阅读说明：本技术 一种主动式散热器系统及其调控方法 (Active radiator system and regulation and control method thereof ) 是由 方大俊 董瑞 谢金芳 林佳捷 于 2021-07-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种主动式散热器系统及其调控方法,它包括物联网室温传感器和散热组件,所述物联网室温传感器用于采集并计算房间平均室温；所述散热组件包括支架,所述支架的上方设置有无线通信模块、变频器模块和控制器模块,所述支架的中部设置有若干风扇模块；所述物联网室温传感器通过无线通信模块与控制器模块相连,所述物联网室温传感器将采集到的房间平均室温通过无线通信模块传输至控制器模块。本发明提供一种主动式散热器系统及其调控方法,来解决针对个别用户需求不满足时,不通过阀门调节改变流量的方式,通过提升散热器的换热效果,来实现不改变水力工况,达到提升散热量,完成热网平衡调节的目的。(The invention discloses an active radiator system and a regulation and control method thereof, wherein the active radiator system comprises an Internet of things room temperature sensor and a radiating assembly, wherein the Internet of things room temperature sensor is used for collecting and calculating the average room temperature of a room; the heat dissipation assembly comprises a support, a wireless communication module, a frequency converter module and a controller module are arranged above the support, and a plurality of fan modules are arranged in the middle of the support; the room temperature sensor of the Internet of things is connected with the controller module through the wireless communication module, and the room average room temperature collected by the room temperature sensor of the Internet of things is transmitted to the controller module through the wireless communication module. The invention provides an active radiator system and a regulation and control method thereof, aiming at solving the problem that when individual user requirements are not met, the flow is not changed through valve regulation, and the heat exchange effect of a radiator is improved, so that the hydraulic working condition is not changed, the heat dissipation capacity is improved, and the purpose of heat supply network balance regulation is fulfilled.)

一种主动式散热器系统及其调控方法

技术领域

本发明涉及一种主动式散热器系统及其调控方法，属于物联网以及供热需求侧响应领域。

背景技术

目前，散热器是供热系统二级网的重要组成部件，热力站供水进入散热器，在用户侧放热，为室内提供热量，来维持室内温度的稳定。因为散热器的结构特性不变，因此，在工况稳定时其换热特性不变，是一种典型的被动型散热器，散热量的大小，与进入散热器的热水流量的大小、温差成正比，当流量下降时，散热负荷减少，用户侧室内温度下降，反之散热负荷增加，室温上升。

因此，被动式散热器在用户侧负荷偏高或者偏低时，需要通过调节用户流量匹配散热的平衡。流量的改变通过用户侧阀门或入户阀门来实现，而因为各热用户之间的水力工况存在很强的耦合关系，某一个阀门的调节也将改变整体二次侧的水力工况，造成水力平衡的重构。例如系统中只存在某一用户供热负荷不达标，只在执行某一用户水流量，会对其他用户侧的供热效果造成扰动，二次侧水力平衡需要重新进行调节，耗时费力，因此，为解决以上问题，本发明提出一种主动式散热器系统及其调控方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种主动式散热器系统及其调控方法，来解决针对个别用户需求不满足时，不通过阀门调节改变流量的方式，通过提升散热器的换热效果，来实现不改变水力工况，达到提升散热量，完成热网平衡调节的目的。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种主动式散热器系统，它包括：

物联网室温传感器，所述物联网室温传感器用于采集并计算房间平均室温；

散热组件，所述散热组件包括支架，所述支架的上方设置有无线通信模块、变频器模块和控制器模块，所述支架的中部设置有若干风扇模块；

所述物联网室温传感器通过无线通信模块与控制器模块相连，所述物联网室温传感器将采集到的房间平均室温通过无线通信模块传输至控制器模块；

所述控制器模块通过变频器模块与风扇模块相连，所述控制器模块根据室温数据生成控制策略，通过变频器模块对风扇模块进行变频控制，调节热网平衡。

进一步，所述支架的上方设置有触摸屏，所述触摸屏用于查看反馈信息与设置控制条件。

进一步，所述风扇模块上设置有保护罩。

一种主动式散热器系统的调控方法，包括如下步骤：

步骤S1，在房间内布置物联网室温传感器，采集并计算房间平均室温，发送给控制器模块；

步骤S2，控制器模块基于风扇模块的变频控制策略，实现对风扇模块的变频控制，调节热网平衡。

进一步，所述步骤S1中，在房间内布置物联网室温传感器，采集并计算房间平均室温，发送给控制器模块，包括如下步骤：

步骤S11、在时间为t时刻时，物联网室温传感器触发进行室温采集，获得温度数据Troom，建立与无线通信模块的通讯，物联网室温传感器转换室温数据Troom进行协议编码，发送至无线通信模块，发送成功，等待下一时刻t+m，重复触发采集与数据传输过程。

进一步，所述步骤S2中，控制器模块基于风扇模块的变频控制策略，实现对风扇模块的变频控制，调节热网平衡，包括如下步骤：

步骤S21、无线通信模块将室温数据Troom发送至控制器模块，控制器模块根据协议对数据进行反编码，获得房间内的室温数据Troom，根据室温数据Troom，控制器模块生成风扇模块的变频控制策略，通过变频器模块对风扇模块进行变频控制。

