Блок управления и способ управления отводом тепла или холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии
Изобретение относится к способу управления отводом тепла или холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Способ включает определение базовой температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии, прием в локальной распределительной системе сигнала управления, указывающего на понижение температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии, определение пониженной температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии на основе сигнала управления и базовой температуры управления. Способ дополнительно включает определение температуры обратного потока теплоносителя в обратной линии, и, если определенная пониженная температура управления меньше, чем температура обратного потока, определение временной температуры управления, большей, чем температура обратного потока, и меньшей, чем базовая температура управления, и управление отводом тепла локальной распределительной системы из распределительной сети на основе временной температуры управления. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способам управления отводом тепла или холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Изобретение также относится к блоку управления для управления отводом тепла или холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии.
Уровень техники
Почти все большие развитые города мира имеют по меньшей мере два типа энергетических распределительных сетей, встроенных в их инфраструктуры: одна сеть для обеспечения отопления и одна сеть для обеспечения охлаждения. Сеть для обеспечения отопления может использоваться, например, для обеспечения комфортного и/или технологического нагрева, и/или подготовки горячей воды. Сеть для обеспечения охлаждения может использоваться, например, для обеспечения комфортного охлаждения и/или технологического охлаждения.
Общей сетью для обеспечения отопления является газовая сеть или электрическая сеть, обеспечивающая комфортный и/или технологический нагрев, и/или подготовку горячей воды. Другой сетью для обеспечения отопления является сеть центрального отопления. Сеть центрального отопления используется для подачи нагретого теплоносителя, как правило, в виде воды, в здания города. Централизованно расположенная нагревательная и насосная установка используется для нагревания и распределения нагретого теплоносителя. Нагретый теплоноситель доставляется в здания через один или более питающих трубопроводов и возвращается в нагревательную и насосную установку через один или более обратных трубопроводов. Локально в здании тепло от нагретого теплоносителя извлекается через местную тепловую подстанцию, содержащую теплообменник.
Общей сетью для обеспечения охлаждения является электрическая сеть. Электроэнергия может быть использована, например, для работы холодильников или морозильных камер, или для работы кондиционеров для обеспечения комфортного охлаждения. Другой сетью для обеспечения охлаждения является сеть централизованного холодоснабжения. Сеть централизованного холодоснабжения используется для подачи охлажденного теплоносителя, как правило, в виде воды, в здания города. Централизованно расположенная охлаждающая и насосная установка используется для охлаждения и распределения охлажденного таким образом теплоносителя. Охлажденный теплоноситель доставляется в здания через один или более питающих трубопроводов и возвращается в охлаждающую и насосную установку через один или более обратных трубопроводов. Локально в здании, холод из охлажденного теплоносителя извлекается через тепловой насос.
Использование энергии для отопления и/или охлаждения стабильно растет, оказывая негативное влияние на окружающую среду. Посредством совершенствования использования энергии, распределяемой в энергетических распределительных сетях, негативное влияние на окружающую среду может быть уменьшено. Следовательно, существует необходимость совершенствования использования энергии, распределяемой в энергетических распределительных сетях, включая действующие сети. Обеспечение отоплением/охлаждением также подразумевает огромные финансовые вложения, когда оно доходит до инженерных проектов и существует постоянное стремление сократить расходы. Следовательно, существует необходимость в усовершенствовании того, как обеспечить рациональные решения для отопления и охлаждения города.
Раскрытие сущности изобретения
Целью настоящего изобретение является решение по меньшей мере некоторых проблем, упомянутых выше. Следовательно, согласно первому аспекту, предусматривается способ управления отводом тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Согласно второму аспекту, предусматривается способ управления отводом холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы и в описании.
Локальная распределительная система содержит устройство для обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой и распределительной сетью тепловой энергии, и одно или более устройств распределения тепловой энергии. Локальная распределительная система дополнительно содержит механизм подачи для питания одного или более устройств распределения тепловой энергии тепловой энергией из устройства для обмена тепловой энергией посредством прохождения теплоносителя, и обратную линию для возврата теплоносителя из одного или более устройств распределения тепловой энергии в устройство для обмена тепловой энергией.
Способ, согласно первому аспекту, включает этап, на котором определяют базовую температуру управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Способ дополнительно включает этап, на котором принимают в локальной распределительной системе сигнал управления, указывающий на снижение температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии, и определяют пониженную температуру управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии на основе сигнала управления и базовой температуры управления. Способ дополнительно включает этап, на котором определяют температуру обратного потока теплоносителя в обратной линии, и, если определенная пониженная температура управления меньше, чем температура обратного потока, определяют временную температуру управления, большую, чем температура обратного потока и меньшую, чем базовая температура управления. Локальный блок управления выполнен с возможностью управления отводом тепла локальной распределительной системы из распределительной сети на основе временной температуры управления.
Способ, согласно второму аспекту, включает этап, на котором определяют базовую температуру управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Способ дополнительно включает этапы, на которых принимают в локальной распределительной системе сигнал управления, указывающий на повышение температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии, и определяют повышенную температуру управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии на основе сигнала управления и базовой температуры управления. Способ дополнительно включает этап, на котором определяют температуру обратного потока теплоносителя в обратной линии, и, если определенная повышенная температура управления больше, чем температура обратного потока, определяют временную температуру управления, меньшую, чем температура обратного потока и большую, чем базовая температура управления, и управляют отводом холода локальной распределительной системы из распределительной сети на основе временной температуры управления.
Как правило, несколько зданий подключены к распределительной сети на разной отдаленности от промышленной установки, подающей нагретую и/или охлажденную жидкость в сеть. Таким образом, здание, находящееся рядом с промышленной установкой в сети, может потреблять больше, чем его доля тепла или холода, что может привести к тому, что здания, расположенные более отдаленно в сети, не получают достаточно отопления или охлаждения, если имеются ограниченные запасы нагретой или охлажденной жидкости. Отводом тепла или холода из распределительной сети можно управлять посредством локальных блоков управления. Локальный блок управления для локальной распределительной системы выполнен с возможностью определения базовой температуры управления для отвода тепла или холода локальной распределительной системы из сети тепловой энергии. Локальный блок управления выполнен с возможностью принимать сигнал управления, указывающий на изменение в температуре управления, например, на повышение или понижение. Локальный блок управления выполнен с возможностью определения пониженной или повышенной температуры управления на основе принятого сигнала управления и базовой температуры управления и управления отводом тепла или холода локальной распределительной системы при пониженной или повышенной температуре управления. Таким образом, отвод тепла или холода локальной распределительной системы может частично управляться посредством сигнала управления, принимаемого локальным блоком управления. Этот сигнал управления может быть, например, отправлен центральной системой или сервером с информацией о том, что потребление энергии в системе должно быть понижено. Таким образом, риск перегрузки всей распределительной системы может быть уменьшен.
