專利名稱：控制供熱裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制供熱裝置的方法，且更具體地，涉及一種能夠?qū)⒂脩?所設(shè)置的室溫與供熱裝置運行時測量的室溫之間的差值最小化的控制供熱裝置 的方法。
背景技術(shù)：
通常，供熱裝置指的是可將熱水供應到供熱設(shè)備的裝置。供熱裝置燃燒燃 料，例如燃氣，在供熱裝置中，利用燃燒產(chǎn)生的燃燒熱將水加熱，且將加熱的 水循環(huán)流經(jīng)設(shè)置在房間地板內(nèi)的管道，以加熱房間或釆用加熱的水供應熱水。
作為使供熱裝置保持室溫處于用戶所設(shè)置的溫度的控制方法，有下面的方
法測量室溫且開啟/關(guān)閉供熱裝置的方法；測量加熱水的溫度且開啟/關(guān)閉供 熱裝置的方法；和在一段時間內(nèi)由用戶設(shè)置供熱裝置的運行且在預定一段時間 內(nèi)停止供熱裝置的運行的方法。
測量室溫并開啟/關(guān)閉供熱裝置的控制方法是一種將利用安裝在室溫控制 器上的溫度傳感器所測的室溫與用戶所設(shè)置的室溫進行比較，然后相應地開啟/ 關(guān)閉供熱裝置的控制方法。使用該控制方法的供熱裝置的控制過程在圖1中示 出。
圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的控制供熱裝置的方法的室溫變化過程的曲線圖。
首先，用戶利用安裝在室內(nèi)的室溫控制器設(shè)置期望的室溫。在此情形中， 所設(shè)置的室溫為T_SEt，且根據(jù)由用戶所設(shè)置的室溫T—s"，供熱關(guān)閉溫度1_。 和 供熱開啟溫度T,分別設(shè)置得具有其預定的上下溫度范圍。
在此情形中，供熱關(guān)閉溫度T-。ff和供熱開啟溫度T-。。均為預先輸入在室溫
3控制器的數(shù)值。例如，當用戶設(shè)置所期望的室溫為25'C時，供熱關(guān)閉溫度T-。ff 可設(shè)置成26'C和供熱開啟溫度T,可設(shè)置成24°C，從而上下溫度范圍根據(jù)室溫
25'c保持在rc以內(nèi)。
若供熱裝置運行，室溫升高。在此時，室溫由安裝在室溫控制器內(nèi)的溫度 傳感器檢測。若溫度傳感器所檢測的室溫達到供熱關(guān)閉溫度T-。ff為26。C時，則
確定溫度達到用戶所設(shè)置的溫度，供熱裝置運行停止。
在此情形中，由于供熱裝置運行停止，至設(shè)置在房間地板內(nèi)的供熱管的熱 傳送也就停止了，但是，聚集在房間地板內(nèi)的熱繼續(xù)向室內(nèi)輻射。因此，室溫 升高達到高于供熱關(guān)閉溫度T-。ff26'C的溫度(例如，27°C),然后溫度才下降。 正如這樣，當室溫升高達到高于供熱關(guān)閉溫度T-。ff的溫度時，此現(xiàn)象稱為過沖 (overshoot )。
當供熱裝置停止運行以降低室溫，且室溫達到供熱開啟溫度24t:，供熱裝
置再次運行。
在此情形中，由于供熱裝置運行，所以熱就輸送至設(shè)置在房間地板內(nèi)的供 熱管，但是，房間地板的溫度升高達到用戶所設(shè)置的室溫需要預定的一段時間。
因此，室溫下降到低于供熱開啟溫度Ti的溫度(例如，23°C)，然后再升高。 正如這樣，室溫降低達到低于供熱開啟溫度T,的溫度時，此現(xiàn)象稱為下沖 (undershoot )。
當出現(xiàn)如上所述的過沖和下沖現(xiàn)象時，根據(jù)用戶所設(shè)置的室溫T—w25'C的 室溫T^t的上下變化范圍增加，處于23'C到27'C的溫度范圍內(nèi)，因此不能為 用戶提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題而提供本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供 一種控制供熱裝置 的方法，其能夠根據(jù)供熱裝置的運行環(huán)境自動地控制供熱關(guān)閉溫度T—。 和供熱 開啟溫度T_。n，從而根據(jù)室溫縮小用戶所設(shè)置的室溫的上下變化范圍，由此， 讓用戶感到舒適。 