CN104406258A - 空调及地暖的管道系统及其调节温度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调及地暖的管道系统，其包括：主管道；末端设备，其上设有水泵；所述主管道在通过各采暖区域时将其内的所述末端设备依次串接在一起构成循环回路；主循环泵，设置于所述循环回路中，驱动所述主管道中的水在所述循环回路中流动，负担所述主管道的水流量及扬程。与现有技术相比，本发明采用单根主管道在通过各采暖区域时将该区域内的空调模块和地暖模块依次串接在一起构成循环回路，可节约大量的材料、人工；同时在每个末端设备的进水端设有水泵，解决了水力平衡、流量、阻力大的问题，也能让末端系统快速达到设定温度，并维持恒定，实现节能效果。

Description

空调及地暖的管道系统及其调节温度的方法

技术领域

本发明属于暖通空调应用技术，尤其涉及一种空调及地暖的管道系统及其调节温度的方法。

背景技术

在空调及地暖系统中，通常以水作为介质，通过管道携带冷热量至各空间，达到调节温度的方式，现已广泛运用在各种建筑中，其中以双管制系统使用较普遍，但存在以下缺点：

1、由于系统中的负荷随时在改变，设计时需计算所有管道的阻力、容量等，使得水泵的配置较大，运行能耗较高。

2、各子系统负荷变动时，容易造成水力不平衡的现象。

3、主管道变径次数多，造成管件复杂，接头繁多，阻力大，易结水垢，漏点多。

4、每个末端设备的流量无法保证。

5、上述各种问题导致主机、循环水泵长时间运转或频繁启动而消耗能量。

6、空间若变动，需要变更整个管道系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能的空调及地暖的管道系统及其调节温度的方法。

为实现上述发明目的之一，本发明提供一种空调及地暖的管道系统，其包括：

主管道； 

末端设备，其上设有水泵；

所述主管道在通过各采暖区域时将其内的所述末端设备依次串接在一起构成循环回路；

主循环泵，设置于所述循环回路中，驱动所述主管道中的水在所述循环回路中流动，负担所述主管道的水流量及扬程。

作为本发明的进一步改进，所述末端设备为空调模块或地暖模块。

作为本发明的进一步改进，同一采暖区域内设有与所述主管道连接的进水段和出水段，所述末端设备具有供水端和回水端，所述水泵设置在所述末端设备的供水端上，所述末端设备的供水端与同一采暖区域的所述进水段连接，所述末端设备的出水端与同一采暖区域的所述出水段连接。 

作为本发明的进一步改进，所述末端设备的供水端上还设有温度比例控制器，所述温度比例控制器可根据所述末端设备回水端的水温调节其所述供水端水泵的转速；所述末端设备的回水端上还设有止回阀。

作为本发明的进一步改进，所述空调模块包括风机盘管、风机盘管水泵、温度比例控制器、排气装置和止回阀，其中，风机盘管水泵、温度比例控制器和排气装置都设在所述空调模块的进水端上。

作为本发明的进一步改进，所述地暖模块包括地暖盘管、地暖盘管水泵、温度比例控制器、流量温度计和止回阀，其中，所述地暖盘管水泵和温度比例控制器设置在所述地暖模块的进水端上，所述流量温度计和所述止回阀设置在所述地暖模块的回水端上。

作为本发明的进一步改进，所述主循环泵上还设有调速装置。

作为本发明的进一步改进，所述主管道的管径始终保持不变。

作为本发明的进一步改进，所述末端设备的数量可按自由配置。

相应地，一种空调及地暖的管道系统调节温度的方法，包括以下步骤：

设定温度目标值；

主循环泵运转，供应整个主管道有稳定的水流； 

当室温接近所述设定的温度目标值时，降低末端设备的供水端上水泵的转速，降低水流量以渐进的方式靠近所述设定的温度目标值，随后以低速运转，维持室温恒定。

本发明的有益效果是：本发明采用单根主管道在通过各采暖区域时将该区域内的空调模块和地暖模块依次串接在一起构成循环回路，可节约大量的材料、人工；同时在每个末端设备的进水端设有水泵，解决了水力平衡、流量、阻力大的问题，也能让末端系统快速达到设定温度，并维持恒定，实现节能效果。此外，主循环泵不需按常规设计方式计算所有末端设备的阻力，只需计算主管道的阻力，降低了主泵的扬程及日常运转的能耗。

