CN109882926A - 一种智能平衡阀及其水力平衡方法和供暖*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能平衡阀及其水力平衡方法和供暖***，供暖***包括换热站、供水管道和回水管道，所述回水管道上设置有连接到小区单元支管，所述支管上安装有用于自行调节流量的智能平衡阀，智能平衡阀包括阀体、用于收集数据的检测模块、用于数据传输的集中器、接收集中器传输的数据并对数据进行存储和运算的处理器，以及对接收处理结果并执行的执行器，智能平衡阀的水力平衡方法为：对接收到的信息进行判断是否在偏差内，如在偏差内，智能平衡阀进行计算并根据计算结果进行流量调节，反之则发送给上位机进行计算调节，本发明在回水管道上安装智能平衡阀，在设定的偏差内，可智能调节流量，能够实现快速响应用户调节温度。

Description

一种智能平衡阀及其水力平衡方法和供暖***

技术领域

本发明涉及供暖技术领域，具体涉及一种智能平衡阀及其水力平衡方法和供暖***。

背景技术

现有的供暖***采用单元水力平衡阀用于解决供暖楼栋的单元输送热量不平衡和供暖入户热量需求不一致的问题，传统的单元水力平衡阀有集中器、室外温度传感器、室内温度采集控制面板、户阀、户表、电动调节阀、自力式压差阀等组成，其中采集到的户外温度、室内温度、供暖户调节温度、单元计算供回水压差等数据，通过集中器上传至上位机，上位机接受后，进行计算室内温度和户外温度差、室内调节温度和室内温度差运算，根据两个温度差的差值来计算并下达指令给集中器，通过集中器下达进行调节单元水力平衡的命令，进行调节。

现有的供暖***需要将数据通过集中器上传至上位机进行计算，在需求供热量与实际供热量偏差较小的情况下，采集通讯距离长、信号弱以及执行流程长，导致调节效果差，另外由于室外温度变化和用户调节温度变化频繁，数据都需反复经过集中器和上位机，无法快速响应用户调节温度。

发明内容

本发明提供一种智能平衡阀及其水力平衡方法和供暖***，在需求供热量与实际供热量偏差较小的情况下，能够快速响应用户温度调节，调节效果好，同时可减少调节的频率，降低上位机的运算强度，具体技术方案如下：

一种智能平衡阀的水力平衡方法，包括如下步骤：

步骤一、接收信息；

步骤二、对接收到的信息进行判断是否在偏差内，如在偏差内，智能平衡阀进行计算并根据计算结果进行流量调节，反之则发送给上位机进行计算，智能平衡阀根据上位机计算结果进行流量调节。

进一步地，步骤一中接收的信息包括调节室温用户调节前的户内流量值g_n、调节后的户内流量值g_tn、单元总流量G和各个用户户内面积A_n。

进一步地，所述当一个用户调节室温时，步骤二中所述对接收到信息进行判断是否在偏差内的计算公式如下：

g_tn/G≤1

当多个用户调节室温时，步骤二中所述对接收到信息进行判断是否在偏差内的计算公式如下：

(g_t1+g_t2+g_t3+……+g_tn)/G≤1

式中，g_t1+g_t2+g_t3+……+g_tn为多个调节室温用户调节后的户内流量值之和。

进一步地，步骤二中所述智能平衡阀进行计算的具体方法为：比较调节室温用户调节前的户内流量值和调节后的户内流量值；根据比较结果进行计算出户面积平方需调节流量，并计算需调节流量值进行流量平衡调节。

进一步地，所述比较调节室温用户调节前的户内流量值和调节后的户内流量值的具体方法为：当多个用户调节室温时，多个调节室温用户调节前的户内流量值平均值g_An＝(g₁+g₂+.....+g_n)/(A₁+A₂+…+A_n)，多个调节室温用户调节后的户内流量值平均值g_Atn＝(g_t1+g_t2+.....+g_tn)/(A₁+A₂+…+A_n)。

进一步地，所述根据比较结果进行计算出户面积平方需调节流量g_tt的具体方法如下：

当一个用户调节室温时：

当g_tn＞g_n，则户面积平方需调节流量g_tt的计算公式如下：

g_tt＝(g_tn-g_n)/A_n

当g_tn<g_n，则户面积平方需调节流量g_tt的计算公式如下：

g_tt＝(g_n-g_tn)/A_n

当多个用户调节室温时：

当g_Atn＞g_An，则户面积平方需调节流量g_tt的计算公式如下：

g_tt＝(g_Atn-g_An)/(A₁+A₂+…+A_n)

