一种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统和方法
一种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冷凝锅炉的节能控制领域，尤其涉及一种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统和方法。
【背景技术】
[0002]燃气冷凝供热机组，是一种采用燃气与空气在进入换热器内部燃烧之前就按照适当比例100%完全预混技术的一种新型高效环保机组；燃气燃烧后产生的烟气直接在换热器本体就经过冷却、冷凝的过程，回收了烟气中大部分水蒸气的汽化潜热，大幅度提高了机组效率，且有效降低了排烟温度。
[0003]与传统的燃气锅炉的大气式燃烧相比，燃气冷凝供热机组因为采用100%全预混式燃烧这种全新的燃烧方式和燃烧冷凝一体式换热器的结构设计，成为了更加节能、环保和高效的供热设备。但是目前燃气冷凝供热机组的应用也受到了一定的限制。
[0004]截至目前，单一的燃气全预混冷凝供热机组的最大功率为1000KW，而现场应用时多存在供暖面积大、温度需求高等需要，单一的供热机组通常无法单独完成供暖任务，大多需要将供热机组组合使用，以达到大面积供暖的需求。然后目前制造的供热机组不便叠加和拼接，无法充分利用室内的高度和有限的空间，需要较大的占地面积来放置。
[0005]而且常规燃气锅炉的每一个单机需要单独的控制系统，控制方式仅为高低功率的调节，无法真正实现根据客户负荷需求来工作，往往造成大量的能源的浪费。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于，针对目前单一的燃气冷凝供热机组存在难以满足大面积供暖需求、不能实现满足客户多种需求灵活调节功率以及多个燃气冷凝供热机组联合使用时占地面积大、安装不便利等诸多不足，提供一种可以用于降运行能耗、提供满足用户需求的负荷要求且灵活组装、节约空间的设备的控制方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明考虑到组合式燃气冷凝供热机组不仅可以实现单一的燃气冷凝供热设备在空间上的灵活组合安装，而且通过控制系统通过无级调节可以实现各模块设备运行与供热需求的实时对应，从而实现了最大程度的节约能源和高效控制。
[0008]一种组合式燃气冷凝供热机组包括N个燃气冷凝供热单机，N为大于I的正整数；每个燃气冷凝供热单机包括换热器、燃烧装置、燃气阀组、可拆卸式外壳及底脚、机组框架、控制器、过滤止回装置和抽拉装置；所述换热器设置于所述可拆卸式外壳内部，所述可拆卸式外壳覆盖于所述机组框架外，相邻机组框架之间为可拆卸式连接，所述底脚设置于所述机组框架底部；所述控制器设有供水温度传感器和控制单元；相邻控制器之间通过无线或有线装置进行信号传输。
[0009]所述相邻机组框架之间通过螺丝连接或固定片固定；所述燃气冷凝供热单机可借助相邻机组框架实现左右无缝拼接和上下无缝拼接。优选地，所述N为2，结合方式为左右无缝连接#为4，结合方式为上下左右均无缝连接。
[0010]所述可拆卸式外壳包括设置在所述机组框架上的壳体和边条；所述壳体包括顶板、前面板、侧板和进气板；所述机组框架与所述边条通过角码连接固定；所述边条与所述壳体的各个面板通过弹簧插销组件或通过弹簧插销组件和固定柱组合连接。
[0011]所述抽拉装置包括固定在机组框架底部的第一滑轨以及与所述第一滑轨滑动配合的第二滑轨，所述换热器和过滤止回装置分别固定在第二滑轨上并能在第二滑轨的带动下向所述机组框架外部移动。
[0012]所述过滤止回装置包括:粗过滤箱、精过滤箱、精过滤箱支撑架、烟气止回阀和托架；所述粗过滤箱设置在所述托架的顶部，所述精过滤箱、精过滤箱支撑架和烟气止回阀设置于所述粗过滤箱的内部，且所述精过滤箱设置于所述精过滤箱支撑架的顶部，所述烟气止回阀的一端固定在精过滤箱上，另一端穿过粗过滤箱。
[0013]每个燃气冷凝供热单机的控制器还包括回水温度传感元件、高温报警开关元件、烟气保护元件、低燃气压力保护元件、气压差保护元件和水流保护开关元件；每个控制单元分别包括一个控制模块和一个显不模块。
[0014]所述烟气保护元件，用于检测烟气压力变化，保证系统正常进行。
[0015]所述低燃气压力保护元件，用于当燃气压力低于机组规定的最低燃气压力的情况下，能够及时自动切断燃气阀门以保护机组。
[0016]所述水流保护开关元件，用于当水流断流的情况下，控制器及时向机组发出停止运行的信号以保护机组。
[0017]其中，每个燃气冷凝供热单机通过风机的PWM控制来无级调节输出功率，客户可根据需求调节大小。
[0018]所述燃气冷凝供热单机分别设有供水分支管路，所述分支管路与机组母管路相连，所述机组母管路上设有系统温度传感器。
[0019]本发明公开了上述组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，所述控制系统包括故障检测单元、数据采集单元、数据处理单元和控制单元；所述控制系统所控制的燃气冷凝供热机组包括N个燃气冷凝供热单机，N为大于I的正整数；每个燃气冷凝供热单机分别设置有一个控制模块；所述控制单元包括N个控制模块，每个控制模块彼此之间通过无线或有线装置进行信号传输，其中:
[0020]所述故障检测单元与所述控制单元相连，用于检测控制模块是否出现故障信息，并向控制单元输出检测结果；
[0021]所述数据采集单元与所述数据处理单元相连，用于采集机组母管路的实际供水温度T2，并将采集的信息传输给所述数据处理单元；
[0022]所述数据处理单元与所述控制单元相连，用于计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值1\的温度差AT判断是否有供热需求；计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值!\的温度差Δ T和供水温度差变化速率ΔΤ’，并判断是否需要调节运行功率P ;数据处理结果被输出给所述控制单元；
[0023]所述控制单元，用于根据所述数据处理结果输出指令，使供热机组调节运行功率P，同时接收设备运行的反馈信息，进行下一步控制。
[0024]进一步地，所述控制单元包括N个控制模块，具体包括I个主控制模块和N-1个副控制模块，所述主控制模块用于指挥其它副控制模块共同控制调节供热机组的运行功率P。
[0025]进一步地，所述数据处理单元包括计算模块和判断模块；所述计算模块与所述判断模块数据连接，所述计算模块与所述数据采集单元数据连接，所述判断模块与所述控制单元数据连接；所述计算模块用于通过公式AT = T2-T1, AT’ = (T2-T1Vt计算得到供水温度差△ T和供水温度差变化速率AT’；所述判断模块用于根据供水温度差AT和供水温度差变化速率ΔΤ’的大小判断是否有供热需求。
[0026]相应地，本发明还公开了一种组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，所述组合式燃气冷凝供热机组包括N个燃气冷凝供热单机，每个单机设置有一个控制模块，N为大于I的正整数；所述燃气冷凝供热机组具体包括I个主控制模块和N-1个副控制模块，所述主控制模块与每个所述副控制模块数据连接；各个单机彼此相连，通过控制模块实现数据交互，所述控制方法包括:
[0027]S1、定义主控制模块；
[0028]S2、检测机组有无故障信息:
[0029]S3、采集实际供水温度T2;
[0030]S4、计算供水温度差AT，判断是否有供热需求；
[0031]S5、输出工作指令，指挥所有燃气冷凝供热单机进入工作状态，计算供水温度差Δ T和供水温度差变化速率Δ T’，调节供热机组的运行功率P。
[0032]进一步地，所述SI中定义主控制模块的具体方式为，定义所述控制单元的N个控制模块中任意一个为主控制模块，此为一次定义主控制模块，其余N-1个控制模块为副控制模块；一次定义的主控制模块出现故障后，在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制模块，即原模块地址序号在其后的第一副模块被定义为主模块，并以此类推。
[0033]进一步地，所述步骤S2中检测机组有无故障信息的具体方式为:
[0034]若无控制模块出现故障信息，则直接进入S3 ;
