[发明专利]一种低碳园区数字化供热系统

说明书

本发明公开了一种低碳园区数字化供热系统，包括：数据采集模块，用于采集数据并传输至智能分析模块和气候补偿模块；气候补偿模块，用于接收数据采集模块传输的数据并结合室内温度和室外温度调节电动三通阀的开度实现供热负荷平衡，并将阀门开度信息、室内温度和室外温度传输至智能分析模块；智能分析模块，用于根据数据采集模块传输的数据判断供热量是否充足、管路是否存在跑冒滴漏并发出报警；供热管网；换热装置模块，用于将供热一次管网和供热二次管网连接并实现供热。本发明的低碳园区数字化供热系统可实现平衡热负荷、自动运行、数据采集、自动分析管路跑冒滴漏、自动报警、远程操作等功能。本发明可广泛应用于供暖设备领域。

技术领域

本发明涉及供暖设备领域，尤其涉及一种低碳园区数字化供热系统。

背景技术

近年来，各行各业的节能减排工作陆续开展，随着低碳环保措施的推行，能源管控越来越趋向于数字化、智能化，综合能源系统作为提高能源利用效率、促进节能减排的重要载体，已经被广泛应用，而现有集中供热换热系统，存在不够智能，换热效率低，换热负荷不平衡，无法实现数据采集(数字化)、低碳运行和无人值守等报警功能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种低碳园区数字化供热系统，实现平衡热负荷、自动运行、数据采集、自动分析管路跑冒滴漏、自动报警、远程操作等功能。

本发明所采用的第一技术方案是：一种低碳园区数字化供热系统，包括以下步骤：

数据采集模块，包括传感器和第一通信装置，用于采集数据并传输至智能分析模块和气候补偿模块；

气候补偿模块，包括电动三通阀、远端室内温度传感器、室外温度传感器、控制芯片和第二通信装置，用于接收数据采集模块传输的数据并结合室内温度和室外温度调节电动三通阀的开度实现供热负荷平衡，并将阀门开度信息、室内温度和室外温度传输至智能分析模块；

智能分析模块，包括信号接收装置、显示屏、处理芯片和储存硬盘，用于根据数据采集模块传输的数据判断供热量是否充足、管路是否存在跑冒滴漏并发出报警；

供热管网，包括供热一次管网和供热二次管网；

换热装置模块，包括换热板和换热器，用于将供热一次管网和供热二次管网连接并实现供热。

进一步，数据采集模块中的传感器包括压力传感器、温度传感器和流量传感器，所述换热板上设有换热管，所述换热管上均安装有压力传感器、温度传感器和流量传感器。

具体地，所述换热板上存在两个换热管，对应供热一次管网和供热二次管网。

进一步，气候补偿模块中的电动三通阀安装在供热一次管网换热管接口侧。

进一步，所述气候补偿模块调节电动三通阀的开度具体包括：

根据目标流量、换热器传热单元数和换热器换热效率关系，计算流量变换后的换热效率；

根据流量变换后的换热效率确定最佳调节流量并通过PID位置算法调节阀门开度调节换热流量。

进一步，所述传热单元数的公式表示如下：

上式中，K表示传热系数，A表示导热面积，M表示换热器两侧最小流量，C表示换热体比热容。

进一步，所述PID位置算法的公式表示如下：

上式中，K_P表示比例增益，T_t表示积分时间常数，T_D表示微分时间常数，u(t)表示PID控制器的输出信号，e(t)表示给定值r(t)与测量值之差。

具体地，给定值r(t)即目标设定值，包括温度、流量等。