进一步，所述步骤S21中的风扇模块变频控制策略为：

控制器根据室温数据Troom，选择策略，计算得到风扇模块的变频频率为H，控制器模块将变频频率H发送给变频器模块，执行对风扇模块的变频控制；

当Troom>T1+δ时，关闭风扇，关闭变频器，为H＝0；

当T1≥Troom≥T2，设定频率

当Troom<T2时，设定频率为H＝H_max；

其中，T1为室温目标温度下限；

T2为室温目标温度上限；

δ为温度偏差量；

H_max为风扇最大变频频率；

H_min为风扇最小变频频率。

采用了上述技术方案，本发明通过增加变频风扇控制技术，结合室温采集与自动控制，根据室温测量数据对风扇设定变频策略，如低于设定值，增加风扇频率，反之则减小频率，以此来实现不改变水力工况的前提下，达到调节热网平衡，维持室内温度稳定的目的。将传统的仅能依靠阀门调节热负荷的被动式供暖散热器转变为可以通过变频来调节的主动式散热器，在一定的散热区间内，可自主调控散热器的输出热负荷，不改变水力工况，不需要重构水力平衡，实现供热系统热力负荷的平衡调节，则可以满足用户侧的个性化用热需求，较之前的阀门调控的手段，不用破坏热网的水力平衡，并且更加有利于供热系统二级网的稳定运行。

附图说明

图1为本发明的一种主动式散热器系统的调控方法的流程图；

图2为本发明的一种主动式散热器系统的散热器的结构示意图；

图3为本发明的一种主动式散热器系统的散热组件的结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为本发明的一种主动式散热器系统的系统图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图5所示，本实施例提供一种主动式散热器系统，它包括物联网室温传感器7和散热组件。

如图5所示，本实施例中的物联网室温传感器7安装在房间内，用于采集并计算房间平均室温，物联网室温传感器7是具有温度数据采集功能、具有无线网通信功能与数据传输功能的一体化物联网设备。物联网室温传感器7的温度数据采集功能是将该设备放置于安装散热器8设备的房间内，通过内置的热电偶或热电阻传感器，实时采集房间内的温度数据，设备支持触发进行温度采集，并支持设定温度的采样频率，定为m分钟。

如图2～4所示，本实施例中的散热组件挂设在散热器8上，散热器8上设置有进水管81和出水管82，散热组件包括支架5，支架5的上方设置有无线通信模块1、变频器模块2、控制器模块3和触摸屏4，支架5的中部设置有若干风扇模块9，触摸屏4用于查看反馈信息与设置控制条件，控制器模块3上装有电源插头，电源插头连接于室内插座即可为系统供电。物联网室温传感器7通过无线通信模块1与控制器模块3相连，物联网室温传感器7将采集到的房间平均室温通过无线通信模块1传输至控制器模块3；控制器模块3通过变频器模块2与风扇模块9相连，控制器模块3根据室温数据生成控制策略，通过变频器模块2对风扇模块9进行变频控制，调节热网平衡。

支架5可与现有散热器8一体成型，采用外挂式结构挂设在散热器8上，或焊接于散热器8上。风扇模块9的数量可根据散热器8的大小进行布置。风扇模块9上均安装保护罩6，防止风扇在运转时对周边人员或物品造成误伤。

用户的散热器8连接于室内墙壁预留的供暖支管上，支架5连接于现有散热器8时，可位于墙壁与散热器8之间，风扇模块9的吹风方式可由墙壁吹向散热器8，亦可位于散热器8外侧，吹风方式沿散热器8向墙壁方式。

无线通信模块1作为多个通讯连接的网关，支持与一个或多个物联网室温传感器7节点连接并进行数据收集与汇总。在成功接收到节点数据时，向节点返回通信码1，如接收失败，则尝试重新接收，尝试n次仍然发送失败后，通过警报提醒维护人员查看控制器模块3或传输节点数据传输失败的原因，所有通讯过程中产生的通讯码显示于触摸屏4上。

变频器模块2支持对风扇模块9进行变频控制，风扇频率在1-50Hz内无极变速。

实施例二

如图1所示，一种主动式散热器系统的调控方法，包括如下步骤：

步骤S1，在房间内布置物联网室温传感器7，采集并计算房间平均室温，发送给控制器模块3，具体包括如下步骤：

步骤S11、在时间为t时刻时，物联网室温传感器7触发进行室温采集，获得温度数据Troom，建立与无线通信模块1的通讯，物联网室温传感器7转换室温数据Troom进行协议编码，发送至无线通信模块1，发送成功，返回通讯码3，等待下一时刻t+m，重复触发采集与数据传输过程。

步骤S2，控制器模块3基于风扇模块9的变频控制策略，实现对风扇模块9的变频控制，调节热网平衡，具体包括如下步骤：

步骤S21、无线通信模块1将室温数据Troom发送至控制器模块3，控制器模块3根据协议对数据进行反编码，获得房间内的室温数据Troom，根据室温数据Troom，控制器模块3生成风扇模块9的变频控制策略，通过变频器模块2对风扇模块9进行变频控制。

其中，风扇模块9变频控制策略为：

控制器根据室温数据Troom，选择策略，计算得到风扇模块9的变频频率为H，控制器模块3将变频频率H发送给变频器模块2，执行对风扇模块9的变频控制；

当Troom>T1+δ时，关闭风扇，关闭变频器，为H＝0；

当T1≥Troom≥T2，设定频率

当Troom<T2时，设定频率为H＝H_max；

其中，T1为室温目标温度下限；

T2为室温目标温度上限；

δ为温度偏差量；

H_max为风扇最大变频频率；

H_min为风扇最小变频频率。

另外，在物联网室温传感器7出现故障时，可以于触摸屏4上设置室温与开启时长作为控制策略来进行主动式散热器8的控制。

以上的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。