[0035]若副控制模块出现故障信息，则主控制模块输出工作指令，指挥所有非故障控制模块进入S3 ;故障副控制模块排除故障后，再自行进入S3 ；
[0036]若主控制模块出现故障信息，则在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制 模块，二次定义的主控制模块指挥所有非故障控制模块进入S3。
[0037]进一步地，所述S4中计算供水温度差AT，判断是否有供热需求的具体步骤为:
[0038]I)确定供水温度目标设定值T1和采集实际供水温度T 2;
[0039]2)计算出供水温度差ΔΤ，ΔΤ = T2-T1;
[0040]3)判断供水温度差Δ T的大小，控制模块依次启动。
[0041]进一步地，所述S5中计算供水温度差Δ T和供水温度差变化速率Δ T’，调节供热机组运行功率P的具体方法为，判断供水温度差△ T和供水温度差变化速率AT’的大小，主控制模块指挥所有其他副控制模块同步增大或减小热机组运行功率P或保持部分控制模块工作，部分控制模块关闭，且工作模块与关闭模块隔固定时间段交替工作。
[0042]当ΛΤ<0时，若ΔΤ的绝对值大于a且Δ Τ’小于Ii1，控制模块自动调节供热机组以最大运行功率Pniax工作；当δ T逐渐缩小，若ΔΤ的绝对值小于b或ΔΤ’大于k工，控制模块逐渐降低供热机组的运行速率P ;其中a和Ic1是常数；
[0043]当Δ T = O时，控制模块自动调节供热机组保持现有运行功率P工作；
[0044]当Λ T > O时，控制模块进一步降低供热机组运行功率P。
[0045]进一步地，所述关闭部分控制模块的具体方式为主控制器将会从原模块地址序列的最末端依次关闭模块，保持部分工作模块与关闭模块交替运行。
[0046]实施本发明，具有如下有益效果:
[0047]I)本发明应用于采用组合式设计的燃气冷凝供热机组，单机通过上下叠加，可以充分利用室内的高度；且左右组合也采取了无缝模式，最大限度的缩小了设备占地面积；
[0048]2)本发明的每个燃气冷凝供热单机通过风机的PWM控制来无级调节输出功率，机组可根据实际供热需求来调整机组运行功率大小；
[0049]3)本发明涉及的控制系统应用于组合式机组，可以分别调控各个单机，高效节能地满足客户的多种负荷需求。
【附图说明】
[0050]图1是本发明涉及的一种组合式燃气冷凝供热机组的左右两台叠加型机组的爆炸图；
[0051]图2是本发明涉及的一种组合式燃气冷凝供热机组的上下左右四台叠加型机组的爆炸图；
[0052]图3是本发明涉及的一种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统示意图；
[0053]图4是本发明涉及的一种组合式燃气冷凝供热机组的控制方法流程图；
[0054]图中附图标记表示为:1-换热器，2-可拆卸式外壳，3-机组框架，4-控制器，5-底脚，6-过滤止回装置，7-抽拉装置，8-燃烧装置，9-燃气阀组。
【具体实施方式】
[0055]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0056]实施例1
[0057]如图1所示，本实施例涉及的一种组合式燃气冷凝供热机组，包括2个燃气冷凝供热单机，所述燃气冷凝供热单机包括换热器1、燃烧装置8、燃气阀组9、可拆卸式外壳2、机组框架3及底脚5、控制器4、过滤止回装置6和抽拉装置7 ;所述换热器I设置于所述可拆卸式外壳内部2，所述可拆卸式外壳2覆盖于所述机组框架3外，相邻机组框架3之间为可拆卸式连接；所述底脚5设置于所述机组框架3的底部；所述控制器4设有供水温度传感器和控制单元；相邻控制器4之间通过无线或有线装置进行信号传输。
[0058]所述相邻机组框架3之间通过螺丝连接；所述燃气冷凝供热单机借助相邻机组框架3实现左右无缝拼接。
[0059]所述可拆卸式外壳2包括设置在所述机组框架3上的壳体和边条；所述壳体包括顶板、前面板、侧板和进气板；所述机组框架3与所述边条通过角码连接固定；所述边条与所述壳体的各个面板通过弹簧插销组件连接。
[0060]所述抽拉装置7包括固定在机组框架3底部的第一滑轨以及与所述第一滑轨滑动配合的第二滑轨，所述换热器2和过滤止回装置6分别固定在第二滑轨上并能在第二滑轨的带动下向所述机组框架3外部移动。
[0061]所述过滤止回装置6包括:粗过滤箱、精过滤箱、精过滤箱支撑架、烟气止回阀和托架；所述粗过滤箱设置在所述托架的顶部，所述精过滤箱、精过滤箱支撑架和烟气止回阀设置于所述粗过滤箱的内部，且所述精过滤箱设置于所述精过滤箱支撑架的顶部，所述烟气止回阀的一端固定在精过滤箱上，另一端穿过粗过滤箱。
[0062]每个燃气冷凝供热单机的控制器还包括回水温度传感元件、高温报警开关元件、烟气保护元件、低燃气压力保护元件、空气压差保护元件和水流保护开关元件；每个控制单元分别包括一个控制模块和一个显不模块。
[0063]所述烟气保护元件，用于检测烟气压力变化，保证系统正常进行。
[0064]所述低燃气压力保护元件，用于当燃气压力低于机组规定的最低燃气压力的情况下，能够及时自动切断燃气阀门以保护机组。
[0065]所述水流保护开关元件，用于当水流断流的情况下，控制器及时向机组发出停止运行的信号以保护机组。
[0066]其中，每个燃气冷凝供热单机通过风机的PWM控制来无级调节输出功率，客户可根据需求调节大小。
[0067]每个燃气冷凝供热单机分别设有供水分支管路，所述分支管路与机组母管路相连，所述机组母管路上设有系统温度传感器。
[0068]本发明公开了上述这种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，所述控制系统包括故障检测单元、数据采集单元、数据处理单元和控制单元；所述控制系统所控制的燃气冷凝供热机组包括2个燃气冷凝供热单机，每个燃气冷凝供热单机分别设置有一个控制模块；所述控制单元包括2个控制模块，每个控制模块彼此之间通过无线或有线装置进行信号传输。其中:
[0069]所述故障检测单元与所述控制单元相连，用于检测控制模块是否出现故障信息，并向控制单元输出检测结果；
[0070]所述数据采集单元与所述数据处理单元相连，用于采集机组母管路的实际供水温度T2，并将采集的信息传输给所述数据处理单元；
[0071]所述数据处理单元与所述控制单元相连，用于计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值1\的温度差AT判断是否有供热需求；计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值!\的温度差Δ T和供水温度差变化速率ΔΤ’，并判断是否需要调节运行功率P ;数据处理结果被输出给所述控制单元；
[0072]所述控制单元，用于根据所述数据处理结果输出指令，使供热机组调节运行功率P，同时接收设备运行的反馈信息，进行下一步控制。
[0073]所述控制单元包括2个控制模块，具体包括I个主控制模块和I个副控制模块，所述主控制模块用于指挥其它副控制模块共同控制调节供热机组的运行功率P。
[0074]其中，所述数据处理单元包括计算模块和判断模块；所述计算模块与所述判断模块数据连接，所述计算模块与所述数据采集单元数据连接，所述判断模块与所述控制单元数据连接；
[0075]所述计算模块用于通过公式Λ T = T2-T1, AT’ = (T2-T1)A计算得到供水温度差Λ T和供水温度差变化速率AT’ ；所述判断模块用于根据供水温度差AT和供水温度差变化速率AT’的大小判断是否需要调节供热机组运行功率P。
[0076]本发明还公开了这种种组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，所述组合式燃气冷凝供热机组包括2个燃气冷凝供热单机，每个单机设置有一个控制模块；所述燃气冷凝供热机组具体包括I个主控制模块和I个副控制模块，所述主控制模块与每个所述副控制模块数据连接；各个单机彼此相连，通过控制模块实现数据交互，如图4所示，所述控制方法包括:
[0077]S1、定义主控制模块；
[0078]S2、检测机组有无故障信息:
[0079]S3、采集实际供水温度T2;
[0080]S4、计算供水温度差AT，判断是否有供热需求；
[0081]S5、输出工作指令，指挥所有燃气冷凝供热单机进入工作状态，计算供水温度差Δ T和供水温度差变化速率Δ T’，调节供热机组的运行功率P。
