一种基于室外温度控制的燃气锅炉控制方法及系统与流程

本技术涉及锅炉控制的，尤其是涉及一种基于室外温度控制的燃气锅炉控制方法及系统。

背景技术：

1、燃气锅炉应用在楼宇空调采暖及生活用水方面，现有是通过本地或通过通讯远程对锅炉目标温度和保护温度来控制出水温及水温、过热停止锅炉运行。

2、现有对锅炉修改设定温度是值班人员通过了解室外温度，手动输入经验参数值，因需要时时关注室外温度变化和锅炉动行情况，一旦缺失监管或设定参数不当，就会浪费损耗大量燃气能源。

技术实现思路

1、为了能够根据室外温度自动改变燃气锅炉的设定温度，本技术提供一种基于室外温度控制的燃气锅炉控制方法及系统。

2、本技术提供的一种基于室外温度控制的燃气锅炉控制方法，采用如下的技术方案：

3、一种基于室外温度控制的燃气锅炉控制方法，包括如下步骤：

4、按照第一频率获取室外温度值；

5、获取n个设定的温度区间及每个区间对应的目标温度值和保护温度值；

6、根据室外温度值和n个温度区间，判断室外温度值所属的温度区间，并匹配出与所属温度区间对应的目标温度值和保护温度值，并将目标温度值和保护温度值发送至锅炉控制端；

7、若获取到温度调节信号，则根据温度调节信号调节目标温度值的大小，并发送至锅炉控制端；

8、获取第一阈值和第二阈值；其中，第二阈值小于等于第一阈值；

9、当室外温度值超过第一阈值时，输出停止信号至锅炉控制端；

10、当室外温度值低至第二阈值时，输出启动信号至锅炉控制端。

11、通过采用上述技术方案，通过自动监控室外温度值，然后匹配至对应的温度区间，从而匹配出对应的目标温度和保护温度，发送至锅炉控制端，从而实现根据室外温度自动改变锅炉控制端的设定值(保护温度和目标温度)；不需要人员的手动经验输入，节省了升本，且提高了锅炉控制端控制温度的准确度，从而有利于合理控制锅炉高低荷的运行，节省了能源，有利于避免无作用消耗；同时，在自动调节的模式下，还开放了手动设定值精准调节的权限，以便于根据实际情况，精确调整参数的数值，操作更加方便。

12、可选地，方法还包括：

13、若获取到模式切换信号，

14、判断当前室外温度值是否符合预设的温度范围，若符合，切换至手动模式；

15、或者，

16、判断当前设定时间段内，室外温度值的变化速率是否超过设定阈值，若没有超过设定阈值，则切换至手动模式；

17、手动模式下：

18、计算室外温度值的变化率；

19、根据室外温度值的变化率，反相关调节手动设置目标温度值增益的阈值；

20、室外温度值的变化率越大，目标温度值的增益阈值越小。

21、通过采用上述技术方案，除了可以自动进行调节，还保留了手动模式的可切换，同时，为了保障安全和能源消耗的控制，对手动模式的调节温度增益进行了限定，从而有利于进一步保障准确的控制和能源的节约。考虑到室外温度变化的不确定性，为了提高控制的精确度，本技术中的手动模式，不是完全开放的手动模式，是有一定限制的手动模式，且该限制的阈值也是不确定的，是由室外温度的变化率决定的。

22、可选地，所述获取室外温度值的方法包括：

23、基于温度传感器测得的第一室外温度值；

24、基于红外成像仪拍摄的热成像图，根据热成像图计算热度值，根据热度值计算出第二室外温度值；

25、基于红外测温仪获得第三室外温度值；

26、室外温度值＝(第一室外温度值+第二室外温度值)/2；

27、或，室外温度值＝(第一室外温度值+第三室外温度值)/2；

28、或，室外温度值＝(第二室外温度值+第三室外温度值)/2；

29、或，室外温度值＝(第一室外温度值+第二室外温度值+第三室外温度值)/3。

30、通过采用上述技术方案，通过不同的方式测得室外温度，有利于确保室外温度测量的准确度，避免单一检测方式故障的发生。

31、可选地，所述方法还包括：

32、计算室外温度值变化率；

33、根据室外温度值变化率的绝对值a，正相关调节第一频率；

34、绝对值a越大，第一频率越大；绝对值a越小，第一频率越小。

35、通过采用上述技术方案，如果绝对值a较大，说明温度变化比较大，则增大室外温度的获取频率，以有利于及时根据室外温度的变化调节对锅炉的温度控制，从而有利于实现对锅炉温度控制的稳定性。

36、可选地，所述获取室外温度值的方法包括：

37、获取实验气球的原始体积参数，以及对应的原始室外温度值；其中，实验气球内设置有随温度变化而产生体积变化的气体；

38、按照第二频率获取实验气球的当前体积参数；

39、根据实验气球的当前体积参数，按照第一算法计算出室外温度值；

40、第一算法包括：室外温度值＝初始温度+(当前体积参数-初始体积参数)×膨胀温度；

41、其中，初始体积参数为初始温度下对应的体积参数，膨胀温度为实验气球增益对应的温度变化值。

42、通过采用上述技术方案，利用实验气球中的气体热胀冷缩的自然规律，通过判断气球的体积，从而间接判断温度的大小以及温度的变化情况，实现对现有的数据进行修正，从而进一步保障室外温度检测的准确度。

