CN104728898A - 供热管网热泵调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种供热管网热泵调节系统，包括锅炉，其特征在于：所述锅炉通过管道连接一级管网，所述一级管网通过第一换热器与多个二级管网交换热量，每个所述二级管网通过第二换热器与多个三级管网交换热量，所述第一换热器通过第一调温装置补偿温差，所述第二换热器通过第二调温装置补偿温度，所述第一调温装置与第二调温装置均连接中控电脑。本发明的有益效果为：1、控制模式多样；2、控制精准；3、节省能源，效果明显，由锅炉提供80％的热量，剩下20％的热量通过热泵补偿，减少了运输中热量的损失。
Description
技术领域
本发明涉及城市供热管网领域，具体涉及一种供热管网热泵调节系统。
背景技术
随着城市规模的不断发展，城市集中供热面积不断增大。东北、华北、西北地区大城市居民采暖除有条件采用可再生能源外基本实行集中供热，中小城市因地制宜发展背压式热电或集中供热改造，提高热电联产在集中供热中的比重。热网自动化监控是供暖行业发展的必然趋势，而对温度的正确预测是实现自动化控制的关键。当前，供暖系统采用气候补偿技术，数据源是气象站时实温度，该方式存在以下缺点：
1.传统的供热系统需要供出120％的热量，才能达到100％的供热效果，供热过程中会流失大量的热量；
2.当上级管网对下级管网的供热不足时，通过提高上级管网的供热水量，以保持高温差，但是回水的温度高，回水与周围环境的换热效率高，导致大量的热量浪费掉。
依据当前的集中供热系统，热计量安装使用后，因行为节能会造成二网流量的变化，进而导致二网系统水力失衡，这样会导致大量能量的浪费和热用户建筑环境舒适度的降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种供热管网热泵调节系统，解决了传统供热管网系统通过加水量的方式解决供热不足，从而导致大量能量浪费的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种供热管网热泵调节系统，包括锅炉，所述锅炉通过管道连接一级管网，所述一级管网为热源，其数量为一个，所述一级管网通过第一换热器与多个二级管网交换热量，每个所述二级管网通过第二换热器与多个三级管网交换热量，所述第一换热器通过第一调温装置补偿温差，所述第二换热器通过第二调温装置补偿温度，所述第一调温装置与第二调温装置均连接中控电脑，中控电脑控制第一调温装置与第二调温装置的触发时机与工作时长。
进一步的，所述第一调温装置包括第一热泵，所述第一热泵从一级管网的回热管吸热，补偿给二级管网的供热管，所述第一热泵通过导线连接所述中控电脑，中控电脑控制第一热泵的触发时机与工作时长。
进一步的，所述第一热泵通过导线还连接第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在二级管网的供热管上，当二级管网的供热温度低于设定温度后，第一热泵自动为二级管网的供热管补偿温度。
进一步的，所述第二调温装置包括第二热泵，所述第二热泵从二级管网的回热管吸热，补偿给三级管网的供热管，所述第二热泵通过导线连接所述中控电脑，中控电脑控制第二热泵的触发时机与工作时长。
进一步的，所述第二热泵通过导线还连接第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在三级管网的供热管上，当二级管网的供热温度低于设定温度后，第二热泵自动为三级管网的供热管补偿温度。
进一步的，所述三级管网的终端还设有第三调温装置，所述第三调节装置包括第三热泵，所述第三热泵从三级管网的回热管补偿给三级管网的供热管，所述三级管网通过导线连接第三温度传感器，所述第三温度传感器设置在三级管网的供热管上，当三级管网的供热温度低于设定温度后，第三热泵自动抽取三级管网的回热端内的温度，为三级管网的供热管补偿温度。
进一步的，所述锅炉上设有烟气补偿装置，所述烟气补偿装置包括第四热泵，所述第四热泵从锅炉的排烟管吸热，补偿给一级管网的供热管，所述第四热泵通过导线连接所述中控电脑，中控电脑控制第四热泵的触发时机与工作时长。
进一步的，所述第四热泵通过导线连接第四温度传感器，所述第四温度传感器设置在所述锅炉的排烟管的管口处，当排烟管管口的烟气温度高于设定温度，第四热泵从排烟管内吸收热量，补偿给一级管网的供热端。
进一步的，所述一级管网、二级管网与三级管网中的调节热泵均为吸收式热泵或压缩式热泵。
本发明的有益效果为：
1、控制模式多样，既能根据温度传感器反馈，实现自控补偿，也能通过人工设定工作模式，控制调节热泵的工作方式；
2、控制精准，通过热泵补偿温度差，热泵控制精准，避免了传统加热因控制不精准而浪费热量的问题；
3、节省能源，效果明显，由锅炉提供80％的热量，剩下20％的热量通过热泵补偿，减少了运输中热量的损失。
4、相对于传统的对流式换热(换热器两侧热水的对流换热)，在交互相同热量的情况下减少两侧热水的需求量，同时热泵的电耗能够转换成热量，该热量补充到系统中，从而起到节能作用。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述供热管网热泵调节系统的系统结构图，图中箭头为供热方向，虚线为导线，实线为供热管道；
图2是图1中三级管网5的系统结构图。
图中：