[0082]所述SI中定义主控制模块的具体方式为，定义所述 控制单元的2个控制模块中任意一个为主控制模块，此为一次定义主控制模块，其余I个控制模块为副控制模块；一次定义的主控制模块出现故障后，在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制模块，即原模块地址序号在其后的第一副模块被定义为主模块，并以此类推。
[0083]其中，所述步骤S2中检测机组有无故障信息的具体方式为:
[0084]若无控制模块出现故障信息，则直接进入S3 ;
[0085]若副控制模块出现故障信息，则主控制模块输出工作指令，指挥所有非故障控制模块进入S3 ;故障副控制模块排除故障后，再自行进入S3 ；
[0086]若主控制模块出现故障信息，则在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制模块，二次定义的主控制模块指挥所有非故障控制模块进入S3。所述S4中计算供水温度差AT，判断是否有供热需求的具体步骤为:
[0087]I)确定供水温度目标设定值T1和采集实际供水温度T 2;
[0088]2)计算出供水温度差ΔΤ，ΔΤ = T2-T1;
[0089]3)判断供水温度差Δ T的大小，控制模块依次启动。
[0090]所述S5中计算供水温度差Δ T和供水温度差变化速率Δ T’，调节供热机组运行功率P的具体方法为，判断供水温度差ΔΤ和供水温度差变化速率AT’的大小，主控制模块指挥所有其他副控制模块同步增大或减小热机组运行功率P或保持部分控制模块工作，部分控制模块关闭，且工作模块与关闭模块隔固定时间段交替工作。
[0091]当ΛΤ < O时，若ΔΤ的绝对值大于a且ΔΤ’小于Ii1，控制模块自动调节供热机组以最大运行功率Pniax工作；当δ T逐渐缩小，若ΔΤ的绝对值小于b或ΔΤ’大于k工，控制模块逐渐降低供热机组的运行速率P ;其中a和Ic1是常数；
[0092]当Δ T = O时，控制模块自动调节供热机组保持现有运行功率P工作；
[0093]当Λ T > O时，控制模块进一步降低供热机组运行功率P。
[0094]其中，所述关闭部分控制模块的具体方式为主控制器将会从原模块地址序列的最末端依次关闭模块，保持部分工作模块与关闭模块交替运行。
[0095]实施例2
[0096]如图2所示，本实施例涉及一种组合式燃气冷凝供热机组，包括4个燃气冷凝供热单机；每个燃气冷凝供热单机包括换热器1、燃烧装置8、燃气阀组9、可拆卸式外壳2、机组框架3及底脚5、控制器4、过滤止回装置6和抽拉装置7 ;所述换热器I设置于所述可拆卸式外壳2内部，所述可拆卸式外壳2覆盖于所述机组框架3外，相邻机组框架3之间为可拆卸式连接；所述控制器4设有供水温度传感器和控制单元；相邻控制器4之间通过有线装置进行信号传输。
[0097]所述相邻机组框架3之间通过固定片固定；4台燃气冷凝供热单机可借助相邻机组框架3实现上下无缝拼接。
[0098]所述可拆卸式外壳2包括设置在所述机组框架上的壳体和边条；所述壳体包括顶板、前面板、侧板和进气板；所述机组框架3与所述边条通过角码连接固定；所述边条与所述壳体的各个面板通过弹簧插销组件和固定柱组合连接。
[0099]所述抽拉装置7包括固定在机组框架3底部的第一滑轨以及与所述第一滑轨滑动配合的第二滑轨，所述换热器I和过滤止回装置6分别固定在第二滑轨上并能在第二滑轨的带动下向所述机组框架3外部移动。
[0100]所述过滤止回装置6包括:粗过滤箱、精过滤箱、精过滤箱支撑架、烟气止回阀和托架；所述粗过滤箱设置在所述托架的顶部，所述精过滤箱、精过滤箱支撑架和烟气止回阀设置于所述粗过滤箱的内部，且所述精过滤箱设置于所述精过滤箱支撑架的顶部，所述烟气止回阀的一端固定在精过滤箱上，另一端穿过粗过滤箱。
[0101]每个燃气冷凝供热单机的控制器还包括回水温度传感元件、高温报警开关元件、烟气保护元件、低燃气压力保护元件、空气压差保护元件和水流保护开关元件；每个控制单元分别包括一个控制模块和一个显不模块。
[0102]所述烟气保护元件，用于检测烟气压力变化，保证系统正常进行。
[0103]所述低燃气压力保护元件，用于当燃气压力低于机组规定的最低燃气压力的情况下，能够及时自动切断燃气阀门以保护机组。
[0104]所述水流保护开关元件，用于当水流断流的情况下，控制器及时向机组发出停止运行的信号以保护机组。
[0105]其中，每个燃气冷凝供热单机通过风机的PWM控制来无级调节输出功率，客户可根据需求调节大小。
[0106]所述燃气冷凝供热单机分别设有供水分支管路，所述分支管路与机组母管路相连，所述机组母管路上设有系统温度传感器。
[0107]本发明公开了上述这种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，如图3所示，所述控制系统包括故障检测单元、数据采集单元、数据处理单元和控制单元；所述控制系统所控制的燃气冷凝供热机组包括4个燃气冷凝供热单机，每个燃气冷凝供热单机分别设置有一个控制模块；所述控制单元包括4个控制模块，每个控制模块彼此之间通过无线或有线装置进行信号传输。其中:
[0108]所述故障检测单元与所述控制单元相连，用于检测控制模块是否出现故障信息，并向控制单元输出检测结果；
[0109]所述数据采集单元与所述数据处理单元相连，用于采集机组母管路的实际供水温度T2，并将采集的信息传输给所述数据处理单元；
[0110]所述数据处理单元与所述控制单元相连，用于计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值1\的温度差AT判断是否有供热需求；计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值!\的温度差Δ T和供水温度差变化速率ΔΤ’，并判断是否需要调节运行功率P ;数据处理结果被输出给所述控制单元；
[0111]所述控制单元，用于根据所述数据处理结果输出指令，使供热机组调节运行功率P，同时接收设备运行的反馈信息，进行下一步控制。
[0112]所述控制单元包括4个控制模块，具体包括I个主控制模块和3个副控制模块，所述主控制模块用于指挥其它副控制模块共同控制调节供热机组的运行功率P。
[0113]其中，所述数据处理单元包括计算模块和判断模块；所述计算模块与所述判断模块数据连接，所述计算模块与所述数据采集单元数据连接，所述判断模块与所述控制单元数据连接；
[0114]所述计算模块用于通过公式Λ T = T2-T1, AT’ = (T2-T1)A计算得到供水温度差Λ T和供水温度差变化速率AT’ ；所述判断模块用于根据供水温度差AT和供水温度差变化速率AT’的大小判断是否需要调节供热机组运行功率P。
[0115]本发明还公开了这种组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，所述组合式燃气冷凝供热机组包括4个燃气冷凝供热单机，每个单机设置有一个控制模块；所述燃气冷凝供热机组具体包括I个主控制模块和3个副控制模块，所述主控制模块与每个所述副控制模块数据连接；各个单机彼此相连，通过控制模块实现数据交互，如图4所示，所述控制方法包括:
[0116]S1、定义主控制模块；
[0117]S2、检测机组有无故障信息:
[0118]S3、采集实际供水温度T2;
[0119]S4、计算供水温度差AT，判断是否有供热需求；
[0120]S5、输出工作指令，指挥所有燃气冷凝供热单机进入工作状态，计算供水温度差Δ T和供水温度差变化速率Δ Τ’，调节供热机组的运行功率P。
[0121]所述SI中定义主控制模块的具体方式为，定义所述控制单元的4个控制模块中任意一个为主控制模块，此为一次定义主控制模块，其余3个控制模块为副控制模块；一次定义的主控制模块出现故障后，在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制模块，即原模块地址序号在其后的第一副模块被定义为主模块，并以此类推。
[0122]其中，所述步骤S2中检测机组有无故障信息的具体方式为:
[0123]若无控制模块出现故障信息，则直接进入S3 ;
[0124]若副控制模块出现故障信息，则主控制模块输出工作指令，指挥所有非故障控制模块进入S3 ;故障副控制模块排除故障后，再自行进入S3 ；
[0125]若主控制模块出现故障信息，则在其余正常工作的副控制模块中二次定 义主控制模块，二次定义的主控制模块指挥所有非故障控制模块进入S3。
