用于单管制供热或供冷系统的室温调节方法
技术领域
本发明涉及一种用于单管制供热或供冷系统的室温调节方法。
背景技术
长期以来,我国城市住宅室内采暖系统设计基本上都采用单管垂直系统的方案进行设计(如图1),传统的单管制系统是将热水先供到住宅楼的顶层,然后依次向下分至各用户。这种设计方案有许多优点,例如系统简单、施工方便、造价低等,但是这种传统的单管制系统也存在一定缺陷:
1、系统不具有个体调节能力
单管垂直采暖系统的主要缺点是各个用户无法进行自主调节,在出现顶层过热、底层过冷的冷热不均现象时无法消除,因此不能改善和满足热用户的热舒适性要求。
2、不利于供热部门的管理
对于拖欠热费的用户处理困难,如果要停止个别用户的供热或供冷,可能影响到整个住宅楼停供。常此下去,致使供热企业入不敷出,连年亏损。
3、闲置住宅的能源浪费
由于室内采暖系统是单管串联式,所以每层、每户住宅必须用热,否则该系统就无法正常运行。如出现有些用户不想用热或者有些住宅长期闲置,这就必然导致能源的浪费。
随着能源结构的变化及节能和物业管理的要求,上述缺陷越来越明显,传统的单管制系统已经不能适应新要求。而现有的应对方式是放弃多用户之间的单管制,对现存的单管制供热或供冷系统进行改造,例如从单管制变为双管制,或者在每个暖气片增加联接进出口的旁通管,并在每户或每个暖气片加装控制装置,这需要对用户的管线进行大的改动,施工不方便、花费多。
发明内容
为了在不对每个用户端进行改造的情况下,使单管制供热或供冷系统的具有一定的个体调节能力,本发明提供了一种用于单管制供热或供冷系统的控制方法。
本发明提供了一种用于单管制供热或供冷系统的室温调节方法,所述单管制供热或供冷系统包括串联连接的N个换热单元、安装在供水总管上的水温调节装置和供水容积控制装置,所述水温调节装置能够提供一定温度范围的水温调节装置出口水温,所述供水容积控制装置能够将给定体积的水顺次供送给所述N个换热单元,每个换热单元的水容积V1至VN经事先估算或测量,所述方法在进行室温控制的一个周期内包括如下步骤:
步骤S1:测量N个换热单元所在房间的室温T1至TN,根据测得的室温T1至TN和房间的对应设定室温Ts1至TsN来确定每个房间中的换热单元所需的水温调节装置出口水温Tw1至TwN;
步骤S2:令n=1;
步骤S3:控制所述供水容积控制装置和水温调节装置,对应于第n个房间,供送体积为Vn、水温调节装置出口水温为Twn的供水;
步骤S4:n=n+1;如果n<N+1,则返回步骤S3;
步骤S5:水温调节装置和供水容积控制装置停止运行,使换热单元中的水停滞在房间中与房间继续进行换热,直到控制周期结束。
本发明提供了一种用于单管制供热或供冷系统的室温调节方法,所述单管制供热或供冷系统包括并联连接的多条支路,每条支路包括串联连接的N个换热单元和位于该支路的回水管上的电控阀门,所述电控阀门选择性开关,以便在一个时刻所述多条支路中的仅一条支路处于通路状态,在所述多条支路的供水总管上安装有所述多条支路共用的水温调节装置和供水容积控制装置,所述水温调节装置能够提供一定温度范围的水温调节装置出口水温,所述供水容积控制装置能够将给定体积的水顺次供送给处于通路状态的其中一条支路上的N个换热单元,所述水温调节装置和供水容积控制装置给处于通路状态的其中一条支路进行室温周期控制,其中每条支路上的每个换热单元的水容积V1至VN经事先估算或测量,上述针对其中一条支路的所述室温周期控制包括如下步骤:
步骤S1:测量该支路N个换热单元所在房间的室温T1至TN,根据测得的室温T1至TN和房间的对应设定室温Ts1至TsN来确定每个房间中的换热单元所需的水温调节装置出口水温Tw1至TwN;
步骤S2:令n=1;
步骤S3:控制所述供水容积控制装置和水温调节装置,对应于第n个房间,供送体积为Vn、水温调节装置出口水温为Twn的供水;
步骤S4:n=n+1;如果n<N+1,则返回步骤S3;
步骤S5:水温调节装置和供水容积控制装置停止运行,使换热单元中的水停滞在房间中与房间继续进行换热,直到该条支路的控制周期结束,
上述步骤5中水温调节装置和供水容积控制装置停止运行之后,在多条支路之间进行切换以对处于通路状态的另一条支路进行室温周期控制,重复上述步骤1至5。
利用根据本发明的用于单管制供热或供冷系统的室温调节方法,在串联连接的不同的供热单元中可以存在根据需要调节温度后的不同温度的供水段,从而满足了不同房间的室温调节需要,克服了现有技术中传统单管制系统不能调节的缺陷,同时不用对传统单管制系统进行大的管路改造。
附图说明
当结合附图进行阅读时,本发明的本质、原理以及实用性将通过下面的详细描述变得更为明白,其中在附图中相同的部件由相同的附图标记加以标识。
图1示出现有技术的单管制供热或供冷系统。
图2示出使用本发明的室温调节方法的一个简化的单管制供热或供冷系统。图3示出使用本发明的室温调节方法的一个示例性单管制供热或供冷系统。
图4示出使用本发明的室温调节方法的另一个示例性单管制供热或供冷系统。
图5示出使用本发明的室温调节方法的另一个示例性单管制供热或供冷系统。
