级联电加热蓄热炉供热系统及其控制系统和控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105570961A(43)申请公布日2016.05.11(21)申请号201610101849.7(22)申请日2016.02.24(71)申请人北京盛公达新能源科技有限公司地址100023北京市海淀区北三环西路31号18号平方H310室(72)发明人姜立兵邓英邢作霞康爱国(74)专利代理机构北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司11385代理人董芙蓉(51)Int.Cl.F24D11/00(2006.01)F24D19/10(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称级联电加热蓄热炉供热系统及其控制系统和控制方法(57)摘要本发明涉及能源领域，具体为级联电加热蓄热炉供热系统及其控制系统和控制方法，包括云平台与连接的控制系统；控制系统，包括远程控制器和本地控制器，本地控制器主要包括协调控制器、热平衡控制器、鼓风机控制器和级联加热控制器；远程控制器与多个现场的本地控制器进行GPRS通讯数据联接，采用协调控制器的算法进行系统运行程序控制，完成电加热蓄热炉的加热供暖、蓄热节能和电网负荷调度的功能。该供热系统，能够蓄热，充分利用低谷电的能量，控制系统和控制方法通过上层互联网和大数据云平台服务方式实现集中监控，按需取热智能控制，具有显著的环保效益和经济效益。CN105570961ACN105570961A权利要求书1/2页1.级联电加热蓄热炉供热系统，包括电加热蓄热炉(1)、换热器(2)、变频风机(4)，其特征在于，还包括云平台(5)与连接的控制系统(6)；电加热蓄热炉(1)内包含多点分布的加热元件和蓄热体；蓄热体中储存的高温热能通过变频风机(4)利用风道循环系统通过换热器(2)与水循环系统进行热量交换，水循环系统由负载水泵进行流量调节，将热水提供至用户的末端设备(3)中，水循环系统中还包括补水装置(7)。2.根据权利要求1所述的级联电加热蓄热炉供热系统的控制系统，其特征在于：包括远程控制器(k-1)和本地控制器(k-7)，本地控制器(k-7)主要包括协调控制器(k-3)、热平衡控制器(k-9)、鼓风机控制器(k-8)和级联加热控制器(k-12)；协调控制器(k-3)分别与热平衡控制器(k-9)、鼓风机控制器(k-8)连接；热平衡控制器(k-9)、鼓风机控制器(k-8)分别与级联加热控制器(k-12)连接；鼓风机控制器(k-8)控制变频风机(4)，级联加热控制器(k-12)控制电加热蓄热炉(1)的加热元件；远程控制器(k-1)与多个现场的本地控制器(k-7)进行GPRS通讯数据联接，采用协调控制器(k-3)的算法进行系统运行程序控制，完成电加热蓄热炉的加热供暖、蓄热节能和电网负荷调度的功能。3.根据权利要求2所述的级联电加热蓄热炉供热系统的控制系统的控制方法，其特征在于：云平台的远程控制器(k-1)通过GPRS通讯器(k-2)获得加热量和温度，送至协调控制器(k-3)，同时协调控制器(k-3)获取本地控制器(k-7)参数、本地现场加热量设置(k-5)参数和热力供暖监控参数，比较目标与实际热量之差(k-6)，根据级联加热控制器(k-12)输出和鼓风控制器(k-8)，完成热量平衡控制器(k-9)的热平衡控制，即电加热蓄热炉的加热蓄热的过程控制；当用户的热力供暖监控(k-4)温度小于预设的温度，级联加热控制器(k-12)和鼓风控制器(k-8)，控制电加热蓄热炉向外输出热量，热力供暖监控(k-4)监测用户温度，鼓风机工作一直到用户温度达到设定温度为止；当用户温度大于设定温度时，鼓风机控制器(k-8)控制鼓风机停止工作，放热过程结束，蓄热体加热蓄热器(k-10)继续加热，直到热量平衡控制器(k-9)实现加热和蓄热的控制要求。4.根据权利要求3所述的级联电加热蓄热炉供热系统的控制系统的控制方法，其特征在于，所述的远程控制器(k-1)的远程控制方法：根据云平台传送至远程的数据和温度与加热量的关系，在远程建立一个控制规则，与本地控制器(k-7)相配合使用；由云平台数据，明日环境温度Tt，用户当地温度Tn；假设，要求达到的供暖温度为To，材料的比热为k，蓄热时间从t1至t2，则热量：其中，t1到t2为低谷时刻的小段时间，每小时可划分出多段小段时间，从21时至6时共10小时；当本地控制器(k-7)不及时时，可通过远程控制器(k-1)来调节电加热蓄热炉的加热量，当远程控制与本地控制出现分歧或不同步时，以当地监测调节为准。5.根据权利要求3所述的级联电加热蓄热炉供热系统的控制系统的控制方法，其特征2CN105570961A权利要求书2/2页在于，所述的本地控制器(k-7)的本地控制方法：本地控制器(k-7)接受远程和现场协调的控制目标，经过本地控制器(k-7)的算法