В способах согласно первому и второму аспектам может быть определена временная температура управления. Временная температура управления может быть определена на основе теплоносителя в обратной линии, т.е. температура может быть обусловлена тем, сколько тепла или холода было потреблено локальной распределительной системой. Было установлено, что уставка температуры управления ниже (или выше в случае системы для холода) чем температура обратного потока будет соответствовать полной остановке отвода, например, путем полного закрытия клапана системы, таким образом, что вызывает износ клапана. Напротив, при использовании временной температуры управления, можно уменьшить износ клапана, так как изменение может быть выполнено постепенно.
Когда уставка (временной) температуры управления ниже, чем предыдущая температура управления, температура обратного потока локальной распределительной системы может быть понижена или повышена для систем отопления или охлаждения соответственно, спустя некоторое время. Когда на температуру обратного потока оказывало влияние изменение температуры управления, временная температура управления может быть также изменена. Это позволяет поддерживать временную температуру управления выше (или ниже) температуры обратного потока при понижении (или повышении) температуры управления. Таким образом, температура управления может быть постепенно увеличена или понижена.
Локальный блок управления выполнен с возможностью напрямую менять температуру управления до требуемого значения без принятия в расчет температуры обратного потока. Однако, это может приводить к износу локальной распределительной системы, так как для достижения определенной температуры управления в локальной распределительной системе, управляющий клапан, как правило, должен быть закрыт в течение некоторого периода времени. Такое решение имеет риск трактоваться лицами, находящимися в здании, как то, что в системе есть неисправность, что может привести к тому, что они обратятся к дистрибьютеру. Напротив, посредством определения температуры управления выше или ниже, чем температура обратного потока, в зависимости от того, служит ли система для тепла или холода, управляющий клапан, как правило, не должен быть полностью закрыт, что позволяет избежать каких-либо замешательств пользователей локальной распределительной системы. Более того, это защитит управляющий клапан от неисправности, если учесть, что повторное полное закрытие и последующее открытие управляющего клапана может привести к износу управляющего клапана.
Следует понимать, что термин «распределительная система тепловой энергии» относится к любой системе для распределения тепловой энергии. Например, он может относиться к системе для распределения тепла или системе распределения холода. Согласно другому примеру, он может относиться к комбинированной системе распределения как тепла, так и холода. «Распределительная сеть» может представлять собой любые средства для распределения тепла и/или холода в распределительной системе тепловой энергии посредством подачи теплоносителя в здание или систему.
«Локальная распределительная система» представляет собой систему для распределения тепла и/или холода из распределительной сети тепловой энергии. Она может содержать устройство для обмена энергией между распределительной сетью тепловой энергии и локальной распределительной системой.
Следует понимать, что «локальный блок управления» может представлять собой блок обработки любого типа для управления локальной распределительной системой. Локальный блок управления может быть использован для одной или множества локальных распределительных систем.
«Устройством распределения тепловой энергии» может быть любое устройство для передачи тепловой энергии к или от локальной распределительной системы тепловой энергии в здание, с которым связано это устройство.
Под «отводом» подразумевается потребление или использование тепла или холода из распределительной сети тепловой энергии.
«Сигналом управления» может быть любой сигнал для передачи изменения температуры управления для локального блока управления. Это может быть, например, аналоговый или цифровой сигнал.
Следует понимать, что под терминами «тепло» или «холод» понимается энергия для изменения температуры в здании, посредством как повышения, так и понижения температуры.
Посредством управления локальными блоками управления через центральный сервер может быть соответствующим образом адаптирован отвод тепла или холода во всей системе распределения тепла. Управление может быть основано на предельной производственной мощности промышленной установки, выполненной с возможностью подачи тепла и/или холода в распределительную сеть тепловой энергии. Это может понизить риск перегрузки промышленной установки или невозможности обеспечить достаточное количество тепла или холода для всех зданий, подключенных к сети.
Однако, также было понятно, что изменение отвода тепла или холода локальной распределительной системы из системы распределения тепла может быть причиной износа локальной распределительной системы. Например, чтобы достичь определенной температуры управления в локальной распределительной системе, управляющий клапан возможно должен быть закрыт в течение времени. Напротив, в настоящем изобретении, температура управления может быть определена на основе температуры обратного потока локальной распределительной системы. Посредством адаптации временной температуры управления до температуры обратного потока, временная температура управления может держаться достаточно низко, чтобы быть причиной уменьшения (или повышения в случае системы для холода) температуры обратного потока, но достаточно высоко (или низко) для того, чтобы избежать полного закрытия клапана системы. Таким образом, отвод локальной системы распределения энергии может быть уменьшен при минимизации износа компонентов системы, таких как управляющие клапана и/или насосы. Кроме того, как раскрыто выше, минимизируется риск того, что лица в обслуживаемом здании воспринимают неисправность локальной системы распределения энергии.
Способ, согласно первому аспекту, дополнительно может включать этапы, на которых определяют температуру обратного потока в течение времени, и постепенно понижают временную температуру управления с обеспечением того, чтобы временная температура управления была больше, чем температура обратного потока, до тех пор, пока временная температура управления не достигнет пониженной температуры управления.
Соответственно, способ, согласно второму аспекту, дополнительно может включать этапы, на которых определяют температуру обратного потока в течение времени, и постепенно повышают временную температуру управления с обеспечением того, чтобы временная температура управления была меньше, чем температура обратного потока, до тех пор, пока временная температура управления не достигнет повышенной температуры управления.
Обеспечивая, чтобы временная температура управления была больше, чем температура обратного потока, можно избежать закрытия клапана, регулирующего температуру, так как тепло или холод непрерывно подаются в локальную распределительную систему. Посредством постепенного понижения временной температуры управления, требуемая температура управления может быть достигнута без излишнего износа локальной распределительной системы.
Согласно варианту осуществления изобретения по первому аспекту, этап постепенного понижения временной температуры управления может включать следующее: до тех пор пока временная температура управления не достигнет пониженной температуры управления, определяют температуру обратного потока в течение времени, и в ответ на то, что определенная температура обратного потока достигает временную температуру управления, определяют температуру обратного потока теплоносителя в обратной линии в локальной распределительной системе, и определяют новую временную температуру управления, более высокую, чем определенная температура обратного потока и более низкую, чем предыдущая временная температура управления.
Согласно варианту осуществления способа по второму аспекту, этап постепенного повышения временной температуры управления может включать следующее: до тех пор, пока временная температура управления не достигнет повышенной температуры управления, определяют температуру обратного потока в течение времени, и в ответ на то, что определенная температура обратного потока достигает временную температуру управления, определяют температуру обратного потока теплоносителя в обратной линии в локальной распределительной системе, и определяют новую временную температуру управления, более низкую, чем определенная температура обратного потока и более высокую, чем предыдущая временная температура управления.
