一种换热站采暖系统二次侧温度控制架构和方法

摘要

一种换热站采暖系统二次侧温度控制架构和方法，通过将双输入单输出温度控制器的第一温度参数输入端和第二温度参数输入端分别对应连接设置在二次侧供水总管上的二次侧供水温度变送器和设置在二次侧回水总管上的二次侧回水温度变送器，将双输入单输出温度控制器的控制指令输出端分别连接设置在各个一次侧回水支管上的各个受控的电动调节阀，以便基于二次侧供回水温差偏差量和温差变化率调节电动调节阀的开度大小和角速度，进而达到调节换热站采暖系统二次侧供回水温度的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及换热站采暖系统二次侧温度控制技术，特别是一种换热站采暖系统二次侧温度控制架构和方法，通过将双输入单输出温度控制器的第一温度参数输入端和第二温度参数输入端分别对应连接设置在二次侧供水总管上的二次侧供水温度变送器和设置在二次侧回水总管上的二次侧回水温度变送器，将双输入单输出温度控制器的控制指令输出端分别连接设置在各个一次侧回水支管上的各个受控的电动调节阀，以便基于二次侧供回水温差偏差量和温差变化率调节电动调节阀的开度大小和角速度，进而达到调节换热站采暖系统二次侧供回水温度的目的。

背景技术

换热站在城镇集中供热中地位突出，对于整个供热系统的采暖高质量运行起着决定性作用。换热站采暖系统二次侧直接决定热用户用热质量高低。本发明人发现，目前技术情况下，换热站采暖系统控制多依靠现场运维人员手动控制，自动控制也多停留在二次供水温度定值控制和时段控制，控制精度低下，造成了换热站采暖系统热效率低、供热品质差的现象，这也直接导致热用户满意度低、能源浪费严重。因此换热站采暖系统急需要一种新型控制方法来替代目前的手动控制、定值控制和时段控制的方法，以便使二次侧供、回水温差根据用户热负荷变化实时调整，从而解决上述问题，保证供热质量和降低能耗。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种换热站采暖系统二次侧温度控制架构和方法，通过将双输入单输出温度控制器的第一温度参数输入端和第二温度参数输入端分别对应连接设置在二次侧供水总管上的二次侧供水温度变送器和设置在二次侧回水总管上的二次侧回水温度变送器，将双输入单输出温度控制器的控制指令输出端分别连接设置在各个一次侧回水支管上的各个受控的电动调节阀，以便基于二次侧供回水温差偏差量和温差变化率调节电动调节阀的开度大小和角速度，进而达到调节换热站采暖系统二次侧供回水温度的目的。

本发明的技术解决方案如下：

一种换热站采暖系统二次侧温度控制架构，其特征在于，包括附设于换热站采暖系统的双输入单输出温度控制器，所述双输入单输出温度控制器的第一温度参数输入端连接设置在二次侧供水总管上的二次侧供水温度变送器，所述双输入单输出温度控制器的第二温度参数输入端连接设置在二次侧回水总管上的二次侧回水温度变送器，所述双输入单输出温度控制器的控制指令输出端连接设置在一次侧回水管路上的电动调节阀。

所述一次侧回水管路包括与一次侧回水总管分别连接的一次侧回水第一分管和一次侧回水第二分管，所述电动调节阀包括一次侧回水第一电动调节阀和一次侧回水第二电动调节阀，所述一次侧回水第一电动调节阀设置在所述一次侧回水第一分管上，所述一次侧回水第二电动调节阀设置在所述一次侧回水第二分管上。

所述换热站采暖系统包括第一板式换热器和第二板式换热器，所述第一板式换热器的一次侧供水端通过第五阀门连接一次侧供水总管，所述第二板式换热器的一次侧供水端通过第六阀门连接所述一次侧供水总管，所述第一板式换热器的一次侧回水端通过一次侧回水第二电动调节阀连接一次侧回水总管，所述第二板式换热器的一次侧回水端通过一次侧回水第一电动调节阀连接所述一次侧回水总管。

所述第一板式换热器的二次侧供水端通过第二阀门连接二次侧供水总管，所述第二板式换热器的二次侧供水端通过第四阀门连接所述二次侧供水总管，所述第一板式换热器的二次侧回水端通过第一阀门连接二次侧回水总管，所述第二板式换热器的二次侧回水端通过第三阀门连接所述二次侧回水总管。

所述二次侧供水总管与所述二次侧回水总管之间为热用户用热器群，所述热用户用热器群的总进口连接所述二次侧供水总管，所述热用户用热器群的总出口连接所述二次侧回水总管。

所述双输入单输出温度控制器上设置有无线信号收发器。

所述双输入单输出温度控制器的的操作面上设置有触控式显示屏，所述触控式显示屏的侧边设置有机械按键，所述机械按键包括温差数值设定机械按键，温差变化率数值设定机械按键，阀开度数值设定机械按键，以及确认键。