附图说明

图1是本发明一实施例中空调及地暖的管道系统的结构示意图。

图2是本发明一实施例中地暖模块的结构示意图。

图3是本发明一实施例中空调及地暖的管道系统调节温度方法步骤流程图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

参图1所示的本发明一具体实施方式，空调及地暖的管道系统包括：主管道10、末端设备及主循环泵（未图示），其中，末端设备可以是空调或地暖或其他可以制冷或制热的设备。

在本实施方式中，各采暖区域中的末端设备包括空调模块20和地暖模块30，主管道10在通过各采暖区域时将其内的所有的空调模块20和地暖模块30依次串接在一起构成一循环回路。在此循环回路中，是以水为介质携带冷热量至各空间的，主管道10具有进水端11和出水端12，主循环泵（未图示）靠近进水端11设置，水从主管道10的进水端11进入到该空调及地暖的管道系统中，由主循环泵驱动水在该循环回路中流动并负担主管道10的水流量及扬程。除此之外，末端设备上也设有供水端和回水端，在同一采暖区域中，设有与主管道10连接的进水段13和出水端14，末端设备的供水端与同一采暖区域的进水段13连接，末端设备的出水端与同一采暖区域的出水段14连接。在末端设备的供水端上设置有小水泵，小水泵的作用是使得主管道10中的水流导入供水端进入末端设备并驱动水从末端设备的回水端流出，通过水的流动将冷热量传递给末端设备。每个末端设备供水端的小水泵，只需负责其本身末端设备所需的流量及扬程，故，主管道不需要采用变径的方式来调节末端设备所需的流量及扬程，也正是因为每个末端设备供水端的设有小水泵，末端设备的数量在一定范围内可按需自由配置，不会因为末端设备的数量多而对主管道中的水流产生影响。在末端设备的供水端上还设置有温度比例控制器（未图示），该温度比例控制器可根据末端设备回水端的水温调节供水端小水泵的转速以调节水的流量，在末端设备的回水端上还设有止回阀，防止水逆流。

当末端设备为空调时，空调模块20，包括供水端21、回水端22，风机盘管（未图示）、风机盘管水泵（未图示）、温度比例控制器（未图示）和排气装置（未图示），其中，风机盘管的两端分别与空调模块20的供水端21和回水端22相连，从而使得风机盘管与本采暖区域的进水段13和出水段14相连，进而与主管道10连通。风机盘管水泵、温度比例控制器和排气装置都设置在空调模块20的供水端，排气装置的作用是可使风机盘管内的空气排出，使得风机盘管具有较佳的制冷或制热效果。温度比例控制器能根据回水端22的水温调节风机盘管水泵的转速，从而调节风机盘管内的水流量进而调节温度，在空调模块20的回水端22上还设有止回阀221，防止水逆流。

结合图2所示，当末端设备为地暖时，地热模块30包括供水端32、回水端33，地暖盘管31、地暖盘管水泵321、温度比例控制器322、流量温度计331，其中，地暖盘管33分别与地热模块30的供水端32和回水端33相连，供水端32和回水端33又与本采暖区域的进水段13和出水段14相连，进而使得地暖盘管31与主管道10连通。地暖盘管水泵321、温度比例控制器322都设在地热模块30的供水端32上，流量温度计331和止回阀332设置在地热模块30的回水端33上。温度比例控制器322能根据回水端33的水温调节地暖盘管水泵的转速，从而调节地暖盘管31内的水流量进而调节温度，更精准地控制室内舒适度。

在本实施方式中，每个房间都同时设有空调模块和地暖模块两种末端设备，主管道10在通过每个房间时将每个房间内的空调模块和地暖模块都串接在一起。参图3所示，空调及地暖的管道系统调节温度的方法，以制热模式举例说明，包括以下步骤：