Этап определения температуры обратного потока может выполняться периодически. «Периодически» может пониматься, как выполняемый регулярно с временным интервалом. Например, определение может выполняться каждую минуту, каждые пять минут, каждые пятнадцать минут или с другим подходящим временным интервалом.
Благодаря определению температуры обратного потока в течение времени, временная температура управления может быть отрегулирована при изменении температуры обратного потока. Таким образом, температура управления может быть отрегулирована относительно быстро так, чтобы она следовала за понижением температуры обратного потока.
Это постепенное повышение или понижение может управляться на основе температуры обратного потока локальной распределительной системы, например, разница между температурой обратного потока и температурой управления может поддерживаться на постоянном значении. Таким образом, температура может быть постепенно повышена до тех пор, пока температура управления не достигнет требуемого значения.
Способ, согласно первому аспекту, может дополнительно включать этап, на котором определяют температуру за пределами здания, в котором установлена локальная распределительная система, причем этап определения базовой температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии может быть основан на определенной температуре за пределами здания.
Способ, согласно второму аспекту, может дополнительно включать этап, на котором определяют температуру внутри здания, в котором установлена локальная распределительная система, причем этап определения базовой температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии основан на определенной температуре за пределами здания.
Например, если температура относительно высокая, отвод тепла может быть понижен, или отвод холода может быть повышен. Альтернативно, если температура относительно низкая, отвод тепла может быть повышен, или отвод холода может быть понижен. Каждый локальный блок управления может быть выполнен с возможностью определения того, является ли температура относительно высокой или относительно низкой, и управления связанной с ним локальной распределительной системой соответственно.
За счет адаптации отвода локальной распределительной системы до температуры за пределами или внутри здания, отвод локальной распределительной системы может быть более точно адаптирован под требования здания. Кроме того, за счет отсутствия потребления большего, чем требуется, количества тепла или холода, отвод тепла или холода может быть более энергоэффективным и, что поддерживает затраты на относительно низком уровне.
Согласно третьему аспекту изобретения, предусмотрен блок управления для управления отводом тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии.
Локальная распределительная система соответствует локальной распределительной системе, раскрытой со ссылкой на первый и второй аспекты.
Блок управления может содержать первый приемник, выполненный с возможностью приема данных, относящихся к базовой температуре управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии; второй приемник, выполненный с возможностью приема сигнала управления, указывающего на снижение температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии и третий приемник, выполненный с возможностью приема данных, относящихся к температуре обратного потока теплоносителя в обратной линии. Блок управления может дополнительно содержать модуль управления температурой управления, выполненный с возможностью управления температурой управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии путем определения пониженной температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии на основе сигнала управления и базовой температуры управления, сравнения пониженной температуры управления и температуры обратного потока. Если определенная пониженная температура управления меньше, чем температура обратного потока, модуль управления температурой может определить временную температуру управления, большую, чем температура обратного потока и меньшую, чем базовая температура управления и настроить временную температуру управления в качестве температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии.
Согласно четвертому аспекту изобретения, предусмотрен блок управления для управления отводом холода локальной распределительной системы из распределительной сети теплой энергии.
Локальная распределительная система соответствует локальной распределительной системе, раскрытой со ссылкой на первый и второй аспекты.
Блок управления может содержать первый приемник, выполненный с возможностью приема данных, относящихся к базовой температуре управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии, второй приемник, выполненный с возможностью приема сигнала управления, указывающего на повышение температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии, и третий приемник, выполненный с возможностью приема данных, относящихся к температуре обратного потока теплоносителя в обратной линии. Блок управления может дополнительно содержать модуль управления температурой управления, выполненный с возможностью управления температурой управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии путем определения повышенной температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии на основе сигнала управления и базовой температуры управления, сравнения повышенной температуры управления и температуры обратного потока, и, если определенная повышенная температура управления больше, чем температура обратного потока, определения временной температуры управления, меньшей, чем температура обратного потока и большей, чем базовая температура управления. Модуль управления температурой управления может быть дополнительно выполнен с возможностью настройки временной температуры управления как температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии.
Блоки управления согласно третьему и четвертому аспектам изобретения могут иметь такой же эффект и решать те же проблемы, как и способы согласно первому и второму аспектам, раскрытые ранее.
Еще одна сфера применения настоящего изобретения станет очевидной из подробного описания, приведенного далее. Однако, следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры, хотя указывают на предпочтительные варианты осуществления изобретения, приведены только в качестве иллюстрации, поскольку из данного подробного описания специалисту в данной области будут очевидны различные изменения и модификации в пределах объема изобретения, определенном в формуле изобретения. Также следует принять во внимание, что варианты осуществления и аспекты могут быть скомбинированы с получением тех или иных преимуществ. Например, способ по первому аспекту может быть объединен со способом по второму аспекту. Аналогично, блок управления по третьему аспекту может быть объединен с блоком управления по четвертому аспекту.
Следовательно, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается конкретными компонентами раскрытого устройства или этапами раскрытых способов, так как такие устройство и способ могут изменяться. Также, следует понимать, что применяемая в настоящей заявке терминология приводится только в целях описания конкретных вариантов осуществления изобретения и не предназначена для ограничения. Следует отметить, что в контексте описания и прилагаемой формулы изобретения, формы единственного числа, указывающие неопределенные и определенные элементы, а также «данный» и «указанный» следует понимать так, что имеются один или более элементов, если контекст явно не диктует иное. Таким образом, например, указание на «блок» или «данный блок» может предполагать несколько устройств и тому подобное. Кроме того, слова «содержащий», «включающий», «вмещающий» и аналогичные формулировки не исключают других элементов или этапов.
Краткое описание чертежей
Изобретение будет раскрыто на примере более подробно со ссылкой на прилагаемые схематичные чертежи, которые демонстрируют предпочтительный на данный момент вариант осуществления изобретения.
На фиг. 1 показано схематическое изображение двух локальных распределительных систем.
На фиг. 2 показано схематическое изображение системы распределения тепла, содержащей локальные распределительные системы.
На фиг. 3 показана блок-схема способа управления отводом тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии.
На фиг. 4 показана блок-схема способа управления отводом холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии.
На фиг. 5а и фиг.5b продемонстрированы результаты изменения временной температуры управления.
На фиг. 6 показано схематическое изображение блока управления.
Все фигуры являются схематичными, не обязательно выполненными в масштабе, и, как правило, показывают только части, которые обязательны в целях пояснения вариантов осуществления, причем другие части могут быть опущены.
Осуществление изобретения
Подробные варианты осуществления идеи настоящего изобретения будут раскрыты ниже со ссылкой на чертежи. Однако, идея настоящего изобретения может быть воплощена во многих различных формах и не должна толковаться как ограниченная вариантами осуществления изобретения, изложенными в настоящей заявке; напротив, эти варианты осуществления представлены в качестве примера, так чтобы данное описание передавало объем идеи изобретения специалистам в данной области техники.
