本发明属于供热系统智能化管理与教学演示领域,尤其涉及一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统及方法。
背景技术:
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
2、目前,一体化供热计量与温控平衡调控系统,已经广泛适用于各类工业及民用建筑的集中供热场景,特别适配于采用双管配置、分户供暖的建筑内部结构。集中供热管网构成了一个高度复杂的水利动力学体系,其间各分支环路的水利状态彼此牵制、相互作用,因此,精准的水利平衡调整,是达成供热管网高效运作、提升用户舒适体验及系统稳定性的关键所在。
3、而在维持水利平衡过程中,常见问题现象包括,网络首端用户或换热站流量超出设计预期,而末端用户则流量不达标,导致供暖不均,近端过热与远端欠暖问题频发。
4、在当前实践中,采取的常见应对策略涉及安装电动调节阀与自力式差压控制器等装置。然而,单纯依赖硬件设施的部署,缺乏对热网运行的全面模拟分析、详尽的运行参数监测以及深入的运作过程理解,无法对实施系统进行有效地平衡调控评估,难以保证调节的效率及效果。而当前市场中,尚缺乏能够全面展现供热计量与温控一体化平衡调控系统运作全貌的演示平台。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统及方法,集通用性、全面性与直观性于一体,能够精准模拟真实热网环境下的运行状态,使用户能够精确量化供热管网的动态特性,从而科学指导水力平衡的精细调节。
2、为实现上述目的,本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案:
3、本发明第一方面提供了一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统。
4、一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统,包括:无线基站以及多个并联的供热环路;每一个供热环路包括供热管路,所述供热管路上安装有热量表、浮子流量计、智能调节阀;每个所述供热管路上安装的热量表、浮子流量计、智能调节阀分别连接有温控装置;
5、所述无线基站,用于收集并处理供热环路中安装的热量表、浮子流量计、智能调节阀采集数据传输至处理平台,同时,接收处理平台下发的控制指令并传输至所述温控装置,温控装置通过无线网络控制所述智能调节阀;
6、所述智能调节阀,采用动态平衡电动调节阀,基于温控装置传输的控制指令控制流过所在供热环路的流量大小,实现智能调节,最后将智能调节的结果传输回软件平台进行展示。
7、本发明第二方面提供了一种供热计量与温控一体化平衡调控演示方法。
8、一种供热计量与温控一体化平衡调控演示方法,包括如上所述的一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统,其步骤为:
9、启动水泵,水流沿管路顺畅推进,进行水循环演示;
10、循环过程中,自动排气装置将自主排放管道内积聚的气体,并借助水箱底部配置的无线电动阀门实施智能补水;
11、热量表实时计量各环路的即时流量与进出水温,浮子流量计展示通过单个供热环路的总流量;
12、对供热环路进行智能调控:假设第一供热环路已达预设温度标准,处于平衡状态时,将智能调节阀固定在一个特定开度,用于稳定的流量供给,并通过热量表获取流量值;再通过第一供热环路的浮子流量计展示总流量;
13、当第二供热环路尚处于调节状态时,低于预设的温度标准,将温控装置根据回水温度与设定温度的差异对比,通过智能控制算法,输出调节信号,驱动动态平衡电动调节阀的开度增大,以加大热水供给,使第二供热环路向设定温度靠拢。
14、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:
15、在本发明中,设计了一套综合性、高仿真度的演示系统,集通用性、全面性与直观性于一体,能够精准模拟真实热网环境下的运行状态,使用户能够精确量化供热管网的动态特性,从而科学指导水力平衡的精细调节。展现供热计量与温控一体化平衡调控系统的工作过程,还可以展示通过智能调节阀门和温控器等设备,实现对如何流量的精确控制,实现系统的平衡。具有较高的专业性和可靠性。
16、在本发明中,将传统的智能调节阀升级为动态平衡电动调节阀,其核心作用在于精准调控流体流量。能在预设的工作差压区间内,自动且高效地维持通过阀门的流量恒定。
17、在本发明中,还能够通过实物展示,可以让参观者更直观地了解供热系统的构成和工作原理,增强学习效果。参观者可以通过操作演示系统,亲身体验供热系统的运行过程,增强互动性和趣味性。适用于各种场合,如学校、社区、展览馆等,可以作为科普教育和宣传推广的工具。具有较强的实用性、互动性和专业性,可以有效地普及供热知识,可以帮助人们更好地理解和掌握供热系统的相关知识和技术。
18、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统,其特征在于,包括:无线基站以及多个并联的供热环路;每一个供热环路包括供热管路,所述供热管路上安装有热量表、浮子流量计、智能调节阀;每个所述供热管路上安装的热量表、浮子流量计、智能调节阀分别连接有温控装置;
2.如权利要求1所述的一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统,其特征在于,还包括水箱和无线电动阀,所述无线电动阀安装于水箱底部,用于根据水位要求进行自动补水。
3.如权利要求1所述的一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统,其特征在于,所述动态平衡电动调节阀,当阀门前后压差增大时,自动减小阀门开度,防止流量异常增加;当压差减小时,则自动扩大开度,维持流量不变。
4.如权利要求1所述的一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统,其特征在于,所述浮子流量计,采用透明式结构,用于展示居民用户调节过程中流量变化的过程。
5.如权利要求1所述的一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统,其特征在于,所述供热管路上还安装有锁闭阀、过滤器球阀、手动球阀。
6.如权利要求1所述的一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统,其特征在于,还包括供水管和回水管,以及安装于供水管和回水管的自动排气阀。
7.如权利要求6所述的一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统,其特征在于,水流从水泵流出,通过供水管进入环路,在环路中依次通过供热管路上安装的第一锁闭阀、过滤器球阀、热量表、手动球阀、浮子流量计、测温球阀、智能调节阀和第二锁闭阀后,进入回水管,通过回水管传回水泵,实现水循环。
8.一种供热计量与温控一体化平衡调控演示方法,其特征在于,包括如上所述1-7的一种供热计量与温控一体化平衡调控演示系统,其步骤为:
9.如权利要求8所述的一种供热计量与温控一体化平衡调控演示方法,其特征在于,所述智能控制算法,具体为:利用动态系统模型,将系统的动态行为表示为状态变量、控制输入和输出的函数;通过构建系统矩阵,描述系统状态变量、控制输入和输出间的参数关系,预测系统在未来一段时间内的行为,并基于这些预测来优化控制决策,用于实时自动调每个环路的阀门的开度。
10.如权利要求8所述的一种供热计量与温控一体化平衡调控演示方法,其特征在于,所述无线基站,可以实现远程控制,还包括对关系异常进行报警提醒,对远程数据进行汇总处理。