一种自动调节能量的热水供给系统的制作方法

1.本技术涉及自动化领域，尤其涉及一种自动调节能量的热水供给系统。


背景技术：

2.目前基于水暖系统房间(生活区、办公区、工厂区等)的温度主要依靠来流水的温度和流量，一般调节温度是手动调节入户的阀门，或者通过开窗降温。热水供给系统一般按常量或手动调节出水温度和流量，不利于节能。
3.综上，如何提供一种自动调节能量的热水供给系统及其方法，是本领域人员急需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种自动调节能量的热水供给系统，具体包括：包括如下步骤：进水监测模块、远程控制模块、水流调节模块、供热模块和换热模块；进水监测模块，用于获取进水信息以及设定控制参数，根据进水信息以及设定控制参数获取控制结果，将控制结果发送给远程控制模块；远程控制模块，用于接收进水检测模块发送的控制结果，并根据控制结果控制水流调节模块和供热模块；水流调节模块，用于根据远程控制模块发送的控制结果，调节出水流量；
5.供热模块，用于根据远程控制模块的控制结果，调节进水能量补给；换热模块分别与供热模块和水流调节模块连接，用于接受水流调节模块调节后的出水流量，以及供热模块调节的进水能量补给。
6.如上的，其中，进水监测模块中包含温度、压力、流量传感器，进行进水信息的获取。
7.如上的，其中，进水信息包括房间的实际温度，空气定容比热容、房间内的空气质量、水比热容、进入房间时水的温度以及流出房间时水的温度信息。
8.如上的，其中，进水监测模块中还包含预设定模块，用于进行控制参数的预先设置。
9.如上的，其中，控制参数包括预先设置的房间预期温度、达到预期温度的与其时间以及管道的横截面积参数。
10.如上的，其中，进水检测模块获取的控制结果为，进水检测模块根据进水信息和预设定的参数确定所需的水流量以及需要打开的阀门数量。
11.如上的，其中，水流量q具体表示为：
[0012][0013]
其中c
v
表示空气定容比热容，m
a
表示房间内的空气质量，t
a1
表示房间内空气的预期温度，t
a0
表示房间内空气的当前温度，c表示水比热容，t
w1
表示进入房间时水的温度，t
w0
表示流出房间时水的温度，t表示预期多长时间达到预期温度。
[0014]
如上的，其中，根据水流量q确定所需打开的阀门数量。
[0015]
如上的，其中，需要打开的阀门数量a具体表示为：
[0016][0017]
其中ρ表示水的密度，v表示水流速度，q表示所需水流量。
[0018]
如上的，其中，还包括水箱，水箱用于储存和补充水量，水流调节模块根据远程控制模块发送的控制结果，从水箱中获取用于调节的出水流量。
[0019]
本技术具体以下有益效果：
[0020]
本实施例提供的一种自动调节能量的热水供给系统及其方法，能够同时调节出水流量以及热量补给，同时能够远程监控，达到远程、自动并且动态调节水流能量的目标，实现节能目的。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]
图1是本技术提出的一种自动调节能量的热水供给系统的示意图。
具体实施方式
[0023]
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]
实施例一
[0025]
如图1所示，为实施例提供的一种自动调节能量的热水供给系统，本系统包括进水监测模块110、远程控制模块120，水流调节模块130、供热模块140和换热模块150，以及水箱160；
[0026]
其中进水监测模块110用于获取进水信息，通过ad将模拟量转化为数字量，并根据预先设定的控制参数，以及获取的进水信息等发送给远程控制模块120。
[0027]
具体地，其中进水监测模块110中包含温度、压力、流量等传感器(图中未示出)，进行进水信息的获取。
[0028]
其中进水信息包括房间的实际温度，空气定容比热容、房间内的空气质量、水比热容、进入房间时水的温度以及流出房间时水的温度等信息。
[0029]
进一步地，进水监测模块110中还包含预设定模块(图中未示出)，用于控制参数的设置。
[0030]
具体地，控制参数包括预先设置的房间预期温度、达到预期温度的与其时间以及管道的横截面积等参数。
[0031]
进一步地，根据进水信息和预设定的参数确定所需的水流量以及需要打开的阀门
数量。
[0032]
其中，水流量q具体表示为：
[0033][0034]
其中c
v
表示空气定容比热容，m
a
表示房间内的空气质量，t
a1
表示房间内空气的预期温度，t
a0
表示房间内空气的当前温度，c表示水比热容，t
w1
表示进入房间时水的温度，t
w0