Два примера локальных распределительных систем 150а, 150b будут раскрыты ниже со ссылкой на фиг. 1. Локальные распределительные системы 150а, 150b могут быть установлены в зданиях, таких как офисные здания, торговые помещения, жилые комплексы, фабрики или другие здания, нуждающиеся в тепле или холоде.
Локальная распределительная система 150а выполнена с возможностью распределения тепла в здании. Тепло может быть в форме комфортного отопления, горячей водопроводной воды и/или любого другого отопления, необходимого зданию. Локальная распределительная система 150b выполнена с возможностью распределения холода в здании. Холодом может быть комфортное охлаждение, охлаждение для целей охлаждения или замораживания и/или любое другое охлаждение, необходимое зданию.
Локальные распределительные системы 150а, 150b могут быть установлены в одном и том же здании. Альтернативно, локальные распределительные системы 150а, 150b могут быть установлены в разных зданиях.
Локальная распределительная система 150а содержит локальный блок 140а управления, устройство 155а, выполненное с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150а и распределительной сетью 110 тепловой энергии и нагревательный прибор 156. В примере на Фиг. 1 устройство 155а, выполненное с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150а и распределительной сетью 110 тепловой энергии является теплообменником. Однако, вместо этого, устройством 155а, выполненным с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150а и распределительной сетью 110 тепловой энергии может быть тепловой насос. Использование теплообменника или теплового насоса зависит от температуры теплоносителя в распределительной сети 110 тепловой энергии и желаемой температуры теплоносителя локальной распределительной системы 150а. Посредством устройства 155а, выполненного с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150а и распределительной сетью 110 тепловой энергии, тепло из распределительной сети 110 тепловой энергии распределяется по локальной распределительной системе 150а. Впоследствии тепло может поступать в здание, в котором размещена локальная распределительная система 150а, через нагревательный прибор 156. Локальная распределительная система 150а может содержать один или более нагревательных приборов 156. Локальный блок 140а управления выполнен с возможностью управления отводом тепла связанной с ним локальной распределительной системы 150а из распределительной сети 110 тепловой энергии. Локальный блок 140а управления выполнен с возможностью приема сигнала управления, например, от центрального сервера, и управления отводом тепла связанной с ним локальной распределительной системы 150а из распределительной сети 110 тепловой энергии в соответствии с принятым сигналом управления. Локальный блок 140а управления выполнен с возможностью управления отводом тепла связанной с ним локальной распределительной системы 150а из распределительной сети 110 тепловой энергии посредством управления клапаном, регулирующим поток теплоносителя из распределительной сети 110 тепловой энергии для прохождения через устройство 155а, выполненное с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150а и распределительной сетью тепловой энергии. Клапан не раскрыт подробно на Фиг. 1, но он является составной частью устройства 155а, выполненного с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150а и распределительной сетью тепловой энергии. Клапан может быть реализован как регулятор расхода. Клапан может быть реализован как насос. Функцией клапана является регулирование потока теплоносителя распределительной сети 110 тепловой энергии через устройство 155а, выполненное с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150а и распределительной сетью тепловой энергии.
Локальная распределительная система 150b содержит локальный блок 140b управления, устройство 155b, выполненное с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150b и распределительной сетью 110 тепловой энергии, и теплопоглотитель 157. В примере на Фиг. 1 устройство 155b, выполненное с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150b и распределительной сетью 110 тепловой энергии, представляет собой теплообменник. Однако, вместо этого, устройством 155b, выполненным с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150b и распределительной сетью 110 тепловой энергии может быть тепловой насос. Использование теплообменника или теплового насоса зависит от температуры теплоносителя в распределительной сети 110 тепловой энергии и желаемой температуры теплоносителя локальной распределительной системы 150b. Посредством устройства 155b, выполненного с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150b и распределительной сетью 110 тепловой энергии, холод из распределительной сети 110 тепловой энергии подается в локальную распределительную систему 150b. Впоследствии тепло из здания, в котором размещена локальная распределительная система 150b, может поглощаться через теплопоглотитель 157. Локальная распределительная система 150b может содержать один или более теплопоглотителей 157. Локальный блок 140b управления выполнен с возможностью управления отводом холода связанной с ним локальной распределительной системы 150b из распределительной сети 110 тепловой энергии. Локальный блок 140b управления выполнен с возможностью приема сигнала управления, например, от центрального сервера и управления отводом холода связанной с ним локальной распределительной системы 150b из распределительной сети тепловой энергии в соответствии с принятым сигналом управления. Локальный блок 140b управления выполнен с возможностью управления отводом холода связанной с ним локальной распределительной системы 150b из распределительной сети 110 тепловой энергии посредством управления клапаном, регулирующим поток теплоносителя из распределительной сети 110 тепловой энергии для прохождения через устройство 155b, выполненное с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150b и распределительной сетью тепловой энергии. Клапан не раскрыт подробно на Фиг. 1, но он является составной частью устройства 155b, выполненного с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150b и распределительной сетью тепловой энергии. Клапан может быть реализован как регулятор расхода. Клапан может быть реализован как насос. Функцией клапана является регулирование потока теплоносителя распределительной сети 110 тепловой энергии через устройство 155b, выполненное с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150b и распределительной сетью тепловой энергии.
Локальный блок 140а, 140b управления управляет отводом тепла или холода локальной распределительной системы 150а, 150b из распределительной сети 110 тепловой энергии с помощью сигнала управления Tsteer. Локальный блок 140а, 140b управления или локальная распределительная система 150а, 150b может содержать ПИД-регулятор для управления отводом из распределительной сети 110 тепловой энергии посредством устройства 155а, 155b, выполненного с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150а, 150b и распределительной сетью 110 тепловой энергии.
Локальный блок 140а, 140b управления может быть выполнен с возможностью определения температуры Tmes и понижения, повышения или поддержания постоянным отвода тепла или холода локальной распределительной системы 150а, 150b из сети 110 на основе определенной температуры. В случае, когда локальная распределительная система 150а является системой для отвода тепла в здание, Tmes, как правило, определяется только лишь за пределами здания, в котором размещена локальная распределительная система 150а. В случае, когда локальная распределительная система 150b является системой для поглощения тепла из здания, Tmes, как правило, определяется внутри здания.
Датчик может быть установлен для измерения температуры Tret обратного потока теплоносителя, поступающего в устройство 155b, выполненное с возможностью обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой 150а, 150b и распределительной сетью 110 теплой энергии. Датчик может быть подключен к локальному блоку 140а, 140b управления, связанному с локальной распределительной системой 150а, 150b.