式中，A₁+A₂+…+A_n为多个调节室温用户的户内面积之和。

当g_Atn<g_An，则户面积平方需调节流量g_tt的计算公式如下：

g_tt＝(g_An-g_Atn)/(A₁+A₂+…+A_n)。

进一步地，所述计算需调节流量值进行流量平衡调节的具体方法如下：

当一个用户调节室温时：

当g_tn＞g_n，计算需调节流量值g_i的计算公式如下：

g_i＝g_n-g_tt*A_n

当g_tn<g_n，计算需调节流量值g_i的计算公式如下

g_i＝g_n+g_tt*A_n

当多个用户调节室温时：

当g_Atn＞g_An，计算需调节流量值g_i的计算公式如下：

g_i＝g_An-g_tt*(A₁+A₂+…+A_n)

当g_Atn<g_An，计算需调节流量值g_i的计算公式如下：

g_i＝g_An+g_tt*(A₁+A₂+…+A_n)。

一种智能平衡阀，包括阀体、用于收集数据的检测模块、用于数据传输的集中器、接收集中器传输的数据并对数据进行存储和运算的处理器，以及对接收处理结果并执行的执行器。

进一步地，所述检测模块包括压力传感器和温度传感器。

一种基于智能平衡阀的供暖***，包括换热站、供水管道和回水管道，所述换热站的出水端连接有供水管道，换热站的进水端连接有回水管道，所述回水管道上设置有连接到小区单元的支管，所述支管上安装有用于自行调节流量的智能平衡阀。

由以上技术方案可知，本发明在回水管道上安装智能平衡阀，智能平衡阀上的压力传感器和温度传感器，可接收供水压力、回水温度、室内外温度、室内调节温度等，并收集信息，在设定的偏差内，可智能调节流量，不用通过集中器传输到上位机进行计算，通过智能平衡阀可自动调节流量，能够实现快速响应用户调节温度，减少通讯距离和执行流程。

附图说明

图1为本发明供暖***结构示意图；

图2为本发明供暖***A处放大结构示意图；

图3为本发明平衡阀结构示意图。

图中：1、换热站；2、供水管道；3、回水管道；5、支管；6、智能平衡阀；601、阀体；602、压力传感器；603、温度传感器；604、集中器；605、处理器；606、执行器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明，在详细说明本发明各实施例的技术方案前，对所涉及的名词和术语进行解释说明，在本说明书中，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。

如图1-3所示，一种基于智能平衡阀的供暖***，包括换热站1、供水管道2和回水管道3，所述换热站的出水端连接有供水管道，换热站的进水端连接有回水管道，所述回水管道上设置有连接到小区单元支管5，所述支管上安装有用于自行调节流量的智能平衡阀6，所述智能平衡阀包括阀体601、用于收集数据的检测模块、用于数据传输的集中器604、接收集中器传输的数据并对数据进行存储和运算的处理器605，以及对接收处理结果并执行的执行器606。

检测模块包括收集数据并将数据传输至集中器的压力传感器602和温度传感器603，压力传感器设置有两个，分别设置在阀体的进水端和出水端。

一种智能平衡阀的水力平衡方法，包括如下步骤：

步骤一、接收调节室温用户调节前的户内流量值g_n、调节后的户内流量值g_tn、单元总流量G和各个用户户内面积A_n，；

步骤二、对接收到的信息进行判断是否在偏差内，如在偏差内，当一个用户调节室温时，对接收到信息进行判断是否在偏差内的计算公式如下：

g_tn/G≤1

当多个用户调节室温时，步骤二中所述对接收到信息进行判断是否在偏差内的计算公式如下：

(g_t1+g_t2+g_t3+……+g_tn)/G≤1

式中，g_t1+g_t2+g_t3+……+g_tn为多个调节室温用户调节后的户内流量值之和，智能平衡阀比较调节室温用户调节前的户内流量值和调节后的户内流量值，当多个用户调节室温时，多个调节室温用户调节前的户内流量值平均值g_An＝(g₁+g₂+.....+g_n)/(A₁+A₂+…+A_n)，多个调节室温用户调节后的户内流量值平均值g_Atn＝(g_t1+g_t2+.....+g_tn)/(A₁+A₂+…+A_n)；根据比较结果进行计算出户面积平方需调节流量，计算出户面积平方需调节流量g_tt的具体方法如下：

