CN104235926A - 节能分时供热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及节能供热领域，尤其涉及一种节能分时供热系统，包括供热供水主路、供热回水管路和供热主循环回路；循环回水管路的入水口与供热回水管路连通，其出水口与供热主循环回路的入水口连通；供热主循环回路上设有循环水泵，且该供热主循环回路的出水口连通在供热供水主路上。本发明能够在保证且不改变供水流量的情况下，对局部供暖单元实施任何需要供热量的分时供热调节，进而达到节约能源的目的；本发明还能够在不影响区域供热水循环系统平衡的情况下，通过循环泵有效地改善局部供暖单元内因循环压头不足而导致的局部不热、冷热不均、上热下凉等供热不良现象。

Description

节能分时供热系统

技术领域

本发明涉及节能供热领域，尤其涉及一种节能分时供热系统。

背景技术

中华人民共和国节约《能源法》指出“节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。因此，节能减排已经成为我们大多数行业工作的重中之重。在大力提倡节能减排的现阶段，建筑供暖行业更是出现了很多节能产品和技术措施。也为我国的节能领域做出了巨大贡献。

目前，对于区域供暖管网中的如工矿企业的生厂车间、办公楼、教学楼、休闲娱乐场所以及生活居住时间较规律的机关、厂矿、学校的集体宿舍楼等局部供暖单元而言，供暖的时段都有比较固定的工作时间段和非工作时间段。在非工作时段，这些局部供暖单元往往不需要与工作时段相同的室内温度，由于其连接于区域供暖系统内，实际运行时也和其它正常供热单元一样供热，造成了不必要的浪费。

而现有节能分时供暖系统大都采用控制温度或控制流量的方式或二者同时控制的方式来进行节能控制，而采用这样的的节能控制方式对局部供暖单元而言往往会存在以下的技术问题：

1、在控制温度或停止对局部供暖单元供暖来进行节能操作的情况下，容易导致建筑本身及室内设施因温度过低而毁损；

2、在采用限制供暖水流量方式控制局部供暖单元室内温度的情况下，容易导致区域供热水循环系统的供水失衡，并且易因区域供暖建筑供热循环管路内的循环压头不足导致局部供暖单元内冷热不均、局部不热、或者上热下凉等供热不良现象的产生。

为了解决以上问题，本发明做了有益改进。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的之一是提供一种节能分时供热系统，该节能分时供热系统能够在在不影响人们的生产作业、生活工作环境及建筑结构供热的情况下，对运行于区域供暖管网中的局部供暖单元实施分时供热，并且实现了近乎理想的只调热量而不改变流量的节能供热效果，进而达到节能分时供热的目的；本发明的另一个目的就是要有效地改善局部供暖单元内因循环压头不足而导致的局部不热、冷热不均、上热下凉等供热不良现象。

（二）技术方案

本发明是通过以下技术方案实现的：一种节能分时供热系统，包括供热供水主路和供热回水管路；供热供水主路对局部供暖单元供水后，通过所述供热回水管路回水；还包括供热供水支路、循环回水管路和供热主循环回路；所述供热供水支路的入水口与供热供水主路连通，其出水口与所述供热主循环回路的入水口连通；所述循环回水管路的入水口与供热回水管路连通，其出水口与所述供热主循环回路的入水口连通，且该循环回水管路上设有第一单向阀；所述供热主循环回路上设有循环水泵，且该供热主循环回路的出水口连通在所述供热供水主路上，且位于所述供热供水支路入水口连接处的下游。

其中，所述供热供水支路上设有调节阀。

进一步，所述供热供水主路上设有第二单向阀，所述第二单向阀位于所述供热供水支路的入水口和所述供热主循环回路的出水口之间。

再进一步，还包括检修旁通管路，所述循环回水管路上设有第一闸阀，供热供水主路上设有第二闸阀和第三闸阀，所述第二闸阀设置在所述供热供水支路入水口的上游，所述第三闸阀位于所述供热主循环回路的出水口的下游；所述检修旁通管路的入水端与所述供热供水主路相连，且位于所述第二闸阀的上游；所述检修旁通管路的出水端与所述供热供水主路相连，且位于所述第三闸阀的下游。