Как показано на Фиг. 6, локальный блок 140 управления содержит первый приемник 60а, выполненный с возможностью приема данных, относящихся к базовой температуре управления для отвода тепла или холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Такие данные могут быть, например, определены с помощью термометра за пределами или внутри здания. Локальный блок 140 управления дополнительно содержит второй приемник 60b, выполненный с возможностью приема сигнала управления, указывающего на повышение, снижение или поддержание постоянной температуры управления для отвода тепла или холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Сигналом управления может быть любой тип сигнала управления, например, цифровой сигнал, отправленный с центрального сервера. Локальный блок управления дополнительно содержит третий приемник 60с, выполненный с возможностью приема данных, связанных с температурой обратного потока теплоносителя в обратной линии локальной распределительной системы, например, которая определяется датчиком, описанным выше. Первый, второй и третий приемники 60а, 60b, 60с могут быть разными приемниками. Любой из первого, второго и третьего приемников 60а, 60b, 60с может быть одним и тем же приемником.
Локальный блок управления дополнительно содержит модуль 62 управления температурой управления, выполненный с возможностью управления температурой управления для отвода тепла и/или холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии, например, путем осуществления любого из способов 300 или 400, раскрытых со ссылкой на Фиг. 3 и Фиг. 4. Модуль 62 управления температурой управления может быть реализован в виде выделенного аппаратного блока. Альтернативно, модуль 62 управления температурой управления может быть реализован в виде фрагментов программного кода, выполняемых на процессорном блоке. Альтернативно, часть модуля 62 управления температурой управления может быть реализована в виде одного или более выделенных аппаратных блоков, а часть модуля 62 управления температурой управления может быть реализована в виде фрагментов программного кода, выполняемых на процессорном блоке. Модуль 62 управления температурой управления может дополнительно содержать накопитель для хранения данных, используемых при осуществлении любого из способов 300 или 400.
Пример системы 100 распределения тепла, содержащей локальные распределительные системы 150а, 150b схематически показан применительно к Фиг. 2. Система распределения тепла содержит распределительную сеть 110 тепловой энергии для распределения тепла и/или холода посредством среды-носителя и промышленную установку 120 для производства тепла и/или холода и для подачи тепла или холода в распределительную сеть 110 тепловой энергии. Система распределения тепла также содержит множество локальных блоков 140а, 140b управления, которые связаны с локальной распределительной системой 150а, 150b в здании 160а, 160b. На Фиг. 2 показан пример двух локальных блоков 140а, 140b управления, каждый из которых связан с локальной распределительной системой 150а, 150b в здании 160а, 160b. Однако, предполагается, что может быть использовано любое количество локальных блоков управления. Кроме того, каждый локальный блок управления может быть выполнен с возможностью управления локальной распределительной системой для одного или более зданий.
Локальные распределительные системы 150а, 150b соединены с распределительной сетью 110 тепловой энергии так, что может происходить обмен тепла и/или холода между распределительной сетью 110 тепловой энергии и соответствующей локальной распределительной системой 150а, 150b. Обмен тепла и/или холода между распределительной сетью 110 тепловой энергии и соответствующей локальной распределительной системой 150а, 150b может быть выполнен с использованием теплообменника.
Альтернативно, обмен тепла и/или холода между распределительной сетью 110 тепловой энергии и соответствующей распределительной системой 150а, 150b может быть выполнен с помощью теплового насоса.
Распределительная сеть 110 тепловой энергии может быть образована гидравлической сетью, по которой подается теплоноситель. Теплоноситель, как правило, представляет собой воду, хотя следует понимать, что могут быть использованы другие текучие среды или смесь текучих сред. Некоторыми неограничивающими примерами являются жидкие аммиак, антифриз (такой как гликоль), масла и спирты. Неограничивающим примером смеси является вода с добавленным к ней антифризом, таким как гликоль.
Локальные распределительные системы 150а, 150b могут быть расположены в зданиях 160а, 160b таких, как офисные здания, торговые помещения, жилые комплексы, фабрики или другие здания, нуждающиеся в тепле или холоде.
Промышленная установка 120 выполнена с возможностью нагрева или охлаждения теплоносителя распределительной сети 110 тепловой энергии. Нагретый или охлажденный теплоноситель может быть перемещен через питающую линию 111. Обратный теплоноситель может быть перемещен через обратную линию 112 в промышленную установку 120. В случае, когда нагретый теплоноситель перемещается через питающую линию 111, а охлажденный теплоноситель возвращается через обратную линию 112, распределительная сеть 110 тепловой энергии может рассматриваться как районная отопительная сеть. В случае, когда охлажденный теплоноситель перемещается через питающую линию 111, а нагретый теплоноситель возвращается через обратную линию 112, распределительная сеть 110 тепловой энергии может рассматриваться как сеть районного холодоснабжения. Согласно другому варианту осуществления, распределительная сеть 110 тепловой энергии может быть районной распределительной системой тепловой энергии, как раскрыто в WO 2017/076868. В таком случае, питающая линия 111 может рассматриваться как горячая линия, раскрытая в WO 2017/076868, а обратная линия 112 может рассматриваться как холодная линия, раскрытая в WO 2017/076868.
Локальная распределительная система 150а, 150b выполнена с возможностью распределения тепла или холода в здании 160а, 160b. Локальная распределительная система может распределять тепло или холод в здании с помощью теплоносителя. Теплоноситель представляет собой, как правило, воду, хотя следует понимать, что могут использоваться другие текучие среды или смесь текучих сред. Некоторыми неограничивающими примерами являются аммиак, антифриз (такой как гликоль), масла и спирты. Неограничивающим примером смеси является вода с добавленным к ней антифризом, таким как гликоль. Локальный блок 140а, 140b управления выполнен с возможностью управления отводом тепла или холода связанной с ним локальной распределительной системы 150а, 150b из распределительной сети 110 тепловой энергии. Теплоноситель локальной распределительной системы 150а, 150b, как правило, не соединен по текучей среде с теплоносителем распределительной сети 110 тепловой энергии. Как уже отмечалось, распределительная система 150а, 150b термически соединена с распределительной сетью 110 тепловой энергии посредством теплообменника или теплового насоса.
Система 100 распределения тепла дополнительно содержит центральный сервер 130. Центральный сервер 130 соединен с промышленной установкой 120 и соответствующими локальными блоками 140а, 140b управления. Центральным сервером 130 может быть сервер любого типа, содержащий процессорный блок. Центральный сервер 130 может физически содержать одно одиночное серверное устройство. Альтернативно, центральный сервер 130 может быть распределен по нескольким серверным устройствам. Центральный сервер 130 может находиться в составе промышленной установки 120 или в любом другом подходящем месте. Центральный сервер 130 выполнен с возможностью связи с промышленной установкой 120. Центральный сервер может осуществлять связь с промышленной установкой 120, например, с помощью сети связи с выделенными каналами, посредством интернета или их комбинации. Центральный сервер 130 дополнительно выполнен с возможностью осуществления связи с локальными блоками 140а, 140b управления, например, с помощью сети связи с выделенными каналами, посредством интернета или их комбинации. Связь в сети связи с выделенными каналами или по интернету может быть беспроводной и/или проводной.