[0126]所述S4中计算供水温度差AT，判断是否有供热需求的具体步骤为:
[0127]I)确定供水温度目标设定值T1和采集实际供水温度T 2;
[0128]2)计算出供水温度差ΔΤ，ΔΤ = T2-T1;
[0129]3)判断供水温度差Δ T的大小，控制模块依次启动。
[0130]所述S5中计算供水温度差Δ T和供水温度差变化速率AT’，调节供热机组运行功率P的具体方法为，判断供水温度差ΔΤ和供水温度差变化速率AT’的大小，主控制模块指挥所有其他副控制模块同步增大或减小热机组运行功率P或保持部分控制模块工作，部分控制模块关闭，且工作模块与关闭模块隔固定时间段交替工作。
[0131]当ΛΤ < O时，若ΔΤ的绝对值大于a且ΔΤ’小于Ii1，控制模块自动调节供热机组以最大运行功率Pniax工作；当δ T逐渐缩小，若ΔΤ的绝对值小于b或ΔΤ’大于k工，控制模块逐渐降低供热机组的运行速率P ;其中a和Ic1是常数；
[0132]当ΛΤ= O时，控制模块自动调节供热机组保持现有运行功率P工作；
[0133]当Λ T > O时，控制模块进一步降低供热机组运行功率P。
[0134]其中，所述关闭部分控制模块的具体方式为主控制器将会从原模块地址序列的最末端依次关闭模块，保持部分工作模块与关闭模块交替运行。
[0135]实施本发明，具有如下有益效果:
[0136]I)本发明应用于采用组合式设计的燃气冷凝供热机组，单机通过上下叠加，可以充分利用室内的高度；且左右组合也采取了无缝模式，所以最大限度的缩小了设备占地面积；
[0137]2)本发明的每个燃气冷凝供热单机通过风机的PWM控制来无级调节输出功率，机组可根据实际供热需求来调整机组运行功率大小；
[0138]3)本发明涉及的控制系统应用于组合式机组，可以分别调控各个单机，高效节能地满足客户的多种负荷需求。
[0139]以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括故障检测单元、数据采集单元、数据处理单元和控制单元；所述控制系统所控制的燃气冷凝供热机组包括N个燃气冷凝供热单机，N为大于I的正整数；每个燃气冷凝供热单机设置有一个控制模块；所述控制单元包括N个控制模块，每个控制模块之间通过无线或有线装置进行信号传输; 所述故障检测单元与所述控制单元相连，用于检测控制模块是否出现故障信息，并向控制单元输出检测结果； 所述数据采集单元与所述数据处理单元相连，用于采集机组母管路的实际供水温度T2，并将采集的信息传输给所述数据处理单元； 所述数据处理单元与所述控制单元相连，用于计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值!\的温度差Λ T和供水温度差变化速率Λ Τ’ ；并判断是否有供热需求，将数据处理结果输出给所述控制单元； 所述控制单元，用于根据所述数据处理结果输出指令，使供热机组调节运行功率P，同时接收设备运行的反馈信息，进行下一步控制。2.根据权利要求1所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，其特征在于，所述数据处理单元包括计算模块和判断模块，所述计算模块与所述判断模块数据连接，所述计算模块与所述数据采集单元数据连接，所述判断模块与所述控制单元数据连接； 所述计算模块用于通过公式Λ T = T2-T1, AT’ = (T2-T1Vt计算得到供水温度差Λ T和供水温度差变化速率Λ Τ’ ； 所述判断模块用于根据供水温度差Λ T和供水温度差变化速率Λ Τ’的大小判断是否有供热需求。3.根据权利要求1或2所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，其特征在于，所述控制单元包括N个控制模块，具体包括I个主控制模块和N-1个副控制模块，所述主控制模块与每个所述副控制模块数据连接；所述主控制模块用于指挥所述副控制模块共同控制调节供热机组的运行功率P。4.一种组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，其特征在于，所述组合式燃气冷凝供热机组包括N个燃气冷凝供热单机，每个单机设置有一个控制模块，N为大于I的正整数；所述燃气冷凝供热机组具体包括I个主控制模块和N-1个副控制模块，各个燃气冷凝供热单机彼此相连，通过控制模块实现数据交互，所述控制方法包括: 51、定义主控制模块； 52、检测机组有无故障信息: 53、采集实际供水温度T2; 54、计算供水温度差ΛΤ，判断是否有供热需求； 55、输出工作指令，指挥所有燃气冷凝供热单机进入工作状态，计算供水温度差ΛT和供水温度差变化速率Λ Τ’，调节供热机组的运行功率P。5.根据权利要求4所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，其特征在于，所述SI中定义主控制模块的具体方式为，定义所述控制单元的N个控制模块中任意一个为主控制模块，此为一次定义主控制模块，其余N-1个控制模块为副控制模块；一次定义的主控制模块出现故障后，在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制模块，即原模块地址序号在其后的第一副模块被定义为主模块，并以此类推。6.根据权利要求4或5所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中检测机组有无故障信息的具体方式为: 若无控制模块出现故障信息，则直接进入S3 ; 若副控制模块出现故障信息，则主控制模块输出工作指令，指挥所有非故障控制模块进入S3 ;故障副控制模块排除故障后，再自行进入S3 ； 若主控制模块出现故障信息，则在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制模块，二次定义的主控制模块指挥所有非故障控制模块进入S3。7.根据权利要求6所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，其特征在于，所述S4中计算供水温度差Λ Τ，判断是否有供热需求的具体步骤为: 1)确定供水温度目标设定值T1和采集实际供水温度T2; 2)计算出供水温度差ΛΤ,ΔΤ = T2-T1; 3)判断供水温度差ΛT的大小，控制模块依次启动。8.根据权利要求7所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，其特征在于，所述S5中计算供水温度差Λ T和供水温度差变化速率Λ Τ’，调节供热机组运行功率P的具体方法为，判断供水温度差Λ T和供水温度差变化速率Λ Τ’的大小，主控制模块指挥所有其他副控制模块同步增大或减小热机组运行功率P或保持部分控制模块工作，部分控制模块关闭，且工作模块与关闭模块隔固定时间段交替工作； 当Λ T < O时，若Λ T的绝对值大于a且Λ Τ’小于Ic1，控制模块自动调节供热机组以最大运行功率Pmax工作；当厶T逐渐缩小，若Λ T的绝对值小于b或Λ Τ’大于k i，控制模块逐渐降低供热机组的运行速率P ;其中a和Ic1是常数； 当Λ T = O时，控制模块自动调节供热机组保持现有运行功率P工作； 当Λ T > O时，控制模块进一步降低供热机组运行功率P。9.根据权利要求8所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，其特征在于，所述关闭部分控制模块的具体方式为主控制器将会从原模块地址序列的最末端依次关闭模块，保持部分工作模块与关闭模块交替运行。
【专利摘要】本发明公开了一种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，所述控制系统包括故障检测单元、数据采集单元、数据处理单元和控制单元；所述控制系统所控制的燃气冷凝供热机组包括N个燃气冷凝供热单机；每个燃气冷凝供热单机分别设置有一个控制模块；所述控制单元包括N个控制模块，具体包括1个主控制模块和N-1个副控制模块；主控制模块用于指挥其它副控制模块共同控制调节供热机组的运行功率P；每个控制模块彼此之间通过无线或有线装置进行信号传输。本发明还公开了这种控制系统的方法。本发明中每个单机通过风机的PWM控制来无级调节输出功率，组合式机组最大限度地缩小占地面积、高效节能地满足客户的多种负荷需求。
【IPC分类】F24H9/20
【公开号】CN104896755
【申请号】CN201510324045