表示流出房间时水的温度，t表示预期多长时间达到预期温度。
[0035]
进一步地，根据水流量计算需要打开的阀门数量，需要打开的阀门数量a具体表示为：
[0036][0037]
其中ρ表示水的密度，v表示水流速度，q表示所需水流量。
[0038]
进一步地，进水检测模块110还包括，根据水流量以及控制参数计算能量补给。
[0039]
具体地，补给能量e可通下面的公式计算：
[0040]
e＝qc(t
w1
‑
t
w0
) e
[0041]
其e表示管道等流动过程中的损失，实际e可简化成：
[0042]
e＝kqc(t
w1
‑
t
w0
)
[0043]
其k表示能量综合系数，q表示所需水流量，c表示水比热容，t
w1
表示进入房间时水的温度，t
w0
表示流出房间时水的温度。
[0044]
其中进水检测模块110的控制结果为，计算出的水流量、需要打开的阀门数量以及进水能量补给。将该控制结果发送至远程控制模块120。
[0045]
远程控制模块120分别与进水监测模块110、水流调节模块130以及供热模块140连接，用于接收进水检测模块110发送的控制结果，根据控制结果控制水流调节模块130以及供热模块140。
[0046]
具体地，远程控制模块120控制水流调节模块130调节出水流量以及需要打开的阀门数量，远程控制模块120控制供热模块140调节进水能量补给。
[0047]
水流调节模块130分别与远程控制模块120和水箱160连接，用于根据远程控制模块120输出的所需水流量，调节出水流量。
[0048]
水流调节模块130还与水箱160连接，其中水箱160用于储存和补充水量，水流调节模块130根据远程控制模块120的控制从水箱中获取所需水流量。
[0049]
供热模块140与远程控制模块120连接，用于根据远程控制模块120发送的控制结果，调节进水能量补给。
[0050]
换热模块150分别与供热模块150、水箱160和水流调节模块130连接，用于接收水流调节模块130调节后的出水流量以及所需的阀门数量，以及接收供热模块140调节的进水能量补给。
[0051]
可以理解地，换热模块150为家庭中常见的暖气片，调节后的水量以及温度都作用于在暖气片上，从而提升房间的温度。
[0052]
通过上述系统，实现了自动、动态调节水流能量的目标，从而达到节能的目的。
[0053]
本技术还提供的一种使用自动调节能量的热水供给系统的自动调节能量的热水供给方法，具体包括以下步骤：
[0054]
步骤s210：预先设定控制参数。
[0055]
具体地，控制参数包括预先设置的房间预期温度、达到预期温度的与其时间以及管道的横截面积等参数。
[0056]
步骤s220：获取进水信息。
[0057]
具体地，进水信息包括房间的实际温度，空气定容比热容、房间内的空气质量、水比热容、进入房间时水的温度以及流出房间时水的温度等信息。
[0058]
其中执行步骤s210和步骤s220无先后顺序。
[0059]
步骤s230：根据预先设定的控制参数和获取的进水信息，确定所需水流量以及需要打开的阀门数量。
[0060]
具体地，水流量q具体表示为：
[0061][0062]
其中c
v
表示空气定容比热容，m
a
表示房间内的空气质量，t
a1
表示房间内空气的预期温度，t
a0
表示房间内空气的当前温度，c表示水比热容，t
w1
表示进入房间时水的温度，t
w0
表示流出房间时水的温度，t表示预期多长时间达到预期温度。
[0063]
具体地，需要打开的阀门数量a具体表示为：
[0064][0065]
其中ρ表示水的密度，v表示水流速度，q表示所需水流量。
[0066]
步骤s240：根据预先设定的控制参数和获取的进水信息，进行进水能量补给的调节。
[0067]
补给能量e可通下面的公式计算：
[0068]
e＝qc(t
w1
‑
t
w0
) e
[0069]
其e表示管道等流动过程中的损失，实际e可简化成：
[0070]
e＝kqc(t
w1
‑
t
w0
)
[0071]
其k表示能量综合系数，q表示所需水流量，c表示水比热容，t
w1
表示进入房间时水的温度，t
w0
表示流出房间时水的温度。
[0072]
本技术具体以下有益效果：
[0073]
本实施例提供的一种自动调节能量的热水供给系统及其方法，能够同时调节出水流量以及热量补给，同时能够远程监控，达到远程、自动并且动态调节水流能量的目标，实现节能目的。
[0074]
以上所述实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特殊进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。