為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種控制供熱裝置的方法。在此情形中，當運行供熱裝置升高室溫時停止供熱裝置運行的溫度設(shè)置成 由緊鄰著當前循環(huán)之前的循環(huán)的供熱關(guān)閉溫度減去根據(jù)在緊鄰著當前循環(huán)之前 的循環(huán)中已出現(xiàn)的過沖所確定的補償值而得到的溫度，且停止供熱裝置運行降 低室溫時運行供熱裝置的溫度設(shè)置成由緊鄰著當前循環(huán)之前的循環(huán)的供熱開啟 溫度加上根據(jù)在緊鄰著當前循環(huán)之前的循環(huán)中已出現(xiàn)的下沖所確定的補償值而 得到的溫度，從而將所測量的室溫和用戶所設(shè)置的室溫之間的差值最小化。
優(yōu)選地，對于供熱關(guān)閉溫度，可將最小供熱關(guān)閉溫度設(shè)置成高于用戶所設(shè) 置的室溫的預定溫度，且對于供熱開啟溫度，可將最大供熱開啟溫度設(shè)置成低 于用戶所設(shè)置的室溫的預定溫度。
當室溫控制在最小供熱關(guān)閉溫度且過沖出現(xiàn)時，執(zhí)行控制操作以減少由供 熱裝置產(chǎn)生的熱量。在此情形中，優(yōu)選地，執(zhí)行控制操作以減少由供熱裝置產(chǎn) 生的熱量是與過沖量成比例的。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的控制供熱裝置的方法，可根據(jù)供熱裝置的運行環(huán) 境自動地控制供熱關(guān)閉溫度和供熱開啟溫度，從而縮小室溫上下變化范圍，因 此可為使用該供熱裝置的用戶提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。


圖l是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的控制供熱裝置的方法的室溫變化過程的曲線圖； 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的控制供熱裝置的方法的當供熱裝置
運行時的室溫變化過程的曲線圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明 一個實施例的控制供熱裝置的方法的流程圖； 圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的減少熱量的控制方法的曲線圖； 圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的控制供熱裝置的方法的室溫變化的
曲線圖6是示出了根據(jù)實施本發(fā)明 一個實施例的控制供熱裝置的方法的供熱系 統(tǒng)示例的示意圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)和功能進行詳細的描述。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明 一個實施例的控制供熱裝置的方法的當供熱裝置
運行時的室溫變化過程的曲線圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的控制
供熱裝置的方法的流程圖。
本發(fā)明涉及實現(xiàn)一種控制供熱裝置的方法，即，當供熱裝置根據(jù)比較通過 安裝在室溫控制器內(nèi)的溫度傳感器所測量的溫度與用戶所設(shè)置的室溫而得到的 比較結(jié)果進行開啟/關(guān)閉時，能夠根據(jù)用戶所設(shè)置的室溫進行供熱以保持具有最 小的溫差。
首先，用戶使用安裝在室內(nèi)的室溫控制器設(shè)置期望的室溫(SIOI)。圖2 中所設(shè)置的室溫用Tit表示，且可設(shè)置成，例如25X:。
若室溫T^t由用戶設(shè)置，則首先，根據(jù)室溫T^t，第一供熱關(guān)閉溫度T-。fn 和第一供熱開啟溫度T—。d分別設(shè)置成具有預定的上下溫度范圍(S103)。例如， 第一供熱關(guān)閉溫度T-。m可為25.5'C和第一供熱開啟溫度T,i可為24.5°C。