优选的，所述检修旁通管路上设有第四闸阀。

进一步，所述供热主循环回路上设有第五闸阀。

其中，所述节能分时供热系统还包括电气控制系统，所述电气控制系统包括控制器和第一温度测量仪，所述控制器分别与所述温度测量仪和调节阀连接。

进一步，所述电气控制系统还包括第二温度测量仪、第三温度测量仪和第四温度测量仪，所述第二温度测量仪、第三温度测量仪和第四温度测量仪分别与所述控制器连接；所述第二温度测量仪设置在所述循环回水管路上；所述第三温度测量仪设置在所述供热供水主路上，且位于所述供热供水支路入水口的上游；所述第三温度测量仪设置在所述供热供水主路上，且位于所述供热主循环回路的出水口的下游。

再进一步，所述电气控制系统还包括供水压力显示仪表和回水压力显示仪表，所述供水压力显示仪表和回水压力显示仪表分别与所述控制器相连；所述供水压力显示仪表设置在所述供热供水主路上，且位于所述供热主循环回路的出水口的下游；所述的回水压力显示仪表设置在循环回水管路上，且位于第一闸阀和第一单向阀之间。

（三）有益效果

与现有技术和产品相比，本发明有如下优点：

1、本发明通过在该节能分时供热系统中设置的管路结构和循环泵，可对运行于区域供暖建筑中的局部供暖单元实施从0～100%的需要供热量的分时供热调节，并且不对循环流量做任何改变，实现了只调热量不调流量的理想效果，同时达到了节约能源的目的。

2、本发明能够在不影响区域供热水循环系统平衡的情况下，通过循环泵有效地改善局部供暖单元内因循环压头不足而导致的局部不热、冷热不均、上热下凉等供热不良现象。

3、本发明通过在供热供水管路上设置调节阀，使供热系统实现对局部供暖单元供热范围内进行任意手动调节，达到合理供热的目的。

4、本发明通过电气控制系统实现对局部供暖单元供热进行自动化精确控制。

附图说明

图1是本发明的节能分时供热系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1所示，本实施例提供一种节能分时供热系统，包括供热供水主路16和供热回水管路5，供热供水主路16连接在区域供暖管网1，并对局部供暖单元7供水后通过所述供热回水管路5回水，该供热回水管路5中的回水流回区域供暖管网1；其还包括供热供水支路13、循环回水管路2和供热主循环回路20；所述供热供水支路13的入水口与供热供水主路16连通，其出水口与所述供热主循环回路20的入水口连通；所述循环回水管路2的入水口与供热回水管路5连通，其出水口与所述供热主循环回路20的入水口连通，所述循环回水管路2上还设有第一单向阀18；所述供热主循环回路20上设有循环水泵19，且该供热主循环回路20的出水口连通在所述供热供水主路16上，位于所述供热供水入水口连接处的下游。所述供热主循环回路20与所述供热供水主路16连通后，直接对局部供暖单元进行供热。

当局部供暖单元7需要正常供热时，循环泵19不启动，此时该局部供暖单元7就如同没有加装节能分时供热系统一样，由区域供热系统统一供热。所供热水的走向由供热供水主路16直接进流入局部供暖单元7内；供热回水管路5的走向则是由局部供暖单元7流至区域供热管网1。此时循环回水管路2由第一单向阀关闭，供热主循环回路20成为了对供热供水支路有利无弊的分流回路（实际流量可忽略不计）。

当局部供暖单元7需要节能分时供热时，循环泵19启动，所述节能分时供热系统中各回路的水流走向顺势发生相应的改变，局部供暖单元7内的复合水循环回路建立，该复合循环回路运行于区域原有的供暖循环系统内，但其循环参数却与原有区域循环系统所提供的循环参数发生了质的改变。其循环流量、循环压头、供回水温度等均发生了本质性的改变。此时，第一单向阀18开启，局部供暖单元7内的复合循环回水则由供热回水管5（部分分流至区域供热管网）经循环回水管路2进入循环泵19。至此，局部供暖单元内的复合水循环建立，并通过调节阀12的开启程度的改变实现了对局部供暖单元供热量的改变，且不改变局部供暖单元的循环流量，并独立运行于区域供热系统内，因而达到了节省能源的目的。此外，还能够在不影响区域供暖管网1水循环系统平衡的情况下，有效地改善局部供暖单元内因循环压头不足而导致的局部不热、冷热不均、上热下凉等供热不良现象。

进一步，本实施例中，为了实现局部供暖单元从0～100%的需要供热量范围的任意调节，所述供热供水支路13上设有调节阀12。该调节阀12可采用手动调节阀，或者电动调节阀。