一种换热站采暖系统二次侧温度控制方法，其特征在于，采用上述一种换热站采暖系统二次侧温度控制架构，通过基于二次侧供回水温差偏差量和温差变化率调节电动调节阀的开度大小和/或角速度以调节换热站采暖系统二次侧供回水温度。

包括以下步骤：步骤1，双输入单输出温度控制器将来自二次侧供水总管的第一温度参数T

所述电动调节阀的开度大小和/或角速度决定一次侧回水的流量，所述一次侧回水的流量与一次侧供水的流量相等。

本发明技术效果如下：本发明一种换热站采暖系统二次侧温度控制架构和方法，通过对换热站采暖系统二次侧温差进行控制，能够使二次侧供、回水温差根据用户热负荷变化实时调整，保证供热质量以提升热用户满意度的同时降低能耗。

与现有技术相比，本发明的优势如下：1、本发明控制方法替代了手动控制、二次供水温度定值控制和时段控制等现有单一的控制方法，能够提高换热站采暖系统控制智能化程度、提高供热效率、改善热用户用热体验，提高热用户满意度。2、采用本发明控制方法采用温差和温差变化率两个输入参数，提高了控制的灵敏度，能够使换热站采暖系统二次侧供、回水温差根据用户热负荷变化实时调整，保证供热质量、降低能耗。3、本发明控制结构清晰、控制架构简单，容易实施、方便推广。

附图说明

图1是实施本发明一种换热站采暖系统二次侧温度控制架构的结构示意图。

图2图1中双输入单输出温度控制器的结构示意图。

图中附图标记列示如下：1-二次侧供水温度变送器(可以标注为TT211)；2-二次侧回水温度变送器(可以标注为TT212)；3-双输入单输出温度控制器；4-一次侧回水第一电动调节阀(可以标注为TCV114)；5-一次侧回水第二电动调节阀(可以标注为TCV112)；6-一次侧供水总管；7-一次侧回水总管；8-第一板式换热器；9-第二板式换热器；10-热用户用热器群；11-二次侧供水总管；12-二次侧回水总管；13-第二温度参数输入端；14-第一温度参数输入端；15-控制指令输出端；16-第一阀门；17-第二阀门；18-第三阀门；19-第四阀门；20-第五阀门；21-第六阀门；22-无线信号收发器；23-触控式显示屏；24-机械按键；E-温差数值设定机械按键；EC-温差变化率数值设定机械按键；U-阀开度数值设定机械按键；OK-确认键。

具体实施方式

下面结合附图(图1-图2)对本发明进行说明。

图1是实施本发明一种换热站采暖系统二次侧温度控制架构的结构示意图。图2图1中双输入单输出温度控制器的结构示意图。参考图1和图2所示，一种换热站采暖系统二次侧温度控制架构，包括附设于换热站采暖系统的双输入单输出温度控制器3，所述双输入单输出温度控制器3的第一温度参数输入端14连接设置在二次侧供水总管11上的二次侧供水温度变送器1，所述双输入单输出温度控制器3的第二温度参数输入端13连接设置在二次侧回水总管12上的二次侧回水温度变送器2，所述双输入单输出温度控制器3的控制指令输出端15连接设置在一次侧回水管路上的电动调节阀。所述一次侧回水管路包括与一次侧回水总管7分别连接的一次侧回水第一分管和一次侧回水第二分管，所述电动调节阀包括一次侧回水第一电动调节阀4和一次侧回水第二电动调节阀5，所述一次侧回水第一电动调节阀4设置在所述一次侧回水第一分管上，所述一次侧回水第二电动调节阀5设置在所述一次侧回水第二分管上。

所述换热站采暖系统包括第一板式换热器8和第二板式换热器9，所述第一板式换热器8的一次侧供水端通过第五阀门20连接一次侧供水总管6，所述第二板式换热器9的一次侧供水端通过第六阀门21连接所述一次侧供水总管6，所述第一板式换热器8的一次侧回水端通过一次侧回水第二电动调节阀5连接一次侧回水总管7，所述第二板式换热器9的一次侧回水端通过一次侧回水第一电动调节阀4连接所述一次侧回水总管7。所述第一板式换热器8的二次侧供水端通过第二阀门17连接二次侧供水总管11，所述第二板式换热器9的二次侧供水端通过第四阀门19连接所述二次侧供水总管11，所述第一板式换热器8的二次侧回水端通过第一阀门16连接二次侧回水总管12，所述第二板式换热器9的二次侧回水端通过第三阀门18连接所述二次侧回水总管12。所述二次侧供水总管11与所述二次侧回水总管12之间为热用户用热器群10，所述热用户用热器群10的总进口连接所述二次侧供水总管11，所述热用户用热器群10的总出口连接所述二次侧回水总管12。所述双输入单输出温度控制器3上设置有无线信号收发器22。所述双输入单输出温度控制器3的的操作面上设置有触控式显示屏23，所述触控式显示屏23的侧边设置有机械按键24，所述机械按键24包括温差数值设定机械按键E，温差变化率数值设定机械按键EC，阀开度数值设定机械按键U，以及确认键OK。

