[发明专利]热负荷平衡

说明书

本发明涉及一种用于在多个消耗器之间分配传热流体的流动网络，其中一个实施例中的系统在不同的调节模式下操作，基础是使热流动系统平衡，该热流动系统在一供应流率和供应温度下向多个消耗器供应传热流体，其中，每个消耗器与相连接的控制设备(例如，阀或泵)相关联，控制设备配置成调节输送到所述消耗器的传热流体的流率，所述方法用于调节所述控制设备，使得相关联的消耗器接收对应于总供应流率的设定比例的传热流体的流率。

技术领域

本发明涉及平衡热流动系统的方法以及控制器，特别是用于在多个消耗器之间分配传热流体的流动网络。

背景技术

加热系统通常包括用于向一个或多个消耗器供给能量的能量供应部(例如，发电厂)。所供应的能量可以在一定供应流率和供应温度下通过热传递供应流体传递。该系统可以按计划进行操作，例如通过对预期的能量需求的预测，这被称为PUSH原理，其中，流量通常是大致恒定的，或者其可以更多地相对于实际需求进行操作，这被称为PULL原理，其中，流量可根据消耗器的需求而被调整。

在PULL原理中，期望电源能够为所有消耗器需求提供足够的能量，并且每个消耗器通常具有调节装置以改变输送给消耗器的实际能量，因此计费通常与实际的个体消耗器的使用相关。

在PUSH原理中，所供应的能量根据例如预测或者简单地根据可用资源给出，因此不能保证向消耗器输送所需的能量，热量被独立于各个建筑物要求而推送到建筑物。计费则通常是固定的，并且基于例如待加热的平方米的数量，并且消耗器对被供应的热量具有有限的控制，可以通过打开窗户等对生活空间的过热做出反应，从而导致来自系统的热能的不必要损失。

如果所输送的能量不足以使所有消耗器获得期望的条件，例如室内温度，则消耗器倾向于从系统中提取尽可能多的能量，从而有利于最接近能量供应的那些消耗器。对于消耗器具有单独的调节装置(例如阀)以用于设定流率并由此限定从供应流体提取的能量的系统，经常观察到它们在任何时间完全打开以提取最大量的能量。当总供应流体不为所有消耗器需求递送足够量的能量时，风险是某些消耗器接收小于预期的能量。

这不同于例如PULL系统，在PULL系统中，供应的能量根据单独的消耗器客户的实际需求进行调节。

本发明的构思是引入一种调节PUSH系统的系统和方法，以确保能量的公平分配并降低能量浪费。

发明内容

本发明的系统的构思是通过关于系统中的实际可用能量流为每一个消耗器定义最大流率抽取来解决这些问题。

对于区域供热系统，供应加热流体通常在加热网络中运输到与消耗器相关联的子站，换热器在子站中提取所需的能量，从供应加热流体提取的能量然后通过本地供热系统传送到相关联的消耗器的加热装置，例如散热器、地板采暖设备、生活用水供应等。

为每个消耗器连接一控制设备，例如控制阀，该控制设备限定了将被输送到相关联的消耗器子站的加热流体的流量供应。

对于冷却系统，冷却流体在连接到例如从给定位置提取热量的换热器装置的回路中循环。

对于两种系统，所述流体是传热流体、加热流体或者冷却流体。

虽然在下文中，示例的大多数实施例是针对加热系统进行解释的，但是控制方法也适用于冷却系统。

通过从本地组件收集信号，可以估计与消耗器相关联的特定子站输送多少热量。这可以例如是来自热量计、流量计、压力传感器、阀的开度和/或温度传感器的信号。

通过将这些信号从所有子站供给到控制系统或管理系统，可以估计每个子站接收多少份额的流量或热量供应。

在一个实施例中，控制系统可以用于调节与消耗器的子站相关联的控制阀的最大打开位置(或更一般地，调节相关联的控制设备)以确保每个子站不能接收比预定规格更多的流量，该规格取决于最大接收体积流量或者最大接收能量。