【发明人】王文星, 王耀
【申请人】苏州帝洛普环境科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月12日
【技术领域】
[0001]本发明涉及冷凝锅炉的节能控制领域，尤其涉及一种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统和方法。
【背景技术】
[0002]燃气冷凝供热机组，是一种采用燃气与空气在进入换热器内部燃烧之前就按照适当比例100%完全预混技术的一种新型高效环保机组；燃气燃烧后产生的烟气直接在换热器本体就经过冷却、冷凝的过程，回收了烟气中大部分水蒸气的汽化潜热，大幅度提高了机组效率，且有效降低了排烟温度。
[0003]与传统的燃气锅炉的大气式燃烧相比，燃气冷凝供热机组因为采用100%全预混式燃烧这种全新的燃烧方式和燃烧冷凝一体式换热器的结构设计，成为了更加节能、环保和高效的供热设备。但是目前燃气冷凝供热机组的应用也受到了一定的限制。
[0004]截至目前，单一的燃气全预混冷凝供热机组的最大功率为1000KW，而现场应用时多存在供暖面积大、温度需求高等需要，单一的供热机组通常无法单独完成供暖任务，大多需要将供热机组组合使用，以达到大面积供暖的需求。然后目前制造的供热机组不便叠加和拼接，无法充分利用室内的高度和有限的空间，需要较大的占地面积来放置。
[0005]而且常规燃气锅炉的每一个单机需要单独的控制系统，控制方式仅为高低功率的调节，无法真正实现根据客户负荷需求来工作，往往造成大量的能源的浪费。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于，针对目前单一的燃气冷凝供热机组存在难以满足大面积供暖需求、不能实现满足客户多种需求灵活调节功率以及多个燃气冷凝供热机组联合使用时占地面积大、安装不便利等诸多不足，提供一种可以用于降运行能耗、提供满足用户需求的负荷要求且灵活组装、节约空间的设备的控制方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明考虑到组合式燃气冷凝供热机组不仅可以实现单一的燃气冷凝供热设备在空间上的灵活组合安装，而且通过控制系统通过无级调节可以实现各模块设备运行与供热需求的实时对应，从而实现了最大程度的节约能源和高效控制。
[0008]一种组合式燃气冷凝供热机组包括N个燃气冷凝供热单机，N为大于I的正整数；每个燃气冷凝供热单机包括换热器、燃烧装置、燃气阀组、可拆卸式外壳及底脚、机组框架、控制器、过滤止回装置和抽拉装置；所述换热器设置于所述可拆卸式外壳内部，所述可拆卸式外壳覆盖于所述机组框架外，相邻机组框架之间为可拆卸式连接，所述底脚设置于所述机组框架底部；所述控制器设有供水温度传感器和控制单元；相邻控制器之间通过无线或有线装置进行信号传输。
[0009]所述相邻机组框架之间通过螺丝连接或固定片固定；所述燃气冷凝供热单机可借助相邻机组框架实现左右无缝拼接和上下无缝拼接。优选地，所述N为2，结合方式为左右无缝连接#为4，结合方式为上下左右均无缝连接。
[0010]所述可拆卸式外壳包括设置在所述机组框架上的壳体和边条；所述壳体包括顶板、前面板、侧板和进气板；所述机组框架与所述边条通过角码连接固定；所述边条与所述壳体的各个面板通过弹簧插销组件或通过弹簧插销组件和固定柱组合连接。
[0011]所述抽拉装置包括固定在机组框架底部的第一滑轨以及与所述第一滑轨滑动配合的第二滑轨，所述换热器和过滤止回装置分别固定在第二滑轨上并能在第二滑轨的带动下向所述机组框架外部移动。
[0012]所述过滤止回装置包括:粗过滤箱、精过滤箱、精过滤箱支撑架、烟气止回阀和托架；所述粗过滤箱设置在所述托架的顶部，所述精过滤箱、精过滤箱支撑架和烟气止回阀设置于所述粗过滤箱的内部，且所述精过滤箱设置于所述精过滤箱支撑架的顶部，所述烟气止回阀的一端固定在精过滤箱上，另一端穿过粗过滤箱。
[0013]每个燃气冷凝供热单机的控制器还包括回水温度传感元件、高温报警开关元件、烟气保护元件、低燃气压力保护元件、气压差保护元件和水流保护开关元件；每个控制单元分别包括一个控制模块和一个显不模块。
[0014]所述烟气保护元件，用于检测烟气压力变化，保证系统正常进行。
[0015]所述低燃气压力保护元件，用于当燃气压力低于机组规定的最低燃气压力的情况下，能够及时自动切断燃气阀门以保护机组。
[0016]所述水流保护开关元件，用于当水流断流的情况下，控制器及时向机组发出停止运行的信号以保护机组。
[0017]其中，每个燃气冷凝供热单机通过风机的PWM控制来无级调节输出功率，客户可根据需求调节大小。
[0018]所述燃气冷凝供热单机分别设有供水分支管路，所述分支管路与机组母管路相连，所述机组母管路上设有系统温度传感器。
[0019]本发明公开了上述组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，所述控制系统包括故障检测单元、数据采集单元、数据处理单元和控制单元；所述控制系统所控制的燃气冷凝供热机组包括N个燃气冷凝供热单机，N为大于I的正整数；每个燃气冷凝供热单机分别设置有一个控制模块；所述控制单元包括N个控制模块，每个控制模块彼此之间通过无线或有线装置进行信号传输，其中:
[0020]所述故障检测单元与所述控制单元相连，用于检测控制模块是否出现故障信息，并向控制单元输出检测结果；
[0021]所述数据采集单元与所述数据处理单元相连，用于采集机组母管路的实际供水温度T2，并将采集的信息传输给所述数据处理单元；
[0022]所述数据处理单元与所述控制单元相连，用于计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值1\的温度差AT判断是否有供热需求；计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值!\的温度差Δ T和供水温度差变化速率ΔΤ’，并判断是否需要调节运行功率P ;数据处理结果被输出给所述控制单元；
[0023]所述控制单元，用于根据所述数据处理结果输出指令，使供热机组调节运行功率P，同时接收设备运行的反馈信息，进行下一步控制。
[0024]进一步地，所述控制单元包括N个控制模块，具体包括I个主控制模块和N-1个副控制模块，所述主控制模块用于指挥其它副控制模块共同控制调节供热机组的运行功率P。
[0025]进一步地，所述数据处理单元包括计算模块和判断模块；所述计算模块与所述判断模块数据连接，所述计算模块与所述数据采集单元数据连接，所述判断模块与所述控制单元数据连接；所述计算模块用于通过公式AT = T2-T1, AT’ = (T2-T1Vt计算得到供水温度差△ T和供水温度差变化速率AT’；所述判断模块用于根据供水温度差AT和供水温度差变化速率ΔΤ’的大小判断是否有供热需求。
[0026]相应地，本发明还公开了一种组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，所述组合式燃气冷凝供热机组包括N个燃气冷凝供热单机，每个单机设置有一个控制模块，N为大于I的正整数；所述燃气冷凝供热机组具体包括I个主控制模块和N-1个副控制模块，所述主控制模块与每个所述副控制模块数据连接；各个单机彼此相连，通过控制模块实现数据交互，所述控制方法包括:
[0027]S1、定义主控制模块；
[0028]S2、检测机组有无故障信息:
[0029]S3、采集实际供水温度T2;
[0030]S4、计算供水温度差AT，判断是否有供热需求；
[0031]S5、输出工作指令，指挥所有燃气冷凝供热单机进入工作状态，计算供水温度差Δ T和供水温度差变化速率Δ T’，调节供热机组的运行功率P。
[0032]进一步地，所述SI中定义主控制模块的具体方式为，定义所述控制单元的N个控制模块中任意一个为主控制模块，此为一次定义主控制模块，其余N-1个控制模块为副控制模块；一次定义的主控制模块出现故障后，在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制模块，即原模块地址序号在其后的第一副模块被定义为主模块，并以此类推。
[0033]进一步地，所述步骤S2中检测机组有无故障信息的具体方式为:
[0034]若无控制模块出现故障信息，则直接进入S3 ;