当局部供暖单元7需要节能分时供热时，所述第一单向阀18处于开启状态。当调节阀12处于关闭状态时，由于循环回水管路2内的回水全部流入供热主循环回路20，导致局部供暖单元7处于无热源循环状态；当调节阀12逐步开启时（或人工开启调整）局部供暖单元7将处于有热源循环状态。局部供暖单元7的供水温度取决于调节阀12的开启程度及区域供水管网1的温度。在不改变局部供暖单元7的循环流量的情况下，对局部供暖单元7的供热量从0～100%供热量范围进行任意调节，实现对局部供暖单元在非工作时段进行合理供暖，节省了能源，避免不必要浪费。

其中，所述供热供水主路16上还可设有第二单向阀10，所述第二单向阀10位于所述供热供水支路14的入水口和所述供热主循环回路20的出水口之间。该第二单向阀10可防止供热主循环回路20中的热水在所述供热供水主路16中产生倒流，影响对局部供暖单元的供热。

进一步，所述节能分时供热系还包括检修旁通管路23；所述供热供水主路16上设有第二闸阀15和第三闸阀8，所述第二闸阀15设置在所述供热供水支路13入水口的上游，所述第三闸阀8位于所述供热主循环回路20的出水口的下游；所述检修旁通管路23的入水端与所述供热供水主路16相连，且位于所述第二闸阀15的上游；所述检修旁通管路23的出水端与所述供热供水主路16相连，且位于所述第三闸阀8的下游。当节能分时供热系统需要检修情况下，可关闭第一闸阀17、第二闸阀15和第三闸阀8。同时开启第四闸阀11，这时，供热供水主路16上的热水通过所述检修旁通管路流动对局部供暖单元供暖，即可对节能分时供热系统进行检修操作。所述检修旁通管路23上还设有第四闸阀11。在不需要进行检修操作时，所述检修旁通管路上第四闸阀11关闭，而第一闸阀17、第二闸阀15和第三闸阀8开启，从而避免因设备检修而影响节能分时供热系统的正常供热。

进一步，供热主循环回路20上设有第五闸阀9。当局部供暖单元需要节能分时供热时，循环泵19启动。此时，可通过第五闸阀9适当调节所述供热主循环回路20中供水流量，可一次性人工调整供热供水主路16上的循环压头，避免因循环泵19功率过大，影响该节能分时供热系统对局部供热单元7的分时供热调节的效果。

再进一步，该节能分时供热系统还包括电气控制系统，所述电气控制系统包括控制器4和第一温度测量仪6，所述控制器4分别与所述温度测量仪6和调节阀12连接。第一温度测量仪6用于检测局部供暖单元7中的室内温度，然后将测得温度数据发送至所述控制器4。控制器4可采用工控机等处理单元，其应用设定程序对数据进行分析，调整所述调节阀12，使供热供水支路13的热水流量进行调节，直至局部供暖单元7的室内温度达到要求。所述电气控制系统还包括第二温度测量仪3、第三温度测量仪14和第四温度测量仪21，所述第二温度测量仪3、第三温度测量仪14和第四温度测量仪21分别与所述控制器4连接；所述第二温度测量仪3设置在所述循环回水管路2上；所述第三温度测量仪14设置在所述供热供水主路16上，且位于所述供热供水支路13入水口的上游；所述第四温度测量仪21设置在所述供热供水主路16上，且位于所述供热主循环回路20的出水口的下游。第二温度测量仪3用于测量循环回水管路2中回水的温度，第三温度测量仪14用于测量供热供水主路16从区域供热系统1中得到的热水温度，而第四温度测量仪21用于测量经过节能分时供热系统调节后，对局部供暖单元7的供热温度。第二、第三和第四温度测量仪将测得温度数据信号发送至控制器4，经过控制器对数据进行处理，并监测节能分时供热系统的运行状况是否正常。

优选的，所述电气控制系统还包括供水压力显示仪表22和回水压力显示仪表25，所述供水压力显示仪表22和回水压力显示仪表25分别与所述控制器4相连；所述供水压力显示仪表22设置在所述供热供水主路16上，且位于所述供热主循环回路20的出水口的下游，所述的回水压力显示仪表25设置在循环回水管路2上，并位于第一闸阀17和第一单向阀18之间。所述供水压力显示仪表22可将对局部供暖单元7的供水压力信号传送给控制器4，再由控制器4对压力信号数据进行显示，并可通过第五闸阀9来人工一次性调整供热供水主路16上的循环压头。所述回水压力显示仪表25可将对循环回水管路2内的回水压力信号传送控制器4，再由控制器4对压力信号进行显示；同时，可通过调节第一闸阀17调整循环回水管路2内的回水压力。