当一个用户调节室温时：

当g_tn＞g_n，则户面积平方需调节流量g_tt的计算公式如下：

g_tt＝(g_tn-g_n)/A_n

当g_tn<g_n，则户面积平方需调节流量g_tt的计算公式如下：

g_tt＝(g_n-g_tn)/A_n

当多个用户调节室温时：

当g_Atn＞g_An，则户面积平方需调节流量g_tt的计算公式如下：

g_tt＝(g_Atn-g_An)/(A₁+A₂+…+A_n)

式中，A₁+A₂+…+A_n为多个调节室温用户的户内面积之和。

当g_Atn<g_An，则户面积平方需调节流量g_tt的计算公式如下：

g_tt＝(g_An-g_Atn)/(A₁+A₂+…+A_n)

根据户面积平方需调节流量计算需调节流量值并进行流量平衡调节，具体方法如下：

当一个用户调节室温时：

当g_tn＞g_n，计算需调节流量值g_i的计算公式如下：

g_i＝g_n-g_tt*A_n

当g_tn<g_n，计算需调节流量值g_i的计算公式如下

g_i＝g_n+g_tt*A_n

当多个用户调节室温时：

当g_Atn＞g_An，计算需调节流量值g_i的计算公式如下：

g_i＝g_An-g_tt*(A₁+A₂+…+A_n)

当g_Atn<g_An，计算需调节流量值g_i的计算公式如下：

g_i＝g_An+g_tt*(A₁+A₂+…+A_n)

如果g_tn/G≤1或(g_t1+g_t2+g_t3+……+g_tn)/G≤1，则将数据通过集中器传输给上位机，上位机在五分钟内运算出需调节流量值反馈给集中器，集中器反馈给智能平衡阀，智能平衡阀根据上位机计算结果进行流量调节。

以下为安装该具有智能平衡阀供暖***某单元的其中某一个用户(该用户为第一户)调节温度时，供暖***及智能平衡阀的工作过程：

入户阀统计该单元内每个用户的户内面积A_n，计算户内流量以及单元总流量，入户阀预先进行计算并对该用户的流量进行调节(此为现有常规技术)，智能平衡阀接收第一户调节前的户内流量值g₁、调节后的户内流量值g_t1、单元总流量G和户内面积A₁，如果g_t1/G≤1且g_t1＞g₁，则g_tt＝(g_t1-g₁)/A₁，平衡阀通过g₁-g_tt*A₁计算需调节流量值g_i，如果g_t1/G≤1且g_t1<g₁，则g_tt＝(g₁-g_t1)/A₁，平衡阀通过g₁+g_tt*A₁计算需调节流量值g_i，然后智能平衡阀进行流量平衡调节，如果g_t1/G＞1，则将数据通过集中器传输给上位机，上位机在五分钟内运算出需调节流量值反馈给集中器，集中器反馈给智能平衡阀，智能平衡阀根据上位机计算结果进行流量调节(此为现有常规技术)。

以下为安装该具有智能平衡阀供暖***某单元的其中多个用户(该用户为第一户、第二户和第三户)同时或者在5分钟内依次调节温度时，供暖***及智能平衡阀的工作过程：

入户阀统计该单元内每个用户的户内面积A_n，计算户内流量以及单元总流量，入户阀对第一户的入户阀、第二户的入户阀和第三户的入户阀预先进行计算并对第一户、第二户和第三户的流量进行调节(此为现有常规技术)，智能平衡阀接收第一户调节前的户内流量值g₁、调节后的户内流量值g_t1、单元总流量G和户内面积A₁，智能平衡阀接收第二户调节前的户内流量值g₂、调节后的户内流量值g_t2和户内面积A₂，智能平衡阀接收第三户调节前的户内流量值g₃、调节后的户内流量值g_t3和户内面积A₃，调节温度前的三个用户户内流量值平均值g_An＝(g₁+g₂+g₃)/(A₁+A₂+A₃)，调节温度后的户内流量值平均值g_Atn＝(g_t1+g_t2+g_t3)/(A₁+A₂+A₃)，如果(g_t1+g_t2+g_t3)/G≤1且g_Atn＞g_An，则g_tt＝(g_Atn-g_An)/(A₁+A₂+A₃)，平衡阀通过g_An-g_tt*(A₁+A₂+A₃)计算需调节流量值g_i，如果(g_t1+g_t2+g_t3)/G≤1且g_Atn<g_An，则g_tt＝(g_An-g_Atn)/(A₁+A₂+A₃)，平衡阀通过g_An+g_tt*(A₁+A₂+A₃)计算需调节流量值g_i，如果(g_t1+g_t2+g_t3)/G＞1，则将数据通过集中器传输给上位机，上位机在五分钟内运算出需调节流量值反馈给集中器，集中器反馈给智能平衡阀，智能平衡阀根据上位机计算结果进行流量调节。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能平衡阀的水力平衡方法，包括如下步骤：