43、可选地，所述方法还包括：

44、获取实验气球上温度应变片的当前电压值以及温度应变片的当前曲率，根据电压值和曲率，按照第二算法计算出室外温度值；

45、第二算法包括：室外温度值＝初始温度+第一曲率温度×(当前曲率-初始曲率)/当前曲率+第一电压温度×(当前电压值-初始电压值)/初始电压值；其中，初始曲率为初始温度下，温度应变片的曲率，第一曲率温度为温度应变片曲率的增益对应的温度变化值；初始电压为初始温度下，温度应变片的电压，第一电压温度为温度应变片电压的增益对应的温度变化值；

46、其中，温度应变片的两端固定于实验气球上的固定端，温度应变片的中部未抵接实验气球的外侧壁；气球未膨胀时的温度应变片的曲率，小于气球膨胀时的温度应变片的曲率。

47、通过采用上述技术方案，在实验气球的基础上，增加有两端固定于实验气球上的温度应变片，根据温度应变片的形变带来曲率的变化，计算出对应的室外温度值，从而有利于进一步验证室外温度值的准确度。

48、可选地，所述方法还包括：

49、获取实验气球上温度应变片的电压值以及温度应变片的曲率，根据电压值和曲率，按照第三算法计算出室外温度值；

50、第三算法包括：室外温度值＝初始温度+第二曲率温度×(当前曲率-初始曲率)/当前曲率+第二电压温度×(当前电压值-初始电压值)/初始电压值；其中，初始曲率为初始温度下，温度应变片的曲率，第二曲率温度为温度应变片曲率的增益对应的温度变化值；初始电压为初始温度下，温度应变片的电压，第二电压温度为温度应变片电压的增益对应的温度变化值；

51、其中，实验气球的外侧壁贴合固定有开口朝下的柔性防护套，温度应变片置于柔性防护套内，温度应变片的端部固定于柔性防护套内；气球未膨胀时的温度应变片的曲率，小于气球膨胀时的温度应变片的曲率。

52、通过采用上述技术方案，在实验气球的基础上，增加有柔性防护套和设于柔性防护套内的温度应变片，根据温度应变片的形变带来曲率的变化，计算出对应的室外温度值，从而有利于进一步验证室外温度值的准确度；此外，设置有开口朝下的柔性防护套，有利于起到防水的作用。

53、可选地，所述方法还包括：

54、获取锅炉出水口的出水温度值；

55、根据出水温度值和目标温度值的差值，计算出补偿温度值；

56、根据补偿温度值和室外温度值，基于温度补偿单元对锅炉出水口的出水温度进行调节；

57、其中，所述温度补偿单元包括串联至锅炉出水口管路上的混合仓，混合仓还至少连通一冷水支路和至少一热水支路，冷水支路和热水支路上均设置有电磁阀；

58、获取混合仓出口的出口温度值；

59、根据出口温度值和目标温度值，调节电磁阀的开度。

60、通过采用上述技术方案，为了进一步保障出水温度与目标温度的一致性，还可以通过温度补偿单元对出水口的温度进行补偿，通过调节电磁阀的开度，调节混合仓内的温度，从而使得锅炉的出水温度更加准确。

61、可选地，冷水支路和热水支路设置有多个时；多个冷水支路和多个热水支路，串联或并联或串并联组合后后汇入混合仓；

62、其中，多个热水支路串联时，热水支路的水温是逐级递增或逐级递减的；

63、当混合仓出口的出口温度值高于目标温度值时，串联至混合仓的热水支路的水温逐级递减；

64、当混合仓出口的出口温度值低于目标温度值时，串联至混合仓的热水支路的水温逐级递增；

65、其中，多个冷水支路并联至混合仓，多个热水支路并联至混合仓时，根据混合仓出口的出口温度值与目标温度值的差值正相关调节冷水支路的数量，和/或，反相关调节并联热水支路的数量。

66、通过采用上述技术方案，通过逐级升温或降温的支路，逐渐调节混合仓内的温度，不至于产生频繁的超调，减少出水温度的波动；还可以通过控制支路并联数量，从而实现对水温的及时控制。

67、本技术提供的一种基于室外温度控制的燃气锅炉控制系统，采用如下的技术方案：

68、一种基于室外温度控制的燃气锅炉控制系统，包括处理器，所述处理器中运行有如权利要求上述的基于室外温度控制的燃气锅炉控制方法的程序。

69、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

70、1.控制具有时时性，通过时时采集室外温度值，时时改变对应的温度区间，以及对应的设定值；

71、2.本技术中为了避免了人为输入设定值出错情况发生，输出的设定值为准确控温经验值；

72、3.本技术方案中还开放了对设定值精准调节权限，因此可以根据实际情况，精确调整参数值，操作更方便，有利于提高控制的精度；

73、4.本技术可以实现无人看守，能够自动节能运行；不需要人员实时监控和修改参数值，不仅提高了控制的精准度，还节省了人力成本；

74、5.通过实时的室外温度值精准控制锅炉出水温度，合理控制锅炉高低荷运行，会大大节省用能源避免无作用消耗；充分发掘燃气锅炉节能潜力。