基于典型户室温和户用热量表判定供暖系统热力失调的方法与流程

本发明涉及供暖系统热力失调判定方法技术领域，特别是指一种基于典型户室温和户用热量表判定供暖系统热力失调的方法。

背景技术：

供热管网的热力失调在供暖系统管网中普遍存在，经常造成近端过热、远端过冷，不但降低供暖系统的效率，还恶化供热质量，直接影响用户热舒适度及系统能耗。目前，常用的热力平衡判定方法包括流量判定法和回水温度判定法两种。利用流量判定热力失调的基本思路是通过读取流量传感器数据将流量失衡度最高的环路确定为最不利环路，且不对该末端进行处理调节。在对各并联环路的阀门开度进行调节后，查看系统中数个分支环路的实际流量，并将其与设计流量对比，从而判断热力失调情况。如中国专利申请号201510254027.8、申请公布号cn104819504a公开了一种基于数据远传系统的水力平衡流量调节法，系统主要包括换热站和终端热用户，换热站和多条经过终端热用户供热的并联各分支环路在换热器完成热交换，主管环路上有可调节平衡阀和楼栋热量表，各个并联各分支环路上有可调节平衡阀或控制阀。本调节方法包括：(1)基于数据远传控制系统，开启所有阀门；(2)确定最不利末端环路；(3)调节各个并联环路的阀门开度来控制流量。再如中国专利申请号201620927389.9公开了一种管网智能水力平衡调节系统(授权公告号cn205939355u)，包括管网循环回路，管网循环回路上设有热交换单元、循环泵和多组用户端，多组用户端并联，每组用户端的入口处均设有电动调节阀，热交换单元输出冷源或热源，由循环泵驱动经电动调节阀进入用户端，电动调节阀的开度由智能调节装置控制，多组用户端的智能调节装置分别与主控制器连接，主控制器采集信息计算并下发控制指令给智能调节装置。根据回水温度进行判定的基本思路是将用户侧管网系统中回水温度最低的环路确定为最不利环路，通过测定各主环路及分支环路的回水温度，判定水力失调情况并进行相应调节。如中国专利申请201310037474.9公开了一种集中供热管网二次网水力平衡控制系统及其控制方法(申请公布号cn103075760a)，包括远程中央计算机控制单元及若干对应楼栋的水平水力失调控制单元，该控制单元包括设在楼栋入口的gprs通讯器、本地测控终端、楼栋供水管上的电动调节阀、楼栋回水管上的回水温度传感器及楼栋自力式差压控制阀，楼栋内用户回水管上设用户自力式差压控制阀。方法为：a.手动初步调整水平水力失调：b.自动适应调整水平水力失调：中央计算机控制单元依据室外温度计算出楼栋回水温度设定值t，测控终端采集楼栋回水温度t及电动调节阀开度数据，计算偏差值δt，进而控制电动调节阀开度；c.手动调整垂直水力失调。再如中国专利申请号201410505029.5公开了一种水力平衡温度调节法(申请公布号cn104214810a)，包括如下步骤：a、开启所有阀门并充水；b、确定最不利环路，将回水温度最低的环路确定为最不利环路，不对该最不利环路进行调节；c、调节各个主环路和分支环路的回水温度，考虑补偿温度，使各环路的回水温度与总回水温度相等。最后对若干个环路进行抽查，确保调试结构的精确性。

以上两种方法均是基于末端选型合理且用户没有对其进行改造的前提，面对实际使用中末端散热面积偏大或偏小的状况，仅仅利用流量或回水温度进行判定则有可能出现误判，从而导致某些用户出现过热或过冷。对此，有研究者提出一种基于室温数据进行平衡判定的方法。其基本思路如下：首先采集热用户的室温数据建立数据库，然后计算室温方差值，通过方差值判断室温数据离散程度进而判定平衡情况。比如中国专利申请号201410012370.7公开了一种供热控制系统及其供热控制方法(申请公布号cn104776488a)，包括热计量数据库单元，该热计量数据库单元中包括采集到的热用户室温数据，并且通过计算输出代表室温；代表室温存放单元，用于存放热计量数据库单元中输出的代表室温；比较单元，接收代表室温存放单元中的代表室温并将代表室温与预先设定的温度对比，输出比较数据；热量调控单元，接收比较单元中输出的比较数据，并通过比较数据调控热量的大小，热量调控单元能将调控后的热量输出到热用户室温中。该方法以室内温度作为约束条件，更加贴近用户需求，但由于需要建立室温数据库，故要大量采集用户室温数据，这无疑会加大初期投资。因此，急需开发一种简易可行、初期投资小、有助于供暖系统高效运行及提高供热质量和用户热满意度的热力失调判定方法。

技术实现要素：

为解决以上现有技术的不足，本发明提供了一种基于典型户室温和户用热量表判定供暖系统热力失调的方法，该方法只采集典型户的室温数据，数据获取容易，可简单、快速地判定各用户的热力平衡情况。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于典型户室温和户用热量表判定供暖系统热力失调的方法，包括如下操作步骤：

a：从每一类用户中选取一户作为典型户，典型户包括以下六类：顶层边户、顶层中间户、中间层边户、中间层中间户、底层边户和底层中间户；典型户内分别放置用于采集典型户室温的室温传感器，典型户户井内分别放置用于采集典型户实际用热量quser，ac(i)的户用热量表；

b：根据设定的室温tn，sp、室外日平均干球温度tw，av及室温传感器实测的室温tn，ac(i)利用公式1对所述典型户实际用热量quser，ac(i)进行修正，得到每一类用户在设定室温下的需热量quser，th(i)，