Центральный сервер 130 может быть выполнен с возможностью определения предельной производственной мощности промышленной установки 120. Кроме того, центральный сервер 130 может быть выполнен с возможностью определения текущей или прогнозируемой производственной мощности для промышленной установки 120. Центральный сервер 130 дополнительно может быть выполнен с возможностью отправки сигнала 131 управления по меньшей мере на один из множества локальных блоков 140а, 140b управления.
Локальный блок 140а, 140b управления может быть выполнен так, чтобы, в ответ на сигнал управления с центрального сервера 130, уменьшать, увеличивать или поддерживать постоянным отвод тепла или холода локальной распределительной системы 150а, 150b из распределительной сети 110 тепловой энергии.
Способ 300 управления отводом тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии раскрыт со ссылкой на Фиг. 3.
Способ 300 включает определение S302 базовой температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Базовая температура управления представляет собой температуру, управляющую отводом тепла распределительной системы 150 из распределительной сети 110 тепловой энергии. Базовой температурой управления может быть заданная температура для теплоносителя. Базовая температура управления может быть определена на основе температуры, измеренной в и/или вблизи здания, в которое подается тепло. Например, локальный блок 140 управления может определять температуру Tmes. Tmes может быть определена за пределами здания, с которым она связана. Альтернативно, Tmes может быть определена внутри здания. Альтернативно, базовая температура управления может быть определена на основе температуры, измеренной внутри здания и температуры, измеренной за пределами здания.
Способ 300 дополнительно включает прием S304 сигнала управления, указывающего на снижение температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Сигнал управления поступает в локальную распределительную систему, предпочтительно с помощью локального блока 140 управления. Сигнал управления может представлять собой, например, коррекцию температуры. Коррекция может быть фактическим значением температуры, с которым локальный блок управления должен управлять отводом из распределительной сети тепловой энергии. Фактическим значением может быть положительное или отрицательное значение. Коррекция может быть процентным значением, применяемым для текущего или расчетного отвода. Коррекция может определяться в соответствии с инерцией каждого здания в сочетании с необходимостью управлять их совокупной потребностью в эффекте, связанном с производственными единицами. Большее значение коррекции для обслуживания больших потребностей в управлении и меньшее значение коррекции для обслуживания меньших потребностей в управлении.
Способ 300 дополнительно включает определение S306 пониженной температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Пониженная температура управления определяется на основе сигнала управления и базовой температуры управления. Как уже отмечалось выше, предпочтительно, чтобы сигнал управления поступал на локальный блок 140 управления. Локальный блок 140 управления может регулировать отвод тепла связанной с ним локальной распределительной системы 150 из распределительной сети 110 тепловой энергии на основе сигнала управления. Например, локальный блок 140 управления может управлять базовой температурой управления на основе значения коррекции, полученной с помощью сигнала управления. Если сигнал управления показывает значение температуры, локальный блок 140 управления может применять значение температуры управления, или, если сигнал управления показывает процентное значение, локальный блок 140 управления может применять процентное значение температуры управления. Например, значение коррекции может быть прибавлено к или вычтено из базовой температуры управления. Таким образом, локальный блок 140 управления может определять S306 пониженную температуру управления. Пониженная температура управления может использоваться до получения другого сигнала управления. Отвод локальной распределительной системы 150 может регулироваться соответствующим образом.
Способ 300 дополнительно включает определение S308 температуры обратного потока теплоносителя в обратной линии локальной распределительной системы.
Отсюда, определяется температура обратного потока теплоносителя в обратной линии в локальной распределительной системе 150.
Способ 300 дополнительно включает проверку S310 того, ниже ли определенная пониженная температура управления, чем температура обратного потока. Если определенная пониженная температура управления ниже, чем температура обратного потока, способ дополнительно включает определение S312 временной температуры управления, большей, чем температура обратного потока и меньшей, чем базовая температура управления. Следовательно, когда тепло отводится из распределительной сети 110 тепловой энергии, локальный блок 140 управления может быть сконфигурирован на проверку S310 того, ниже ли определенная пониженная температура управления, чем температура обратного потока. Если пониженная температура управления ниже, чем температура обратного потока, локальный блок 140 управления может быть сконфигурирован на определение S312 временной температуры управления, которая выше температуры обратного потока и ниже базовой температуры управления. Таким образом, отвод тепла локальной распределительной системы 150 может быть понижен.
Способ 300 дополнительно включает управление S314 отводом тепла локальной распределительной системы из распределительной сети на основе временной температуры управления.
Способ 300 может дополнительно включать определение температуры обратного потока теплоносителя в обратной линии в локальной распределительной системе в течение времени, и постепенное понижение временной температуры управления с обеспечением того, чтобы временная температура управления была больше, чем температура обратного потока, до тех пор, пока временная температура управления не достигнет пониженной температуры управления.
Этап постепенного понижения временной температуры управления может включать определение температуры обратного потока в течение времени, и, в ответ на то, что определенная температура обратного потока достигает значения временной температуры управления, определение температуры обратного потока теплоносителя в обратной линии в локальной распределительной системе, и определение новой временной температуры управления, более высокой, чем определенная температура обратного потока и более низкой, чем предыдущая временная температура управления.
Если пониженная температура управления не ниже, чем температура обратного потока, то локальный блок 140 управления может не адаптировать пониженную температуру управления. Для такого случая способ включает управление отводом тепла локальной распределительной системы из распределительной сети на основе пониженной температуры управления. Такое управление осуществляется до тех пор, пока не будет определена новая базовая температура управления или получен новый сигнал управления.
Способ 400 управления отводом холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии раскрыт со ссылкой на Фиг. 4.
Способ 400 включает определение S402 базовой температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Базовая температура управления представляет собой температуру, управляющую отводом холода распределительной системы 150 из распределительной сети 110 тепловой энергии. Базовой температурой управления может быть заданная температура для теплоносителя. Базовая температура управления может быть определена на основе температуры, измеренной в и/или вблизи здания, в которое подается холод. Например, локальный блок 140 управления может определять температуру Tmes. Tmes может быть определена за пределами здания, с которым она связана. Альтернативно, Tmes может быть определена внутри здания. Альтернативно, базовая температура управления может быть определена на основе температуры, измеренной внутри здания и температуры, измеренной за пределами здания.
Способ 400 дополнительно включает прием S404 сигнала управления, указывающего на повышение температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Сигнал управления поступает в локальную распределительную систему, предпочтительно с помощью локального блока 140 управления. Сигнал управления может представлять собой, например, коррекцию температуры. Коррекция может представлять собой фактическое значение температуры, с которым локальный блок управления должен управлять отводом из распределительной сети тепловой энергии. Фактическим значением может быть положительное или отрицательное значение. Коррекция может быть процентным значением, применяемым для текущего или расчетного отвода. Коррекция может определяться в соответствии с инерцией каждого здания в сочетании с необходимостью управлять их совокупной потребностью в эффекте, связанной с производственными единицами. Большее значение коррекции для обслуживания больших потребностей в управлении и меньшее значение коррекции для обслуживания меньших потребностей в управлении.