一种换热站采暖系统二次侧温度控制方法，采用上述一种换热站采暖系统二次侧温度控制架构，通过基于二次侧供回水温差偏差量和温差变化率调节电动调节阀的开度大小和/或角速度以调节换热站采暖系统二次侧供回水温度。包括以下步骤：步骤1，双输入单输出温度控制器将来自二次侧供水总管的第一温度参数T

本发明涉及换热站采暖系统自动控制技术领域，具体为一种换热站采暖系统二次侧温度控制方法，利用换热站采暖系统二次侧温度控制方法，对换热站采暖系统二次侧温差进行控制，能够使二次侧供、回水温差根据用户热负荷变化实时调整，保证供热质量、降低能耗。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括采暖系统二次侧的供水温度变送器、采暖系统二次侧的回水温度变送器、双输入单输出温度控制器、一次侧回水1#电动调节阀、一次侧回水2#电动调节阀。1、采暖系统二次侧的供水温度变送器安装在换热站采暖系统二次侧的供水总管上；2、采暖系统二次侧的回水温度变送器安装在换热站采暖系统二次侧的回水总管上；3、双输入单输出温度控制器安装在换热站内，能够满足工业场所要求；4、一次侧回水1#电动调节阀安装在换热站采暖系统一次侧的回水管上；5、一次侧回水2#电动调节阀安装在换热站采暖系统一次侧的回水管上。

请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种换热站采暖系统二次侧温度控制方法，图1为换热站采暖系统二次侧温度控制架构图，包括采暖系统二次侧供水温度变送器1安装在采暖系统二次侧供水总管上，起到实时测量采暖系统二次侧供水总管温度的作用；采暖系统二次侧回水温度变送器2安装在采暖系统二次侧回水总管上，起到实时测量采暖系统二次侧回水总管温度的作用；双输入单输出温度控制器3能够分析判断实时采集的温度数据，发出控制电动调节阀的输出信号；一次侧回水1#电动调节阀(一次侧回水第一电动调节阀4)安装在采暖系统一次侧回水管上，起到控制采暖系统一次侧回水管流量的作用；一次侧回水1#电动调节阀(一次侧回水第二电动调节阀5)安装在采暖系统一次侧回水管上，起到控制采暖系统一次侧回水管流量的作用。

具体控制步骤：

步骤1.采暖系统二次侧的供水温度变送器安装在换热站采暖系统二次侧的供水总管上，实时采集换热站采暖系统二次侧的供水温度T

步骤2.一次侧回水1#电动调节阀(一次侧回水第一电动调节阀4)安装在换热站采暖系统一次侧的回水管上，能够接受双输入单输出温度控制器的控制信号，根据控制信号调整阀门的开度，进而控制一次侧回水的流量；一次侧回水2#电动调节阀(一次侧回水第二电动调节阀5)安装在换热站采暖系统一次侧的回水管上，能够接受双输入单输出温度控制器的控制信号，根据控制信号调整阀门的开度，进而控制一次侧回水的流量。

步骤3.双输入单输出温度控制器3安装在换热站内，能够读取采暖系统二次侧的供水温度变送器1和采暖系统二次侧的回水温度变送器2的温度值，并能计算得出换热站采暖系统二次供、回水温差实测值T

步骤4.双输入单输出温度控制器3通过换热站采暖系统二次供、回水温差实测值T

本发明所述的换热站采暖系统二次侧温度控制方法包括采暖系统二次侧的供水温度变送器、采暖系统二次侧的回水温度变送器、双输入单输出温度控制器、一次侧回水1#电动调节阀、一次侧回水2#电动调节阀。一种换热站采暖系统二次侧温度控制方法适用于换热站采暖系统控制，能够使采暖系统二次侧供、回水温差根据用户热负荷变化实时调整，保证供热质量、降低能耗，能够提高换热站采暖系统控制智能化程度、提高供热效率、改善热用户用热体验，提高热用户满意度，另外本发明控制结构清晰、控制架构简单，容易实施、方便推广。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。