图6示出使用本发明的室温调节方法的另一个示例性单管制供热或供冷系统,该系统包括并联连接的两条支路,每条支路上的换热单元串联连接。
以下通过具体实施方式,并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参见图2,图2示出了使用本发明的室温调节方法的一个简化的单管制供热或供冷系统。在该单管制系统中包括串联的分别放置于N个房间中的N个换热单元,在单管制供热系统中例如为暖气片,在单管制供冷系统中例如为风机盘管。并且在该系统中,位于最上游换热单元上游的供水管(以下称为供水总管)L1上设置有水温调节装置1,该水温调节装置1的出口水温(以下简称为“出口水温”)为Tw。可以事先估算或者测量各个换热单元的水容积V1至VN。这里为简单起见,将各个换热单元之间的连接管道的体积计入相应换热单元的水容积。该系统还包括供水容积控制装置2,用来将体积为V1至Vn的水顺次供到相应的换热单元1至N。
在进行室温控制的周期中进行如下操作:
步骤S1:测量N个换热单元所在房间的室温T1至TN,根据测得的室温T1至TN和房间的对应设定室温Ts1至TsN来确定每个房间中的换热单元所需的水温调节装置出口水温Tw1至TwN;
步骤S2:令n=1;
步骤S3:控制供水容积控制装置2和水温调节装置1,对应于第n个房间,供送体积为Vn、出口水温为Twn的供水;
步骤S4:n=n+1;如果n<N+1,则返回步骤S3;
步骤S5:水温调节装置和供水容积控制装置停止运行,使换热单元中的水停滞在房间中与房间继续进行换热,直到控制周期结束。
通过这样进行供水,忽略水流过管道时的温降,在供热单元1至N中分别填充有温度分别为Tw1至TwN的供水。也就是说,在串联连接的不同的供热单元中可以存在根据需要调节温度后的不同温度的供水段,从而满足不同房间的室温调节需要,克服了现有技术中传统单管制系统不能调节的缺陷,同时不用对传统单管制系统进行大的管路改造。
可选地,如图3所示,所述供水容积控制装置2可以包括流量计21和水泵P,水泵运转供水,将流量计瞬时流量对时间进行积分来计量供水体积,同时对应于流量计所计量的供水体积来控制水温调节装置1的出口水温,以便在步骤S3中实现对应于第n个房间,供送体积为Vn、出口水温为Twn的供水。
可选地,如图4所示,所述供水容积控制装置2可以是定压差变频泵P1,在该定压差变频泵工作期间,保持供水总管L1与位于最下游换热单元下游的回水总管L2之间的压差不变,水流速恒定保持为v。
在上述步骤S3中,控制定压差变频泵和水温调节装置1,对应于第n个房间,在tn=Vn/V的时间内供送出口水温为Twn的供水,从而实现对应于第n个房间,供送体积为Vn、出口水温为Twn的供水。
可选地,如图5所示,所述水温调节装置1是通过在供水总管L1和回水总管L2之间设置旁通管路L3,并在供水总管L1和旁通管路L3上安装电动三通阀M来实现的。
上述电动三通阀的开度可以是连续可调的,这样水温调节装置的出口水温Tw可以在供水总管的水温TL1和回水总管的水温TL2之间连续变化。
可使用联动的分别安装在供水总管和旁通管路上的两个电动两通阀代替上述三通阀。
进一步可选地,该电动三通阀M可设置成在直通和旁通两种状态进行切换:在直通状态下,水温调节装置的出口水温Tw=TL1;在旁通状态下,水温调节装置的出口水温Tw=TL2,其中TL1和TL2分别是供水总管L1和回水总管L2中的水温。当所述系统为供热系统时,在上述步骤S1中确定该房间中的换热单元所需的水温调节装置出口水温的步骤为:如果Tn<Tsn,则Twn=TL1;否则Twn=TL2。当所述系统为供冷系统时,在上述步骤S1中确定该房间中的换热单元所需的水温调节装置出口水温的步骤为:如果Tn>Tsn,则Twn=TL1;否则Twn=TL2。
图6示出的单管制供热或供冷系统中包括两路并联的供水支路,每条供水支路包括N个换热器单元。在供水总管上设置水温调节装置1和供水容积控制装置2,也即两条支路共用一个水温调节装置1和一个供水容积控制装置2。在各支路的回水末端分别设置电控阀门。通过控制各支路的电控阀门的开关,可以选择性地使两条支路中的一条处于通路状态,所述水温调节装置1和供水容积控制装置2可以给两条支路中的该条支路进行如上参照图2-5所述的供水操作,从而对两条支路中的所有换热器单元进行室温控制。显然,根据实际情况,这两条支路也可以不共用水温调节装置1和供水容积控制装置2。本领域技术人员可以在阅读了本发明的内容之后想到多种支路与水温调节装置1和供水容积控制装置2的组合方式,这里不在赘述。显然,本发明也可应用于三条以上的支路。
特别地,本发明还适合应用于当前的分户采暖系统和风机盘管系统,可以在使用单管制的情况下,实现各房间的室温独立控制。
本发明的水温调节装置可采用多种形式,只要能够提供一定温度范围的冷热水即可。这样,根据本发明的系统能够根据每个房间的需要,为每个房间的换热单元提供特定温度的冷热水以便进行室温控制。
本技术领域中那些熟练人员应该明白的是,根据设计需要和其它因素,可以进行各种修改、组合、分组合以及替代,它们均落入所附权利要求的范围或者其等效范围之内。