Способ 400 дополнительно включает определение S406 повышенной температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии. Повышенная температура управления определяется на основе сигнала управления и базовой температуры управления. Как уже отмечалось выше, предпочтительно, чтобы сигнал управления поступал на локальный блок 140 управления. Локальный блок 140 управления может регулировать отвод холода связанной с ним локальной распределительной системы 150 из распределительной сети 110 тепловой энергии на основе сигнала управления. Например, локальный блок 140 управления может управлять базовой температурой управления на основе значения коррекции, полученного с помощью сигнала управления. Если сигнал управления показывает значение температуры, локальный блок 140 управления может применять значение температуры управления, или, если сигнал управления показывает процентное значение, локальный блок 140 управления может применять процентное значение температуры управления. Например, значение коррекции может быть прибавлено к или вычтено из базовой температуры управления. Таким образом, локальный блок 140 управления может определять S406 повышенную температуру управления. Повышенная температура управления может использоваться до получения другого сигнала управления. Отвод локальной распределительной системы 150 может соответствующим образом регулироваться.
Способ 400 дополнительно включает определение S408 температуры обратного потока теплоносителя в обратной линии локальной распределительной системы. Отсюда, определяется температура обратного потока теплоносителя в обратной линии в локальной распределительной системе 150.
Способ 400 дополнительно включает проверку S410 того, выше ли определенная пониженная температура управления, чем температура обратного потока. Если определенная пониженная температура управления выше, чем температура обратного потока, способ дополнительно включает определение S412 временной температуры управления, меньшей, чем температура обратного потока и большей, чем базовая температура управления. Следовательно, когда холод отводится из распределительной сети 110 тепловой энергии, локальный блок 140 управления может быть сконфигурирован на проверку S410 того, выше ли определенная повышенная температура управления, чем температура обратного потока. Если повышенная температура управления выше, чем температура обратного потока, локальный блок 140 управления может быть сконфигурирован на определение S412 временной температуры управления, которая ниже температуры обратного потока и выше базовой температуры управления. Таким образом, отвод холода локальной распределительной системы 150 может быть понижен.
Способ 400 дополнительно включает управление S414 отводом тепла локальной распределительной системы из распределительной сети на основе временной температуры управления.
Способ 400 может дополнительно включать определение температуры обратного потока теплоносителя в обратной линии в локальной распределительной системе в течение времени, и постепенное повышение временной температуры управления с обеспечением того, чтобы временная температура управления была меньше, чем температура обратного потока, до тех пор, пока временная температура управления не достигнет значения повышенной температуры управления.
Этап постепенного повышения временной температуры управления может включать определение температуры обратного потока в течение времени, и, в ответ на то, что определенная температура обратного потока достигает значения временной температуры управления, определение температуры обратного потока теплоносителя в обратной линии в локальной распределительной системе, и определение новой временной температуры управления, более низкой, чем определенная температура обратного потока и более высокой, чем предыдущая временная температура управления.
Если повышенная температура управления не выше, чем температура обратного потока, то локальный блок 140 управления может не адаптировать повышенную температуру управления. Для такого случая способ включает управление отводом холода локальной распределительной системы из распределительной сети на основе повышенной температуры управления. Такое управление осуществляется до тех пор, пока не будет определена новая базовая температура управления или получен новый сигнал управления.
На Фигурах 5а и 5b показаны результаты изменения температуры управления для локальной распределительной системы.
Результат тривиального решения для настройки температуры управления показан на Фиг. 5а. Локальный блок управления мог определить базовую температуру управления, которая в этом примере составляет 60 градусов (как видно на первом графике). Локальный блок управления может принимать сигнал управления, показывающий снижение температуры управления, в этом примере снижение на 50% или 20 градусов. Далее локальный блок управления может определять пониженную температуру управления в 40 градусов. Температура обратного потока в локальной распределительной системе выше, чем пониженная температура управления, так что тепло больше не должно передаваться в систему. Это приводит к тому, что клапан полностью закрывается на неизвестный период времени до тех пор, пока температура обратного потока не станет ниже, чем температура управления, т.е. в системе требуется больше тепла. На этом этапе, клапан может быть снова открыт, чтобы поддерживать текущий отвод, на основе температуры обратного потока, меньшей, чем пониженная температура управления в 40 градусов.
В качестве примера, результат способа определения временной температуры управления в соответствии с настоящим изобретением показан на Фиг. 5b. В этом примере локальный блок управления принимает сигнал управления, показывающий снижение на 50% или 20 градусов сигнала управления. Локальный блок управления может определять уменьшение температуры управления до 40 градусов. В отличие от предыдущего примера, локальный блок управления затем может определять временный сигнал управления, который ниже чем Tsteer и выше, чем Tret. Как показано на Фиг. 5b, временная температура управления может быть постепенно понижена таким образом, чтобы разница между временной температурой управления и температурой обратного потока поддерживалась постоянной или приблизительно постоянной до тех пор, пока температура управления не достигнет требуемого уровня. Разница может быть определена таким образом, чтобы временная температура управления не была ниже, чем температура обратного потока. Когда температура обратного потока понижается, локальный блок управления может определять новую временную температуру управления на основе определенной разницы.
Временная температура управления и разница между временной температурой управления и температурой обратного потока могут быть определены следующим образом. Отвод энергии Е пропорционален потоку и разнице температур, ΔТ, между температурой Tsteer управления и температурой Tret обратного потока, плотности среды-теплоносителя и теплоемкости среды-теплоносителя. Локальный блок управления может допускать, что поток, плотность и теплоемкость являются постоянными. Путем деления текущего потребления энергии (неизвестного) на желаемое потребление энергии (неизвестное), может быть выражена разность энергии в процентах в ΔТ:
Е%=ΔTtarget/ΔTcurrent
Только в качестве иллюстрации, предполагая, что текущая температура управления равна 60, текущая температура обратного потока равна 45, а сигнал управления показывает снижение на 50%:
Следовательно, в этом примере, разность между температурой управления и температурой обратного потока может сохраняться постоянной на уровне 7,5 градусов, т.е. на уровне целевой разности.
Предполагается возможность внесения многочисленных изменений в варианты осуществления, раскрытые в настоящей заявке, которые также входят в объем изобретения, определенный прилагаемой формулой изобретения. Например, этапы способа также могут выполняться в другом порядке, а некоторые этапы выполняются параллельно.