[0035]若副控制模块出现故障信息，则主控制模块输出工作指令，指挥所有非故障控制模块进入S3 ;故障副控制模块排除故障后，再自行进入S3 ；
[0036]若主控制模块出现故障信息，则在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制 模块，二次定义的主控制模块指挥所有非故障控制模块进入S3。
[0037]进一步地，所述S4中计算供水温度差AT，判断是否有供热需求的具体步骤为:
[0038]I)确定供水温度目标设定值T1和采集实际供水温度T 2;
[0039]2)计算出供水温度差ΔΤ，ΔΤ = T2-T1;
[0040]3)判断供水温度差Δ T的大小，控制模块依次启动。
[0041]进一步地，所述S5中计算供水温度差Δ T和供水温度差变化速率Δ T’，调节供热机组运行功率P的具体方法为，判断供水温度差△ T和供水温度差变化速率AT’的大小，主控制模块指挥所有其他副控制模块同步增大或减小热机组运行功率P或保持部分控制模块工作，部分控制模块关闭，且工作模块与关闭模块隔固定时间段交替工作。
[0042]当ΛΤ<0时，若ΔΤ的绝对值大于a且Δ Τ’小于Ii1，控制模块自动调节供热机组以最大运行功率Pniax工作；当δ T逐渐缩小，若ΔΤ的绝对值小于b或ΔΤ’大于k工，控制模块逐渐降低供热机组的运行速率P ;其中a和Ic1是常数；
[0043]当Δ T = O时，控制模块自动调节供热机组保持现有运行功率P工作；
[0044]当Λ T > O时，控制模块进一步降低供热机组运行功率P。
[0045]进一步地，所述关闭部分控制模块的具体方式为主控制器将会从原模块地址序列的最末端依次关闭模块，保持部分工作模块与关闭模块交替运行。
[0046]实施本发明，具有如下有益效果:
[0047]I)本发明应用于采用组合式设计的燃气冷凝供热机组，单机通过上下叠加，可以充分利用室内的高度；且左右组合也采取了无缝模式，最大限度的缩小了设备占地面积；
[0048]2)本发明的每个燃气冷凝供热单机通过风机的PWM控制来无级调节输出功率，机组可根据实际供热需求来调整机组运行功率大小；
[0049]3)本发明涉及的控制系统应用于组合式机组，可以分别调控各个单机，高效节能地满足客户的多种负荷需求。
【附图说明】
[0050]图1是本发明涉及的一种组合式燃气冷凝供热机组的左右两台叠加型机组的爆炸图；
[0051]图2是本发明涉及的一种组合式燃气冷凝供热机组的上下左右四台叠加型机组的爆炸图；
[0052]图3是本发明涉及的一种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统示意图；
[0053]图4是本发明涉及的一种组合式燃气冷凝供热机组的控制方法流程图；
[0054]图中附图标记表示为:1-换热器，2-可拆卸式外壳，3-机组框架，4-控制器，5-底脚，6-过滤止回装置，7-抽拉装置，8-燃烧装置，9-燃气阀组。
【具体实施方式】
[0055]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0056]实施例1
[0057]如图1所示，本实施例涉及的一种组合式燃气冷凝供热机组，包括2个燃气冷凝供热单机，所述燃气冷凝供热单机包括换热器1、燃烧装置8、燃气阀组9、可拆卸式外壳2、机组框架3及底脚5、控制器4、过滤止回装置6和抽拉装置7 ;所述换热器I设置于所述可拆卸式外壳内部2，所述可拆卸式外壳2覆盖于所述机组框架3外，相邻机组框架3之间为可拆卸式连接；所述底脚5设置于所述机组框架3的底部；所述控制器4设有供水温度传感器和控制单元；相邻控制器4之间通过无线或有线装置进行信号传输。
[0058]所述相邻机组框架3之间通过螺丝连接；所述燃气冷凝供热单机借助相邻机组框架3实现左右无缝拼接。
[0059]所述可拆卸式外壳2包括设置在所述机组框架3上的壳体和边条；所述壳体包括顶板、前面板、侧板和进气板；所述机组框架3与所述边条通过角码连接固定；所述边条与所述壳体的各个面板通过弹簧插销组件连接。
[0060]所述抽拉装置7包括固定在机组框架3底部的第一滑轨以及与所述第一滑轨滑动配合的第二滑轨，所述换热器2和过滤止回装置6分别固定在第二滑轨上并能在第二滑轨的带动下向所述机组框架3外部移动。
[0061]所述过滤止回装置6包括:粗过滤箱、精过滤箱、精过滤箱支撑架、烟气止回阀和托架；所述粗过滤箱设置在所述托架的顶部，所述精过滤箱、精过滤箱支撑架和烟气止回阀设置于所述粗过滤箱的内部，且所述精过滤箱设置于所述精过滤箱支撑架的顶部，所述烟气止回阀的一端固定在精过滤箱上，另一端穿过粗过滤箱。
[0062]每个燃气冷凝供热单机的控制器还包括回水温度传感元件、高温报警开关元件、烟气保护元件、低燃气压力保护元件、空气压差保护元件和水流保护开关元件；每个控制单元分别包括一个控制模块和一个显不模块。
[0063]所述烟气保护元件，用于检测烟气压力变化，保证系统正常进行。
[0064]所述低燃气压力保护元件，用于当燃气压力低于机组规定的最低燃气压力的情况下，能够及时自动切断燃气阀门以保护机组。
[0065]所述水流保护开关元件，用于当水流断流的情况下，控制器及时向机组发出停止运行的信号以保护机组。
[0066]其中，每个燃气冷凝供热单机通过风机的PWM控制来无级调节输出功率，客户可根据需求调节大小。
[0067]每个燃气冷凝供热单机分别设有供水分支管路，所述分支管路与机组母管路相连，所述机组母管路上设有系统温度传感器。
[0068]本发明公开了上述这种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，所述控制系统包括故障检测单元、数据采集单元、数据处理单元和控制单元；所述控制系统所控制的燃气冷凝供热机组包括2个燃气冷凝供热单机，每个燃气冷凝供热单机分别设置有一个控制模块；所述控制单元包括2个控制模块，每个控制模块彼此之间通过无线或有线装置进行信号传输。其中:
[0069]所述故障检测单元与所述控制单元相连，用于检测控制模块是否出现故障信息，并向控制单元输出检测结果；
[0070]所述数据采集单元与所述数据处理单元相连，用于采集机组母管路的实际供水温度T2，并将采集的信息传输给所述数据处理单元；
[0071]所述数据处理单元与所述控制单元相连，用于计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值1\的温度差AT判断是否有供热需求；计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值!\的温度差Δ T和供水温度差变化速率ΔΤ’，并判断是否需要调节运行功率P ;数据处理结果被输出给所述控制单元；
[0072]所述控制单元，用于根据所述数据处理结果输出指令，使供热机组调节运行功率P，同时接收设备运行的反馈信息，进行下一步控制。
[0073]所述控制单元包括2个控制模块，具体包括I个主控制模块和I个副控制模块，所述主控制模块用于指挥其它副控制模块共同控制调节供热机组的运行功率P。
[0074]其中，所述数据处理单元包括计算模块和判断模块；所述计算模块与所述判断模块数据连接，所述计算模块与所述数据采集单元数据连接，所述判断模块与所述控制单元数据连接；
[0075]所述计算模块用于通过公式Λ T = T2-T1, AT’ = (T2-T1)A计算得到供水温度差Λ T和供水温度差变化速率AT’ ；所述判断模块用于根据供水温度差AT和供水温度差变化速率AT’的大小判断是否需要调节供热机组运行功率P。
[0076]本发明还公开了这种种组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，所述组合式燃气冷凝供热机组包括2个燃气冷凝供热单机，每个单机设置有一个控制模块；所述燃气冷凝供热机组具体包括I个主控制模块和I个副控制模块，所述主控制模块与每个所述副控制模块数据连接；各个单机彼此相连，通过控制模块实现数据交互，如图4所示，所述控制方法包括:
[0077]S1、定义主控制模块；
[0078]S2、检测机组有无故障信息:
[0079]S3、采集实际供水温度T2;
[0080]S4、计算供水温度差AT，判断是否有供热需求；
[0081]S5、输出工作指令，指挥所有燃气冷凝供热单机进入工作状态，计算供水温度差Δ T和供水温度差变化速率Δ T’，调节供热机组的运行功率P。