步骤一、接收信息；

步骤二、对接收到的信息进行判断是否在偏差内，如在偏差内，智能平衡阀进行计算并根据计算结果进行流量调节，反之则发送给上位机进行计算，智能平衡阀根据上位机计算结果进行流量调节。

2.根据权利要求1所述的智能平衡阀的水力平衡方法，其特征在于，步骤一中接收的信息包括调节室温用户调节前的户内流量值g_n、调节后的户内流量值g_tn、单元总流量G和各个用户户内面积A_n。

3.根据权利要求1所述的智能平衡阀的水力平衡方法，其特征在于，当一个用户调节室温时，步骤二中所述对接收到信息进行判断是否在偏差内的计算公式如下：

g_tn/G≤1

当多个用户调节室温时，步骤二中所述对接收到信息进行判断是否在偏差内的计算公式如下：

(g_t1+g_t2+g_t3+……+g_tn)/G≤1

式中，g_t1+g_t2+g_t3+……+g_tn为多个调节室温用户调节后的户内流量值之和。

4.根据权利要求1所述的智能平衡阀的水力平衡方法，其特征在于，步骤二中所述智能平衡阀进行计算的具体方法为：比较调节室温用户调节前的户内流量值和调节后的户内流量值；根据比较结果进行计算出户面积平方需调节流量，并计算需调节流量值进行流量平衡调节。

5.根据权利要求4所述的智能平衡阀的水力平衡方法，其特征在于，所述比较调节室温用户调节前的户内流量值和调节后的户内流量值的具体方法为：当多个用户调节室温时，多个调节室温用户调节前的户内流量值平均值g_An＝(g_t1+g_t2+.....+g_tn)/(A₁+A₂+…+A_n)，多个调节室温用户调节后的户内流量值平均值g_Atn＝(g_t1+g_t2+.....+g_tn)/(A₁+A₂+…+A_n)。

6.根据权利要求4所述的智能平衡阀的水力平衡方法，其特征在于，所述根据比较结果进行计算出户面积平方需调节流量g_tt的具体方法如下：

当一个用户调节室温时：

当g_tn＞g_n，则户面积平方需调节流量g_tt的计算公式如下：

g_tt＝(g_tn-g_n)/A_n

当g_tn<g_n，则户面积平方需调节流量g_tt的计算公式如下：

g_tt＝(g_n-g_tn)/A_n

当多个用户调节室温时：

当g_Atn＞g_An，则户面积平方需调节流量g_tt的计算公式如下：

g_tt＝(g_Atn-g_An)/(A₁+A₂+…+A_n)

式中，A₁+A₂+…+A_n为多个调节室温用户的户内面积之和；

当g_Atn<g_An，则户面积平方需调节流量g_tt的计算公式如下：

g_tt＝(g_An-g_Atn)/(A₁+A₂+…+A_n)。

7.根据权利要求4所述的智能平衡阀的水力平衡方法，其特征在于，所述计算需调节流量值进行流量平衡调节的具体方法如下：

当一个用户调节室温时：

当g_tn＞g_n，计算需调节流量值g_i的计算公式如下：

g_i＝g_n-g_tt*A_n

当g_tn<g_n，计算需调节流量值g_i的计算公式如下

g_i＝g_n+g_tt*A_n

当多个用户调节室温时：

当g_Atn＞g_An，计算需调节流量值g_i的计算公式如下：

g_i＝g_An-g_tt*(A₁+A₂+…+A_n)

当g_Atn<g_An，计算需调节流量值g_i的计算公式如下：

g_i＝g_An+g_tt*(A₁+A₂++A_n)。

8.一种如权利要求1-4任一项所述的智能平衡阀，其特征在于，包括阀体、用于收集数据的检测模块、用于数据传输的集中器、接收集中器传输的数据并对数据进行存储和运算的处理器，以及对接收处理结果并执行的执行器。

9.根据权利要求8所得的智能平衡阀，其特征在于，所述检测模块包括压力传感器和温度传感器。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的基于智能平衡阀的供暖***，包括换热站、供水管道和回水管道，所述换热站的出水端连接有供水管道，换热站的进水端连接有回水管道，所述回水管道上设置有连接到小区单元的支管，其特征在于，所述支管上安装有用于自行调节流量的智能平衡阀。