]本发明克服现有技术的不足，提供一种换热机组高效节能智能化控制系统，根据供热系统的特性编写控制程序，通过室外温度、一次网供水管及一次网回水管的温度及压力、二次网供水管及二次网回水管的温度及压力等变量反馈给控制系统，控制系统根据现有变量与原来的系统设置参数进行比对来智能化控制设置在一次网供水管上的电动调节阀的开度、二次网循环泵的运行频率以及补水泵的启停。
[0019]在本发明中，通过室外温度以及二次网供水管的温度来智能调节一次网供水管上设置的电动调节阀的阀门开度，以此来控制换热站一次供水量，达到自动控制一次网的热负荷总量，实现各换热站之间的一次供水量的按需分配。与此同时根据二次网的供水管和二次网的回水管上设置的温度传感器及压力变送器反馈给控制系统的温度及压力信号来智能控制循环泵的运行频率，最终实现在满足用户供热需求的同时，最大限度的节约电耗。在运行过程因为整个供热管道的跑冒滴漏以及管网的检修，会造成回水管及供水管的压力下降，不能满足供热需求，通过设置在回水管上的压力变送器反馈给控制系统的压力信号，控制系统会自动检测到压力变化，以此来控制补水泵的自动启停，实现整个系统的安全节能运行。
[0020]相比于现有技术的缺点和不足，本发明所取得的有益效果在于:
[0021](I)本发明改变了现有控制系统粗放式，单一化的控制现状，实现了一、二次网的联动，以及供热系统与终端用热用户以及室外环境之间的联动，同时最大限度的发挥了变频器的功能，让系统真正的实现了智能化控制，由系统来智能判断用热单位的真实需要，同时做出相应的响应，控制循环泵的状态及转速。
[0022](2)本发明实现了供热单位和用热单位的联动，即满足用热单位的采暖用热需求，同时也节约了供热单位的成本，对于现在的绝大多数的非热电联产供热而言，因为不是24小时供热，所以换热系统的运行也不是24小时，这样就需要有专人根据锅炉的运行情况去操控系统的启停，而这样人为的操控大多数时间会造成部分热能和电能的损失，循环泵启动的早或停止的晚会增加换热系统电能的损耗；循环泵启动的晚或者停止的早又会增加锅炉房电能和热能的损耗。而本系统将有控制模块来智能判断从而选择循环泵启动状态和待机状态，再也不需要人为去干预。达到精准数字化控制。
[0023](3)本发明可以广泛的应用到区域供热/制冷系统，生活热水系统，余热回收，生产工艺冷却系统等诸多领域。
【附图说明】
[0024]图1是现有换热系统的结构示意图；
[0025]图2是本发明换热系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]如图2所示，其中，图2是本发明换热系统的结构示意图。
[0028]一种换热机组智能化控制系统，所述换热机组包括一次网回水管1、一次网供水管
2、二次网回水管3、二次网供水管4、换热器5以及循环泵6 ;所述一次网供水管2携带热源厂加热的热水、二次网回水管3携带冷水分别至换热器5，且在换热器5中进行热交换后，所述一次网供水管2冷却后的冷水由一次网回水管I循环流回热源厂，所述二次网供水管4将二次网回水管3中加热后的热水输送给用户；所述循环泵6设在二次网回水管3上，用于给二次网供水管4、二次网回水管3的水循环提供动力；
[0029]所述控制系统包括电动调节阀D、第一压力温度变送器PT1、第二压力温度变送器PT2、室外温度传感器TW以及智能控制单元(该控制单元是智能芯片，产品名称为换热站智能控制器)12 ;所述电动调节阀D设于一次网供水管2上，所述第一压力温度变送器PT1、第二压力温度变送器PT2分别设于一次网供水管2、一次网回水管I上；所述室外温度传感器TW设置在与所述换热机组临近的室外；所述电动调节阀D、第一压力温度变送器PT1、第二压力温度变送器PT2、室外温度传感器TW分别与智能控制单元12信号连接；其中，
[0030]所述第一压力温度变送器PT1，用于实时监控一次网供水管2内水温、水压并将信号传送给智能控制单元12 ;
[0031]所述第二压力温度变送器PT2，用于实时监控一次网回水管I内水温、水压并将信号传送给智能控制单元12 ;
[0032]所述智能控制单元12，用于通过室外温度变化和设定的经验调节曲线进行温度补偿，并通过控制调节所述电动调节阀D的开度，控制一次网供水管2热水的流量。
[0033]在本发明实施例中，换热系统一次管网回路(一次网回水管1、一次网供水管2)的控制，主要是热负荷的控制，通过