若用戶設(shè)置室溫，供熱裝置運行，則室溫升高。供熱裝置連續(xù)運行直至室 溫達到第一供熱關(guān)閉溫度T-。m (S105)。
若供熱裝置運行且室溫達到第一供熱關(guān)閉溫度T_。f (S107),則供熱裝置 運行停止(S109)。
在此，即便停止供熱裝置運行，但是在供熱裝置運行時所提供的大量熱會 聚集在房間的地板內(nèi)。結(jié)果，.熱量持續(xù)地從房間的地板輻射到房間內(nèi)，引起出
現(xiàn)室溫升高達到高于第一供熱關(guān)閉溫度T-。m的過沖現(xiàn)象。
在此時，溫度傳感器測量到由于過沖所升高的室溫的最高溫度T-^，控制 單元計算出最高溫度T—^和第一供熱關(guān)閉溫度T—。m之間的差值，即，過沖量， 計算出的值定義為A,。
根據(jù)出現(xiàn)在第一循環(huán)的過沖來確定一補償值，且下一循環(huán)的供熱關(guān)閉溫度 T—。ff2利用該確定的補償值來確定。 [公式1]
T一off2 = T—。ffi - (A〗/2) [公式2]Al = 丄一maxl —丄一offl
即，根據(jù)出現(xiàn)在第一循環(huán)的過沖來確定的補償值定義為(A72),且由第一 供熱關(guān)閉溫度T—。ffi減去補償值所得到的值定義為下一循環(huán)的供熱關(guān)閉溫度。在 此情形中，補償值可定義為具有不同的值，例如(A72)或(A力)。
若供熱裝置的運行停止，則室溫降低。若室溫達到第一供熱開啟溫度T—。nl (Sill),則供熱裝置再次運行(S113)。
在此情形中，由于室內(nèi)空氣的比熱室溫不會立即升高，而是變得低于第一 供熱開啟溫度T,i，這樣引起下沖現(xiàn)象。此時，溫度傳感器測量到由于過沖所 下降的室溫的最低溫度T_minl,且控制單元計算出最低溫度T-^和第一供熱開 啟溫度T—。^之間的差值，即，下沖量，計算出的值定義為B"
根據(jù)出現(xiàn)在第一循環(huán)的下沖量來確定一補償值，且下一循環(huán)的供熱開啟溫 度T-。w利用該確定的補償值來確定。 [公式3]
T一叫2 = T-oni + (Bi/2)
即，根據(jù)出現(xiàn)在第一循環(huán)的下沖量來確定的補償值定義為且由第一 供熱開啟溫度T,J口上補償值所得到的值定義為下一循環(huán)的供熱開啟溫度。在 此情形中，補償值可定義為具有不同的值，例如B,/2或Bi/3。
供熱裝置再次運行且室溫升高。在此情形中，若溫度傳感器檢測到在第二 循環(huán)中室溫達到供熱關(guān)閉溫度(即，由公式1確定的T_。ff2)，則供熱裝置運行 停止(S115和S117)。
正如這樣，供熱裝置在得到利用第一供熱關(guān)閉溫度減去根據(jù)第一循環(huán)時出 現(xiàn)的過沖量Ai所確定的補償值A(chǔ)^2的溫度時運行停止。因此，室溫的最高溫度
T_max2在第二循環(huán)變得較低。因此，可解決現(xiàn)有技術(shù)中的室溫變化大的問題。 在此時，溫度傳感器測量到在第二循環(huán)時由于過沖所升高的室溫的最高溫
度T_ ,ax2,且控制單元計算出最高溫度T-,2和第二供熱關(guān)閉溫度T-。ff2之間的差值，即，過沖量，且計算出的值定義為A2。
根據(jù)出現(xiàn)在第二循環(huán)的過沖來確定補償值A(chǔ)2/2，且下一循環(huán)的供熱關(guān)閉溫 度T^f3利用該確定的補償值來確定。 [公式5]
T一。ff3 = T —。ff2 - (人2/2)
A2 = T一隱2 — T一。ff2
當供熱裝置的運行停止時，室溫下降。在此情形中，若室溫達到第二供熱 開啟溫度T—。n2，則供熱裝置再次運行(S119和S121)。
在此時，溫度傳感器測量到在第二循環(huán)時由于下沖所下降的室溫的最低溫
度T_rain2,且控制單元計算出最低溫度T-^和第二供熱開啟溫度T-。n2之間的差
值，即，下沖量，且計算出的值定義為B2。
根據(jù)出現(xiàn)在第二循環(huán)的下沖來確定補償值B2/2,且下一循環(huán)的供熱開啟溫 度T,3利用該補償值來確定。 [公式7]
T — on3 = T —on2 + (B2/2)
B2 = T-on2 - T —min2