1. Способ управления отводом тепла локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии, причем локальная распределительная система (150) содержит:
- устройство (155) для обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой (150) и распределительной сетью (110) тепловой энергии;
- одно или более устройств распределения тепловой энергии;
- механизм подачи для питания одного или более устройств распределения тепловой энергии тепловой энергией из устройства для обмена тепловой энергией посредством прохождения теплоносителя и
- обратную линию для возврата теплоносителя из одного или более устройств распределения тепловой энергии в устройство для обмена тепловой энергией,
при этом способ включает следующие этапы:
- определяют (S302) базовую температуру управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии;
- принимают (S304) в локальной распределительной системе (150) сигнал управления, указывающий на снижение температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии;
- определяют (S306) пониженную температуру управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии на основе указанного сигнала управления и базовой температуры управления;
- определяют (S308) температуру обратного потока теплоносителя в обратной линии,
- если определенная пониженная температура управления меньше, чем температура обратного потока, определяют (S312) временную температуру управления, большую, чем температура обратного потока, и меньшую, чем базовая температура управления; и
- управляют (S314) отводом тепла локальной распределительной системы из распределительной сети на основе временной температуры управления.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
- определяют температуру обратного потока в течение времени и
- постепенно понижают временную температуру управления с обеспечением того, чтобы временная температура управления была больше, чем температура обратного потока, до тех пор, пока временная температура управления не достигнет пониженной температуры управления.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что этап постепенного понижения временной температуры управления включает:
- до тех пор, пока временная температура управления не достигнет пониженной температуры управления,
- определяют температуру обратного потока в течение времени, и
- в ответ на то, что определенная температура обратного потока достигает временной температуры управления,
- определяют температуру обратного потока теплоносителя в обратной линии в локальной распределительной системе (150), и
- определяют новую временную температуру управления, более высокую, чем определенная температура обратного потока, и более низкую, чем предыдущая временная температура управления.
4. Способ по любому из пп. 1-3, дополнительно включающий:
- определяют температуру за пределами строения, в котором установлена локальная распределительная система;
- причем этап определения базовой температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии основан на определенной температуре за пределами строения.
5. Способ управления отводом холода локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии, причем локальная распределительная система (150) содержит:
- устройство (155) для обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой (150) и распределительной сетью (110) тепловой энергии,
- одно или более устройств распределения тепловой энергии,
- механизм подачи для питания одного или более устройств распределения тепловой энергии тепловой энергией из устройства для обмена тепловой энергией посредством прохождения теплоносителя и
- обратную линию для возврата теплоносителя из одного или более устройств распределения тепловой энергии в устройство для обмена тепловой энергией,
при этом способ включает следующие этапы:
- определяют (S402) базовую температуру управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии;
- принимают (S404) в локальной распределительной системе (150) сигнал управления, указывающий на повышение температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии;
- определяют (S406) повышенную температуру управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии на основе указанного сигнала управления и базовой температуры управления;
- определяют (S408) температуру обратного потока теплоносителя в обратной линии,
- если определенная повышенная температура управления больше, чем температура обратного потока, определяют (S412) временную температуру управления, меньшую, чем температура обратного потока, и большую, чем базовая температура управления; и
- управляют (S414) отводом холода локальной распределительной системы из распределительной сети на основе временной температуры управления.
6. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
- определяют температуру обратного потока в течение времени и
- постепенно повышают временную температуру управления с обеспечением того, чтобы временная температура управления была меньше, чем температура обратного потока, до тех пор, пока временная температура управления не достигнет повышенной температуры управления.
7. Способ по п. 2, отличающийся тем, что этап постепенного повышения временной температуры управления включает:
- до тех пор, пока временная температура управления не достигнет повышенной температуры управления,
- определяют температуру обратного потока в течение времени, и
- в ответ на то, что определенная температура питания достигает временной температуры управления,
- определяют температуру обратного потока теплоносителя в обратной линии в локальной распределительной системе (150) и
- определяют новую временную температуру управления, более низкую, чем определенная температура обратного потока, и более высокую, чем предыдущая временная температура управления.
8. Способ по любому из пп. 1-3, дополнительно включающий:
- определяют температуру внутри строения, в котором установлена локальная распределительная система (150);
- причем этап определения базовой температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии основан на определенной температуре за пределами строения.
9. Блок управления для управления отводом тепла локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии, причем локальная распределительная система (150) содержит устройство для обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой (150) и распределительной сетью (110) тепловой энергии; одно или более устройств распределения тепловой энергии; механизм подачи для питания одного или более устройств распределения тепловой энергии тепловой энергией из устройства для обмена тепловой энергией посредством прохождения теплоносителя и обратную линию для возврата теплоносителя из одного или более устройств распределения тепловой энергии в устройство для обмена тепловой энергией, причем блок управления содержит:
- первый приемник, выполненный с возможностью приема данных, относящихся к базовой температуре управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии;
- второй приемник, выполненный с возможностью приема сигнала управления, указывающего на снижение температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии;
- третий приемник, выполненный с возможностью приема данных, относящихся к температуре обратного потока теплоносителя в обратной линии; и
- модуль управления температурой управления, выполненный с возможностью управления температурой управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии путем:
- определения пониженной температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии на основе указанного сигнала управления и базовой температуры управления;
- сравнения пониженной температуры управления и температуры обратного потока,
- если определенная пониженная температура управления меньше, чем температура обратного потока, определения временной температуры управления, большей, чем температура обратного потока, и меньшей, чем базовая температура управления; и
- настройки временной температуры управления в качестве температуры управления для отвода тепла локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии.
10. Блок управления для управления отводом холода локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии, причем локальная распределительная система (150) содержит устройство для обмена тепловой энергией между локальной распределительной системой (150) и распределительной сетью (110) тепловой энергии; одно или более устройств распределения тепловой энергии; механизм подачи для питания одного или более устройств распределения тепловой энергии тепловой энергией из устройства для обмена тепловой энергией посредством прохождения теплоносителя и обратную линию для возврата теплоносителя из одного или более устройств распределения тепловой энергии в устройство для обмена тепловой энергией, причем блок управления содержит:
- первый приемник, выполненный с возможностью приема данных, относящихся к базовой температуре управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии;
- второй приемник, выполненный с возможностью приема сигнала управления, указывающего на повышение температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии;
- третий приемник, выполненный с возможностью приема данных, относящихся к температуре обратного потока теплоносителя в обратной линии; и
- модуль управления температурой управления, выполненный с возможностью управления температурой управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии путем:
- определения повышенной температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети (110) тепловой энергии на основе указанного сигнала управления и базовой температуры управления;
- сравнения повышенной температуры управления и температуры обратного потока,
- если определенная повышенная температура управления больше, чем температура обратного потока, определения временной температуры управления, меньшей, чем температура обратного потока, и большей, чем базовая температура управления; и
- настройки временной температуры управления в качестве температуры управления для отвода холода локальной распределительной системы из распределительной сети тепловой энергии.