本实施例中的节能分时供热系统安装在机组底座24上，它的控制及调节可按以下两种方案实施：

1）手动控制调节：这种方案不需要室内温度信号采集，调节阀12可选用普通的闸阀（或截止阀等），循环泵19运行时通过一次显示仪表手动调节各阀门的开度来完成，并在系统的运行中人工定期的检查调控；

2）自动化控制调节：自动化控制的核心通过所述电气控制系统对调节阀的开启程度调节。调节阀12可采用电动调节阀。控制器4的控制信号在本方案中选定两个（亦可考虑其他的温控方式），一个是第一温度测量仪6，其用于对局部供暖单元7室内温度采集；该方案是我们节能分时供热系统供热的主体，在实施节能分时供热的时间段内合理的室内温度设定，可由相关人员给定（或按推荐设定温度设定）。本实施例还给出了第二、第三和第四温度测量仪，分别向控制器4提供温度检测信号。

本节能分时供热系统适用于区域供暖系统中含有可实施分时供热的局部供暖单元（含同类的供冷系统），亦可用于调节供暖系统中的热力失调等领域。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种节能分时供热系统，包括供热供水主路和供热回水管路；供热供水主路对局部供暖单元供水后，通过所述供热回水管路回水；其特征在于，还包括供热供水支路、循环回水管路和供热主循环回路；所述供热供水支路的入水口与供热供水主路连通，其出水口与所述供热主循环回路的入水口连通；所述循环回水管路的入水口与供热回水管路连通，其出水口与所述供热主循环回路的入水口连通，且该循环回水管路上设有第一单向阀；所述供热主循环回路上设有循环水泵，且该供热主循环回路的出水口连通在所述供热供水主路上，且位于所述供热供水支路入水口连接处的下游。

2.根据权利要求1所述的节能分时供热系统，其特征在于，所述供热供水支路上设有调节阀。

3.根据权利要求2所述的节能分时供热系统，其特征在于，所述供热供水主路上设有第二单向阀，所述第二单向阀位于所述供热供水支路的入水口和所述供热主循环回路的出水口之间。

4.根据权利要求2所述的节能分时供热系统，其特征在于，还包括检修旁通管路，所述循环回水管路上设有第一闸阀，供热供水主路上设有第二闸阀和第三闸阀，所述第二闸阀设置在所述供热供水支路入水口的上游，所述第三闸阀位于所述供热主循环回路的出水口的下游；所述检修旁通管路的入水端与所述供热供水主路相连，且位于所述第二闸阀的上游；所述检修旁通管路的出水端与所述供热供水主路相连，且位于所述第三闸阀的下游。

5.根据权利要求4所述的节能分时供热系统，其特征在于，所述检修旁通管路上设有第四闸阀。

6.根据权利要求2所述的节能分时供热系统，其特征在于，所述供热主循环回路上设有第五闸阀。

7.根据权利要求2-6任一项所述的节能分时供热系统，其特征在于，还包括电气控制系统，所述电气控制系统包括控制器和第一温度测量仪，所述控制器分别与所述温度测量仪和调节阀连接。

8.根据权利要求7所述的节能分时供热系统，其特征在于，所述电气控制系统还包括第二温度测量仪、第三温度测量仪和第四温度测量仪，所述第二温度测量仪、第三温度测量仪和第四温度测量仪分别与所述控制器连接；所述第二温度测量仪设置在所述循环回水管路上；所述第三温度测量仪设置在所述供热供水主路上，且位于所述供热供水支路入水口的上游；所述第三温度测量仪设置在所述供热供水主路上，且位于所述供热主循环回路的出水口的下游。

9.根据权利要求7所述的节能分时供热系统，其特征在于，所述电气控制系统还包括供水压力显示仪表和回水压力显示仪表，所述供水压力显示仪表和回水压力显示仪表分别与所述控制器相连；所述供水压力显示仪表设置在所述供热供水主路上，且位于所述供热主循环回路的出水口的下游；所述的回水压力显示仪表设置在循环回水管路上，且位于第一闸阀和第一单向阀之间。