若將上述方法用于確定供熱關(guān)閉溫度1_。 和供熱開啟溫度T_。n,且重復供 熱裝置的開啟/停止運行，則可減小用戶設(shè)置的室溫T-w與溫度傳感器所測量 的室溫之間的差值。因此，可給用戶提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。
此外，供熱裝置運行時出現(xiàn)的過沖量和下沖量取決于供熱裝置的安裝環(huán)境。 因此，在設(shè)計供熱裝置時對過沖量和下沖量進行準確的預測是困難的。因此， 若利用根據(jù)使用上述方法測量的過沖量和下沖量所確定的補償值，則自動地設(shè) 置供熱關(guān)閉溫度T-。ff和供熱開啟溫度T,成為可能，這樣可降低室溫變化。
當根據(jù)上述方法執(zhí)行控制操作時，計算供熱關(guān)閉溫度和供熱開啟溫度的公 式1至8可由下面通式表示。T一。n(n) = T-on(n—1)+(B(n—1)/2)
A(n-1)= T —max(n-i)— T —0ff(n-i)B(n-1) = T —on(n—i) - T —min(n-l)
在此情形中，(n)指的是處于當前控制循環(huán)的值，而(n-l)指的是由緊鄰著當前控制循環(huán)之前的循環(huán)所瑜定的值。
同時，為了正確地控制供熱關(guān)閉溫度和供熱開啟溫度，需要控制供熱關(guān)閉溫度高于用戶所設(shè)置的室溫T_m，且需要控制供熱開啟溫度低于用戶所設(shè)置的室溫T-s"。
因此，優(yōu)選控制供熱關(guān)閉溫度高于最低供熱關(guān)閉溫度T_。 —min,后者比用戶所設(shè)置的室溫T-w高出一預定溫度。例如，當用戶所設(shè)置的室溫Tit為25。C時，則最低供熱關(guān)閉溫度T_。ff—^可設(shè)定為25. 2匸。
并且，優(yōu)選控制供熱開啟溫度低于最高供熱開啟溫度T_。 —max,后者比用戶所設(shè)置的室溫T^t低出一預定溫度。例如，當用戶所設(shè)置的室溫T—w為25'C時，則最高供熱開啟溫度T—。n，可設(shè)定為24. 8"C。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明 一個實施例的減少熱量的控制方法的曲線圖。
即使當溫度控制實現(xiàn)室溫保持在最低供熱關(guān)閉溫度T_。 _min時，若出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，可通過減少供熱裝置產(chǎn)生的熱量來減少溫度變化。
即，當確定供熱關(guān)閉溫度L。ff連續(xù)下降至最低供熱關(guān)閉溫度T-。ff—rain,且甚至在最低供熱關(guān)閉溫度T—。ff^處出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，則控制單元控制供給燃氣量的燃氣閥(未在附圖中示出)，并且減小所供給的燃氣壓力(即，減小熱量)，從而避免出現(xiàn)過沖現(xiàn)象。
在此情形中，對于熱量的減少率，熱量可與過沖量成比例地減少，如圖4所示。即，當不出現(xiàn)過沖時，控制熱量為100%,但當過沖率超過預定的比率時，控制熱量為50%。在此，過沖率可定義為A/(T—。ff - T-S6t)。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的控制供熱裝置的方法的室溫變化曲線圖。如圖5所示，若控制釆用根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制供熱裝置的方法的具有上述結(jié)構(gòu)的供熱裝置，可縮小室溫上下變化的范圍。根據(jù)用戶所設(shè)置的室溫T^t形成具有小振幅的曲線。
圖6示出了根據(jù)實施本發(fā)明一個實施例的控制供熱裝置的方法的供熱系統(tǒng)
示例的示意圖。
所述供熱系統(tǒng)包括供熱裝置iio，其提供利用燃燒燃料加熱的水；熱水分
配單元120，其將供熱裝置110所提供的熱水分配給各個房間；閥130,其控制供給和停止供給由熱水分配單元120所分配的熱水到各個房間；閥控制器140，其控制閥130的驅(qū)動；和室溫控制器150,其連接至閥控制器140,并為每個房間設(shè)置預定室溫。