1、锅炉；2、排烟管；3、一级管网；4、二级管网；5、三级管网；6、第一换热器；7、第二换热器；8、第一热泵；9、第二热泵；10、第三热泵；11、第四热泵；12、第一温度传感器；13、第二温度传感器；14、第三温度传感器；15、第四温度传感器。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例所述的一种供热管网热泵调节系统，下面以城市小区为例，具体说明本发明的技术方案，其中每个小区内设有一个锅炉1提供热量，该锅炉1为一级管网3供热，所述一级管网3通过第一换热器6与多个二级管网4交换热量，所述第一换热器6通过第一调温装置补偿温差。
所述第一调温装置包括第一热泵8，所述第一热泵8为吸收式热泵或压缩式热泵，所述第一热泵8从一级管网3的回热管吸热，补偿给二级管网4的供热管，所述第一热泵8通过导线连接所述中控电脑，中控电脑控制第一热泵8的触发时机与工作时长，所述第一热泵8通过导线还连接第一温度传感器12，所述第一温度传感器12设置在二级管网4的供热管上，当二级管网4的供热温度低于设定温度后，第一热泵8自动为二级管网4的供热管补偿温度。
每个二级管网4均对应小区内的整栋楼，每个所述二级管网4通过第二换热器7与多个三级管网5交换热量，所述第二换热器7通过第二调温装置为三级管网5补偿温度，所述第二调温装置包括第二热泵9，所述第二热泵9为吸收式热泵或压缩式热泵，所述第二热泵9从二级管网4的回热管吸热，补偿给三级管网5的供热管，所述第二热泵9通过导线连接所述中控电脑，中控电脑控制第二热泵9的触发时机与工作时长；所述第二热泵9通过导线还连接第二温度传感器13，所述第二温度传感器13设置在三级管网5的供热管上，当二级管网4的供热温度低于设定温度后，第二热泵9自动为三级管网5的供热管补偿温度。
如图2所示，每个三级管网5均对应该楼内的每个住户，所述三级管网5的终端为住户提供热量，所述三级管网5的终端还设有第三调温装置，所述第三调节装置包括第三热泵10，所述第三热泵10为吸收式热泵或压缩式热泵，所述第三热泵10从三级管网5的回热管补偿给三级管网5的供热管，所述三级管网5通过导线连接第三温度传感器14，所述第三温度传感器14设置在三级管网5的供热管上，当三级管网5的供热温度低于设定温度后，第三热泵10自动抽取三级管网5的回热端内的温度，为三级管网5的供热管补偿温度。
所述锅炉1上设有烟气补偿装置，所述烟气补偿装置包括第四热泵11，所述第四热泵11为吸收式热泵或压缩式热泵，所述第四热泵11从锅炉1的排烟管2吸热，补偿给一级管网3的供热管，所述第四热泵11通过导线连接所述中控电脑，中控电脑控制第四热泵11的触发时机与工作时长。
所述第四热泵11通过导线连接第四温度传感器15，所述第四温度传感器15设置在所述锅炉1的排烟管2的管口处，当排烟管2管口的烟气温度高于设定温度，第四热泵11从排烟管2内吸收热量，补偿给一级管网3的供热端。
本系统中一级管网3、二级管网4中均可设有空气源热泵，从空气中吸收热量，补偿到一级管网3与二级管网4的供热管中，可以通过中控电脑设定供热模式，或者通过温度传感器自控供热。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种供热管网热泵调节系统，包括锅炉，其特征在于：所述锅炉通过管道连接一级管网，所述一级管网通过第一换热器与多个二级管网交换热量，每个所述二级管网通过第二换热器与多个三级管网交换热量，所述第一换热器通过第一调温装置补偿温差，所述第二换热器通过第二调温装置补偿温度，所述第一调温装置与第二调温装置均连接中控电脑。
2.根据权利要求1所述的供热管网热泵调节系统，其特征在于：所述第一调温装置包括第一热泵，所述第一热泵从一级管网的回热管吸热，补偿给二级管网的供热管，所述第一热泵通过导线连接所述中控电脑。
3.根据权利要求2所述的供热管网热泵调节系统，其特征在于：所述第一热泵通过导线还连接第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在二级管网的供热管上。
4.根据权利要求1所述的供热管网热泵调节系统，其特征在于：所述第二调温装置包括第二热泵，所述第二热泵从二级管网的回热管吸热，补偿给三级管网的供热管，所述第二热泵通过导线连接所述中控电脑。
5.根据权利要求4所述的供热管网热泵调节系统，其特征在于：所述第二热泵通过导线还连接第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在三级管网的供热管上。
6.根据权利要求1所述的供热管网热泵调节系统，其特征在于：所述三级管网的终端还设有第三调温装置，所述第三调节装置包括第三热泵，所述第三热泵从三级管网的回热管补偿给三级管网的供热管，所述三级管网通过导线连接第三温度传感器，所述第三温度传感器设置在三级管网的供热管上。
7.根据权利要求1所述的供热管网热泵调节系统，其特征在于：所述锅炉上设有烟气补偿装置，所述烟气补偿装置包括第四热泵，所述第四热泵从锅炉的排烟管吸热，补偿给一级管网的供热管，所述第四热泵通过导线连接所述中控电脑。
8.根据权利要求7所述的供热管网热泵调节系统，其特征在于：所述第四热泵通过导线连接第四温度传感器，所述第四温度传感器设置在所述锅炉的排烟管的管口处。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的供热管网热泵调节系统，其特征在于：所述一级管网、二级管网与三级管网中的调节热泵均为吸收式热泵或压缩式热泵。
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