公式1中，i从1到6分别代表步骤a中的六类典型户，tn，sp为设定的室温；tw，av为判定周期内室外日平均干球温度；tn，ac(i)为判定周期内第i类用户实际室温；quser，th(i)为判定周期内第i类用户的需热量；quser，ac(i)为判定周期内第i类用户的实际用热量；

c：通过比较同一立管各用户的实际用热量quser，ac(k，s，t)和需热量quser，th(i)进行垂直失调判定，通过比较各热力入口实际用热量qinlet，ac(k)和需热量qinlet，th(k)进行水平失调判定。

优选的，垂直失调判定的具体方法为：利用公式2计算同一立管各用户的实际用热量quser，ac(k，s，t)与其需热量quser，th(i)之间的平衡度：

公式2中，k为热力入口编号，k＝1,2,3…n；s为楼层数，s＝1,2,3…m；t为用户编号；quser，ac(k，s，t)代表第k个热力入口第s层楼t用户的实际用热量；x(k，s，t)表示第k个热力入口第s层楼t用户的平衡度。

进一步优选的，水平失调判定的具体方法为：先判定各热力入口各用户的类型，确定各用户需热量，利用公式3计算各热力入口的需热量，再利用公式4计算出各热力入口的实际用热量，

公式3和公式4中，k表示热力入口的编号；a(i)表示有a(i)个i类型的用户；qinlet，th(k)表示第k个热力入口的需热量；qinlet，ac(k)表示第k个热力入口的实际用热量；最后根据各热力入口需热量及实际用热量，利用公式(5)计算出各热力入口的平衡度，

公式5中，x(k)表示第k个热力入口的平衡度。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、只测量六个典型户的室温数据，与现有的采集每一户的室温数据的判定方式相比，不仅操作简便，而且成本得到了大幅度降低；

2、典型户室温数据结合户用热量表数据，可简单、快速地判定供暖系统的水力平衡情况，为热力失调及过量供热问题提供解决途径，进而降低能耗，其可操作性强。

3、用典型户室温数据代替同类型所有用户的室温数据，有效解决了实际工作中常见的室温数据缺失的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为典型户编号及位置示意图；

图2为系统及各装置安装位置示意图；

图3为垂直失调判定具体实施方式的示意图；

图4为水平失调判定具体实施方式的示意图。

附图1中：1、顶层边户；2、顶层中间户；3、中间层边户；4、中间层中间户；5、底层边户；6、底层中间户。附图2和附图3中：m、户用热量表；t、室温传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

按照附图1所示选择典型户，典型户包括：顶层边户1、顶层中间户2、中间层边户3、中间层中间户4、底层边户5和底层中间户6；上述典型户内分别放置室温传感器和户用热量表，具体安装位置如附图2所示；图3为垂直失调判定具体实施方式的示意图，即某热力入口及其承担的不同楼层的各用户的示意图，热力入口编号为k＝1。

一种基于典型户室温和户用热量表判定供暖系统热力垂直失调的方法，包括如下操作步骤：

第一步，计算各类用户的需热量，选择判定周期为1周，在判定周期内，根据各典型户室内温度设定值tn，sp、室外日平均干球温度tw，av、温度传感器测得的各典型户室温tn，ac(1)、tn，ac(2)…tn，ac(6)及户用热量表的实际用热量数据quser，ac(1)、quser，ac(2)…quser，ac(6)利用公式(1)计算出各典型户设定室温下的需热量；

第二步，根据附图1判断各用户类型；

第三步，根据户用热量表得出同一立管上各用户实际用热量quser，ac(1，1，1)、quser，ac(1，1，2)、quser，ac(1，2，1)、quser，ac(1，2，2)…quser，ac(1，8，1)、quser，ac(1，8，2)；

第四步，根据公式(2)计算出各用户的平衡度x(1，1，1)、x(1，1，2)、x(1，2，1)、x(1，2，2)…x(1，8，1)、x(1，8，2)。

实施例2

按照附图1所示选择典型户，典型户包括：顶层边户1、顶层中间户2、中间层边户3、中间层中间户4、底层边户5和底层中间户6；上述典型户内分别放置室温传感器和户用热量表，具体安装位置如附图2所示；附图4为水平失调判定具体实施方式的示意图，即具有12个热力入口的某系统示意图。

一种基于典型户室温和户用热量表判定供暖系统热力水平失调的方法，包括如下操作步骤：

第一步，根据附图1判断12个热力入口所承担的各用户的类型，确定各用户的需热量；

第二步，利用公式(3)计算12个热力入口的需热量；

第三步，利用公式(4)计算12个热力入口的实际用热量qinlet，ac(1)、qinlet，ac(2)…qinlet，ac(12)；

第四步，利用公式(5)计算12个热力入口的平衡度x(1)、x(2)...x(12)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。