[0082]所述SI中定义主控制模块的具体方式为，定义所述 控制单元的2个控制模块中任意一个为主控制模块，此为一次定义主控制模块，其余I个控制模块为副控制模块；一次定义的主控制模块出现故障后，在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制模块，即原模块地址序号在其后的第一副模块被定义为主模块，并以此类推。
[0083]其中，所述步骤S2中检测机组有无故障信息的具体方式为:
[0084]若无控制模块出现故障信息，则直接进入S3 ;
[0085]若副控制模块出现故障信息，则主控制模块输出工作指令，指挥所有非故障控制模块进入S3 ;故障副控制模块排除故障后，再自行进入S3 ；
[0086]若主控制模块出现故障信息，则在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制模块，二次定义的主控制模块指挥所有非故障控制模块进入S3。所述S4中计算供水温度差AT，判断是否有供热需求的具体步骤为:
[0087]I)确定供水温度目标设定值T1和采集实际供水温度T 2;
[0088]2)计算出供水温度差ΔΤ，ΔΤ = T2-T1;
[0089]3)判断供水温度差Δ T的大小，控制模块依次启动。
[0090]所述S5中计算供水温度差Δ T和供水温度差变化速率Δ T’，调节供热机组运行功率P的具体方法为，判断供水温度差ΔΤ和供水温度差变化速率AT’的大小，主控制模块指挥所有其他副控制模块同步增大或减小热机组运行功率P或保持部分控制模块工作，部分控制模块关闭，且工作模块与关闭模块隔固定时间段交替工作。
[0091]当ΛΤ < O时，若ΔΤ的绝对值大于a且ΔΤ’小于Ii1，控制模块自动调节供热机组以最大运行功率Pniax工作；当δ T逐渐缩小，若ΔΤ的绝对值小于b或ΔΤ’大于k工，控制模块逐渐降低供热机组的运行速率P ;其中a和Ic1是常数；
[0092]当Δ T = O时，控制模块自动调节供热机组保持现有运行功率P工作；
[0093]当Λ T > O时，控制模块进一步降低供热机组运行功率P。
[0094]其中，所述关闭部分控制模块的具体方式为主控制器将会从原模块地址序列的最末端依次关闭模块，保持部分工作模块与关闭模块交替运行。
[0095]实施例2
[0096]如图2所示，本实施例涉及一种组合式燃气冷凝供热机组，包括4个燃气冷凝供热单机；每个燃气冷凝供热单机包括换热器1、燃烧装置8、燃气阀组9、可拆卸式外壳2、机组框架3及底脚5、控制器4、过滤止回装置6和抽拉装置7 ;所述换热器I设置于所述可拆卸式外壳2内部，所述可拆卸式外壳2覆盖于所述机组框架3外，相邻机组框架3之间为可拆卸式连接；所述控制器4设有供水温度传感器和控制单元；相邻控制器4之间通过有线装置进行信号传输。
[0097]所述相邻机组框架3之间通过固定片固定；4台燃气冷凝供热单机可借助相邻机组框架3实现上下无缝拼接。
[0098]所述可拆卸式外壳2包括设置在所述机组框架上的壳体和边条；所述壳体包括顶板、前面板、侧板和进气板；所述机组框架3与所述边条通过角码连接固定；所述边条与所述壳体的各个面板通过弹簧插销组件和固定柱组合连接。
[0099]所述抽拉装置7包括固定在机组框架3底部的第一滑轨以及与所述第一滑轨滑动配合的第二滑轨，所述换热器I和过滤止回装置6分别固定在第二滑轨上并能在第二滑轨的带动下向所述机组框架3外部移动。
[0100]所述过滤止回装置6包括:粗过滤箱、精过滤箱、精过滤箱支撑架、烟气止回阀和托架；所述粗过滤箱设置在所述托架的顶部，所述精过滤箱、精过滤箱支撑架和烟气止回阀设置于所述粗过滤箱的内部，且所述精过滤箱设置于所述精过滤箱支撑架的顶部，所述烟气止回阀的一端固定在精过滤箱上，另一端穿过粗过滤箱。
[0101]每个燃气冷凝供热单机的控制器还包括回水温度传感元件、高温报警开关元件、烟气保护元件、低燃气压力保护元件、空气压差保护元件和水流保护开关元件；每个控制单元分别包括一个控制模块和一个显不模块。
[0102]所述烟气保护元件，用于检测烟气压力变化，保证系统正常进行。
[0103]所述低燃气压力保护元件，用于当燃气压力低于机组规定的最低燃气压力的情况下，能够及时自动切断燃气阀门以保护机组。
[0104]所述水流保护开关元件，用于当水流断流的情况下，控制器及时向机组发出停止运行的信号以保护机组。
[0105]其中，每个燃气冷凝供热单机通过风机的PWM控制来无级调节输出功率，客户可根据需求调节大小。
[0106]所述燃气冷凝供热单机分别设有供水分支管路，所述分支管路与机组母管路相连，所述机组母管路上设有系统温度传感器。
[0107]本发明公开了上述这种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，如图3所示，所述控制系统包括故障检测单元、数据采集单元、数据处理单元和控制单元；所述控制系统所控制的燃气冷凝供热机组包括4个燃气冷凝供热单机，每个燃气冷凝供热单机分别设置有一个控制模块；所述控制单元包括4个控制模块，每个控制模块彼此之间通过无线或有线装置进行信号传输。其中:
[0108]所述故障检测单元与所述控制单元相连，用于检测控制模块是否出现故障信息，并向控制单元输出检测结果；
[0109]所述数据采集单元与所述数据处理单元相连，用于采集机组母管路的实际供水温度T2，并将采集的信息传输给所述数据处理单元；
[0110]所述数据处理单元与所述控制单元相连，用于计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值1\的温度差AT判断是否有供热需求；计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值!\的温度差Δ T和供水温度差变化速率ΔΤ’，并判断是否需要调节运行功率P ;数据处理结果被输出给所述控制单元；
[0111]所述控制单元，用于根据所述数据处理结果输出指令，使供热机组调节运行功率P，同时接收设备运行的反馈信息，进行下一步控制。
[0112]所述控制单元包括4个控制模块，具体包括I个主控制模块和3个副控制模块，所述主控制模块用于指挥其它副控制模块共同控制调节供热机组的运行功率P。
[0113]其中，所述数据处理单元包括计算模块和判断模块；所述计算模块与所述判断模块数据连接，所述计算模块与所述数据采集单元数据连接，所述判断模块与所述控制单元数据连接；
[0114]所述计算模块用于通过公式Λ T = T2-T1, AT’ = (T2-T1)A计算得到供水温度差Λ T和供水温度差变化速率AT’ ；所述判断模块用于根据供水温度差AT和供水温度差变化速率AT’的大小判断是否需要调节供热机组运行功率P。
[0115]本发明还公开了这种组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，所述组合式燃气冷凝供热机组包括4个燃气冷凝供热单机，每个单机设置有一个控制模块；所述燃气冷凝供热机组具体包括I个主控制模块和3个副控制模块，所述主控制模块与每个所述副控制模块数据连接；各个单机彼此相连，通过控制模块实现数据交互，如图4所示，所述控制方法包括:
[0116]S1、定义主控制模块；
[0117]S2、检测机组有无故障信息:
[0118]S3、采集实际供水温度T2;
[0119]S4、计算供水温度差AT，判断是否有供热需求；
[0120]S5、输出工作指令，指挥所有燃气冷凝供热单机进入工作状态，计算供水温度差Δ T和供水温度差变化速率Δ Τ’，调节供热机组的运行功率P。
[0121]所述SI中定义主控制模块的具体方式为，定义所述控制单元的4个控制模块中任意一个为主控制模块，此为一次定义主控制模块，其余3个控制模块为副控制模块；一次定义的主控制模块出现故障后，在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制模块，即原模块地址序号在其后的第一副模块被定义为主模块，并以此类推。
[0122]其中，所述步骤S2中检测机组有无故障信息的具体方式为:
[0123]若无控制模块出现故障信息，则直接进入S3 ;
[0124]若副控制模块出现故障信息，则主控制模块输出工作指令，指挥所有非故障控制模块进入S3 ;故障副控制模块排除故障后，再自行进入S3 ；
[0125]若主控制模块出现故障信息，则在其余正常工作的副控制模块中二次定 义主控制模块，二次定义的主控制模块指挥所有非故障控制模块进入S3。
[0126]所述S4中计算供水温度差AT，判断是否有供热需求的具体步骤为:
[0127]I)确定供水温度目标设定值T1和采集实际供水温度T 2;
[0128]2)计算出供水温度差ΔΤ，ΔΤ = T2-T1;
[0129]3)判断供水温度差Δ T的大小，控制模块依次启动。
[0130]所述S5中计算供水温度差Δ T和供水温度差变化速率AT’，调节供热机组运行功率P的具体方法为，判断供水温度差ΔΤ和供水温度差变化速率AT’的大小，主控制模块指挥所有其他副控制模块同步增大或减小热机组运行功率P或保持部分控制模块工作，部分控制模块关闭，且工作模块与关闭模块隔固定时间段交替工作。
[0131]当ΛΤ < O时，若ΔΤ的绝对值大于a且ΔΤ’小于Ii1，控制模块自动调节供热机组以最大运行功率Pniax工作；当δ T逐渐缩小，若ΔΤ的绝对值小于b或ΔΤ’大于k工，控制模块逐渐降低供热机组的运行速率P ;其中a和Ic1是常数；
[0132]当ΛΤ= O时，控制模块自动调节供热机组保持现有运行功率P工作；
[0133]当Λ T > O时，控制模块进一步降低供热机组运行功率P。
[0134]其中，所述关闭部分控制模块的具体方式为主控制器将会从原模块地址序列的最末端依次关闭模块，保持部分工作模块与关闭模块交替运行。
[0135]实施本发明，具有如下有益效果:
[0136]I)本发明应用于采用组合式设计的燃气冷凝供热机组，单机通过上下叠加，可以充分利用室内的高度；且左右组合也采取了无缝模式，所以最大限度的缩小了设备占地面积；
[0137]2)本发明的每个燃气冷凝供热单机通过风机的PWM控制来无级调节输出功率，机组可根据实际供热需求来调整机组运行功率大小；
[0138]3)本发明涉及的控制系统应用于组合式机组，可以分别调控各个单机，高效节能地满足客户的多种负荷需求。
[0139]以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括故障检测单元、数据采集单元、数据处理单元和控制单元；所述控制系统所控制的燃气冷凝供热机组包括N个燃气冷凝供热单机，N为大于I的正整数；每个燃气冷凝供热单机设置有一个控制模块；所述控制单元包括N个控制模块，每个控制模块之间通过无线或有线装置进行信号传输; 所述故障检测单元与所述控制单元相连，用于检测控制模块是否出现故障信息，并向控制单元输出检测结果； 所述数据采集单元与所述数据处理单元相连，用于采集机组母管路的实际供水温度T2，并将采集的信息传输给所述数据处理单元； 所述数据处理单元与所述控制单元相连，用于计算实际供水温度T2与供水温度目标设定值!\的温度差Λ T和供水温度差变化速率Λ Τ’ ；并判断是否有供热需求，将数据处理结果输出给所述控制单元； 所述控制单元，用于根据所述数据处理结果输出指令，使供热机组调节运行功率P，同时接收设备运行的反馈信息，进行下一步控制。2.根据权利要求1所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，其特征在于，所述数据处理单元包括计算模块和判断模块，所述计算模块与所述判断模块数据连接，所述计算模块与所述数据采集单元数据连接，所述判断模块与所述控制单元数据连接； 所述计算模块用于通过公式Λ T = T2-T1, AT’ = (T2-T1Vt计算得到供水温度差Λ T和供水温度差变化速率Λ Τ’ ； 所述判断模块用于根据供水温度差Λ T和供水温度差变化速率Λ Τ’的大小判断是否有供热需求。3.根据权利要求1或2所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，其特征在于，所述控制单元包括N个控制模块，具体包括I个主控制模块和N-1个副控制模块，所述主控制模块与每个所述副控制模块数据连接；所述主控制模块用于指挥所述副控制模块共同控制调节供热机组的运行功率P。4.一种组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，其特征在于，所述组合式燃气冷凝供热机组包括N个燃气冷凝供热单机，每个单机设置有一个控制模块，N为大于I的正整数；所述燃气冷凝供热机组具体包括I个主控制模块和N-1个副控制模块，各个燃气冷凝供热单机彼此相连，通过控制模块实现数据交互，所述控制方法包括: 51、定义主控制模块； 52、检测机组有无故障信息: 53、采集实际供水温度T2; 54、计算供水温度差ΛΤ，判断是否有供热需求； 55、输出工作指令，指挥所有燃气冷凝供热单机进入工作状态，计算供水温度差ΛT和供水温度差变化速率Λ Τ’，调节供热机组的运行功率P。5.根据权利要求4所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，其特征在于，所述SI中定义主控制模块的具体方式为，定义所述控制单元的N个控制模块中任意一个为主控制模块，此为一次定义主控制模块，其余N-1个控制模块为副控制模块；一次定义的主控制模块出现故障后，在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制模块，即原模块地址序号在其后的第一副模块被定义为主模块，并以此类推。6.根据权利要求4或5所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中检测机组有无故障信息的具体方式为: 若无控制模块出现故障信息，则直接进入S3 ; 若副控制模块出现故障信息，则主控制模块输出工作指令，指挥所有非故障控制模块进入S3 ;故障副控制模块排除故障后，再自行进入S3 ； 若主控制模块出现故障信息，则在其余正常工作的副控制模块中二次定义主控制模块，二次定义的主控制模块指挥所有非故障控制模块进入S3。7.根据权利要求6所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，其特征在于，所述S4中计算供水温度差Λ Τ，判断是否有供热需求的具体步骤为: 1)确定供水温度目标设定值T1和采集实际供水温度T2; 2)计算出供水温度差ΛΤ,ΔΤ = T2-T1; 3)判断供水温度差ΛT的大小，控制模块依次启动。8.根据权利要求7所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，其特征在于，所述S5中计算供水温度差Λ T和供水温度差变化速率Λ Τ’，调节供热机组运行功率P的具体方法为，判断供水温度差Λ T和供水温度差变化速率Λ Τ’的大小，主控制模块指挥所有其他副控制模块同步增大或减小热机组运行功率P或保持部分控制模块工作，部分控制模块关闭，且工作模块与关闭模块隔固定时间段交替工作； 当Λ T < O时，若Λ T的绝对值大于a且Λ Τ’小于Ic1，控制模块自动调节供热机组以最大运行功率Pmax工作；当厶T逐渐缩小，若Λ T的绝对值小于b或Λ Τ’大于k i，控制模块逐渐降低供热机组的运行速率P ;其中a和Ic1是常数； 当Λ T = O时，控制模块自动调节供热机组保持现有运行功率P工作； 当Λ T > O时，控制模块进一步降低供热机组运行功率P。9.根据权利要求8所述的组合式燃气冷凝供热机组的控制方法，其特征在于，所述关闭部分控制模块的具体方式为主控制器将会从原模块地址序列的最末端依次关闭模块，保持部分工作模块与关闭模块交替运行。
【专利摘要】本发明公开了一种组合式燃气冷凝供热机组的控制系统，所述控制系统包括故障检测单元、数据采集单元、数据处理单元和控制单元；所述控制系统所控制的燃气冷凝供热机组包括N个燃气冷凝供热单机；每个燃气冷凝供热单机分别设置有一个控制模块；所述控制单元包括N个控制模块，具体包括1个主控制模块和N-1个副控制模块；主控制模块用于指挥其它副控制模块共同控制调节供热机组的运行功率P；每个控制模块彼此之间通过无线或有线装置进行信号传输。本发明还公开了这种控制系统的方法。本发明中每个单机通过风机的PWM控制来无级调节输出功率，组合式机组最大限度地缩小占地面积、高效节能地满足客户的多种负荷需求。
【IPC分类】F24H9/20
【公开号】CN104896755
【申请号】CN201510324045
【发明人】王文星, 王耀
【申请人】苏州帝洛普环境科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月12日
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