新式节能型供热、降温智控设备

新式节能型供热、降温智控设备

庄绍林

青岛千和电子有限公司 山东 青岛 266400

一、技术领域

本项目涉及供热，特别涉及供热、空气调节的控制设备。

二、背景技术

人的舒适度与温度有重要关系。人处在温度18℃-25℃范围的环境中较为舒适，特别是在温度18℃-25℃的室内更舒适，但往往忽略了室外温度这个参数。例如：人在19℃的室内，若此时室外温度值是-18℃，室内外温差值是19℃-（-18℃）=37度，室内外温差值较大，尽管室内已是舒适的温度值，可人并不感觉舒适。这是什么原因呢？

目前房屋的墙壁、门窗不是理论上的绝热物体，还是会传递热量的。根据热力学定律，热传递速率与温差的函数关系，温差越大热传递速率越快。人与房屋的热量快速地向室外传送，人的热量流失过快，即热传递速率过快，感觉会不适。

反之，若人处于19℃的室内，而室外温度值是24℃，室内外温差是19℃-24℃=-5度，即室外温度值已高于室内温度值5度，室外的热量已向室内传递，若供热运转设备仍向室内常规供热，就会造成能源浪费。

由此可见，供热设备的运转，不仅要参考室内温度值，还要参考室外环境温度值。当室内温度值低于舒适温度值下限值时（17℃），且室内外温差值大于6度以上（经验数据）时，供热运转设备应向室

内增大供热热量，尽快提升室内温度值。当室内温度值高于舒适温度值上限值（例如：23°C）运转设备要适当减小供热热量，以利于节能。

当室内温度值已是“18℃-23°C”室内外温差是负数时（室内温度值已小于室外温度值），供热设备应减小向室内的供热热量，达到既舒适又节能的目的。

三、项目内容

本项目是节能供热智能控制设备（下面简称“本设备”），一方面使人舒适，另一方面节约能源。此设备不仅要参考室内温度值，即本文提到的“静温差”值；还要参考室内与室外的温度值，即本文提到的“动温差”值，双方参数结合起来，智能控制供热运转设备，例如供暖换热站及空气调节器。

当室内温度值低于舒适温度值的下限值时，且室内外温差值较大时，室内温度值已大于室外温度值时，本节能型供热智控设备，应使供热运转设备加大供热力度，快速提高室内温度值。

当室内温度值已达到人的舒适温度，且室内温度值已小于室外温度值时，本节能型供热智控设备，应使供热运转设备减小供热力度，这样既满足人的舒适温度值又达到节能目的。

节能型供热智控设备，包括柜体,所述柜体内设有室内测温控制器，所述室内测温控制器连接室内测温传感器，所述室内测温控制器

还与室内外温差监控器连接，并且共同控制柜外供热运转设备。室内

外温差监控器还与室内温度传感器及室外测温传感器相连接。

在本项目设备中，室内测温控制器利用室内测温传感器测量室内温度值，室内外温差监控器利用室内温度传感器，和室外测温传感器测量室内外各自的温度值，并计算室内外温差值，室内测温控制器与室内外温差监控器相连，智能控制柜外的供热运转设备。不仅满足了人对温度舒适度的要求，而且达到节能目的，如图1所示。

图1 供热智控设备结构示意图

在本设备中，包括柜体101，室内测温控制器102与室内测温传感器104相连，并与室内外温差监控器103相连，室内外温差监控器103与室内温度传感器106相连，再与室外测温传感器105相连，室

内测温控制器102与室内外温差监控器103相连，联合并共同智能控制柜外供热运转设备107。

当室内温度值低于人的舒适度下限值（例：18℃）且室内温度值高于室外温度值较大时（T内-T外=△T），例△T＞6度以上，室内测温控制器102与室内外温差监控器103相连，共同智能控制柜外供热运转设备107，使其加大供热力度，快速提升室内温度值。

当室内温度值处于人的舒适度范围内时（例19℃），而此时室外温度值已高于室内温度值，就是说室内温度值低于室外温度值，这时室内测温控制器102联合室内外温差监控器103控制柜外供热运转设备107，使其减少对室内的供热力度，达节能之目的。

四、设备应用场景：各小区集体供热；空气温度调节器等

1.各小区（换热站）供热，将人工控制改为智能控制。

（1）一般冬季，室内温度低于“静温差”下限值（18°C）时开；当室内温度值—室外的温度值=“动温差”值，小于0时关、大于6度开（注：这是与传统供热的不同之处，也是节能的措施）。

（2）一般春季，室内温度高于“静温差”的上限值（23°C）时关；当室内温度值—室外的温度值=“动温差”值，小于0时关、大于6度开（注：这是与传统供热的不同之处，也是节能的措施）。

由“静温差”与“动温差”值两者结合起来控制供暖泵的工作状态，即可使室内达舒适温度值又可节能。

2.空气温度调节器

（1）升温：室内温度低于“静温差”下限值（18°C）时开；当室内温度值—室外温度值=“动温差”值，小于0度时关、大于6度时开（这是与传统供热的不同之处，也是节能的一项措施）。室内温度高于“静温差”的上限值（23°C）时关；当室内温度值—室外的温度值=“动温差”值，小于0度时关、大于6度时开（这是与传统供热的不同之处，也是节能的一项措施）。

（2）降温：室内温度高于“静温差”的上限值（25°C）时开，当室内温度值—室外的温度值=“动温差”值，小于0度时关，大于6度时开。室内温度低于“静温差”的下限值（ 23°C）时关，小于0度时关、大于6度时开。

电路是成串联状态控制。一般是首先看“动温差”值是否等于0还是大于6度。若是“动温差”值是0，则仅由室内“静温差”值控制，与传统方法一样；若是“动温差”值大于6度，则要受到“动温差”的制约。即参考室内与室外的两者温度值。

上述的“静温差”值是指一点的不同时刻的温度差值；时间是自变量，温度差值是函数。“动温差”值是指两点的同一时刻的温度差值，自变量是两点各自的温度值。是本文中重要的两个参数。

我公司可提供专业的控制设备。

作者简介：庄绍林，男，汉族，山东省青岛市人，教授，青岛千和电子有限公司总工程师，研究方向：节能设备