閥130可以為用于控制所供應的熱水量的開/閉型閥或比例控制閩。
供熱裝置110、閩控制器140和室溫控制器150均通過通信線路彼此相連接，且彼此交換必要數(shù)據(jù)。
若當前溫度低于室溫控制器150所設(shè)置的室溫，則閥控制器14G輸送信號給供熱裝置IIO，并驅(qū)動閬130，以升髙相應房間的溫度。
在此情形中，控制由于室溫升高或降低而出現(xiàn)的過沖和下沖的方法與上述控制方法相同。
在從外部供應熱水的區(qū)域供熱系統(tǒng)和中央供熱系統(tǒng)中的控制每個房間的溫度的方法也使用上述控制方法來控制過沖和下沖，且可有助于給用戶提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。
顯而易見的是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神下進行各種修改和變化。因此，應可以理解的是，以上實施例在所有方面不具有限定性，而是作為說明性的例舉。
權(quán)利要求
1.一種控制供熱裝置的方法，該方法可根據(jù)用戶所設(shè)置的室溫控制供熱裝置的開啟/停止運行，其中，當供熱裝置運行以升高室溫時停止供熱裝置運行的溫度設(shè)置成由緊鄰著當前循環(huán)之前的循環(huán)的供熱關(guān)閉溫度減去根據(jù)在所述緊鄰著當前循環(huán)之前的循環(huán)中已出現(xiàn)的過沖所確定的補償值而得到的溫度，且當供熱裝置停止運行以降低室溫時運行供熱裝置的溫度設(shè)置成由緊鄰著當前循環(huán)之前的循環(huán)的供熱開啟溫度加上根據(jù)在緊鄰著當前循環(huán)之前的循環(huán)中已出現(xiàn)的下沖所確定的補償值而得到的溫度，從而將所測量的室溫和用戶所設(shè)置的室溫之間的差值最小化。
2. 如權(quán)利要求1所述的控制供熱裝置的方法，對于供熱關(guān)閉溫度，可將最 小供熱關(guān)閉溫度設(shè)置成高于用戶所設(shè)置的室溫的預定溫度，和對于供熱開啟溫度，可將最大供熱開啟溫度設(shè)置成低于用戶所設(shè)置的室溫 的預定溫度。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的控制供熱裝置的方法，其中，當室溫控制在最小供熱關(guān)閉溫度且過沖出現(xiàn)時，執(zhí)行控制操作以減 少由供熱裝置產(chǎn)生的熱量。
4. 如權(quán)利要求3所述的控制供熱裝置的方法，其中，當室溫控制在最小供熱關(guān)閉溫度且過沖出現(xiàn)時，執(zhí)行控制搡作以減 少由供熱裝置產(chǎn)生的熱量是與過沖量成比例的。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種控制供熱裝置的方法，其能夠根據(jù)運行環(huán)境自動控制供熱關(guān)閉溫度和供熱開啟溫度，從而根據(jù)室溫縮小用戶所設(shè)置的室溫的上下變化范圍，進而讓用戶感到舒適。為了實現(xiàn)本發(fā)明的所述目的，提供一種控制供熱裝置的方法，其能夠根據(jù)用戶所設(shè)置的室溫控制供熱裝置的開啟/停止運行。在此情形中，供熱裝置運行以升高室溫時停止供熱裝置運行的溫度設(shè)置成由緊鄰著當前循環(huán)之前的循環(huán)的供熱關(guān)閉溫度減去根據(jù)在緊鄰著當前循環(huán)之前的循環(huán)中已出現(xiàn)的過沖所確定的補償值而得到的溫度，且供熱裝置停止運行降低室溫時運行供熱裝置的溫度設(shè)置成由緊鄰著當前循環(huán)之前的循環(huán)的供熱開啟溫度加上根據(jù)在緊鄰著當前循環(huán)之前的循環(huán)中已出現(xiàn)的下沖所確定的補償值而得到的溫度，從而將所測量的室溫和用戶所設(shè)置的室溫之間的差值最小化。
文檔編號F24D19/10GK101680665SQ200880008461
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月15日
發(fā)明者金時煥 申請人:(株)慶東Network