S1、设定温度目标值。以一个房间为例，在该房间内设定一个温度目标值，

S2、主循环泵运转，供应整个主管道有稳定的水流。水携带热量从进水端11进入主管道10，启动主循环泵，主循环泵全速运转，使整个主管道10内有稳定的水流。

S3、当室温接近设定的温度目标值时，降低末端设备的供水端上水泵的转速，降低水流量以渐进的方式靠近设定的温度目标值。无论是空调模块20还是地暖模块30，均可以在室温接近设定的温度目标值时由各自的温度比例控制器能根据回水端的水温降低供水端小水泵的转速，以渐进的方式靠近设定温度，之后一直以低速维持水流，保持室内温度恒定。当温度比例控制器感测到回水端的水温低于设定的温度目标值时，其可以提高供水端小水泵的转速，使短时间内可达到设定温度。这种调节室内温度的方法能让末端系统快速达到设定温度，并维持恒定，实现节能效果，同时，主循环泵只需负担主管道10的水流量及扬程，不需计算每个末端设备的阻力及流量。由于每个末端设备供水端都设有小水泵，所以，只用一根主管，不做变径，环绕整个采暖区域，节省了大量的材料和人工，且解决了水力平衡、流量、阻力大的问题。

值得一提的是，在本实施方式中，每个末端设备是可以单独关闭的，根据需要可只开一个或几个末端设备，这样，处于打开状态的末端设备的供水端的小水泵全速运转，短时间内可接近设定温度，然后供水端的小水泵降低转速，降低水流量以渐进的方式靠近设定温度，这种方式以比现有水力分配器的方式效率高一倍以上。若所有的末端设备关闭时，主循环泵自动断开，水流停止。另外，为了更佳的节能高效，主循环泵上也可加装调速装置（未图示），以控制主循环泵的转速，当开启的末端设备数量少或者所有开启的末端设备都已经到达设定温度时，主循环泵的转速自动降低，降低水流量以维持温度恒定。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调及地暖的管道系统，其特征在于，包括：

主管道； 

末端设备，其上设有水泵；

所述主管道在通过各采暖区域时将其内的所述末端设备依次串接在一起构成循环回路；

主循环泵，设置于所述循环回路中，驱动所述主管道中的水在所述循环回路中流动，负担所述主管道的水流量及扬程。

2.根据权利要求1所述的空调及地暖的管道系统，其特征在于，所述末端设备为空调模块或地暖模块。

3.根据权利要求1所述的空调及地暖的管道系统，其特征在于，同一采暖区域内设有与所述主管道连接的进水段和出水段，所述末端设备具有供水端和回水端，所述水泵设置在所述末端设备的供水端上，所述末端设备的供水端与同一采暖区域的所述进水段连接，所述末端设备的出水端与同一采暖区域的所述出水段连接。

4.根据权利要求3所述的空调及地暖的管道系统，其特征在于，所述末端设备的供水端上还设有温度比例控制器，所述温度比例控制器可根据所述末端设备回水端的水温调节其所述供水端水泵的转速；所述末端设备的回水端上还设有止回阀。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的空调及地暖的管道系统，其特征在于，所述空调模块包括风机盘管、风机盘管水泵、温度比例控制器、排气装置和止回阀，其中，风机盘管水泵、温度比例控制器和排气装置都设在所述空调模块的进水端上。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的空调及地暖的管道系统，其特征在于，所述地暖模块包括地暖盘管、地暖盘管水泵、温度比例控制器、流量温度计和止回阀，其中，所述地暖盘管水泵和温度比例控制器设置在所述地暖模块的进水端上，所述流量温度计和所述止回阀设置在所述地暖模块的回水端上。

7.根据权利要求1所述的空调及地暖的管道系统，其特征在于，所述主循环泵上还设有调速装置。

8.根据权利要求1所述的空调及地暖的管道系统，其特征在于，所述主管道的管径始终保持不变。

9.根据权利要求1所述的空调及地暖的管道系统，其特征在于，所述末端设备的数量可按需自由配置。

10.一种如权利要求1所述的空调及地暖的管道系统调节温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

设定温度目标值；

主循环泵运转，供应整个主管道有稳定的水流； 

当室温接近所述设定的温度目标值时，降低末端设备的供水端上水泵的转速，降低水流量以渐进的方式靠近所述设定的温度目标值，随后以低速运转，维持室温恒定。