CN104848294A - 高温水换热低温水直连供暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高温水换热低温水直连供暖系统主要由板式换热器、供暖变频泵、循环泵、直连供暖区、换热供暖区和控制柜组成，板式换热器的一次侧接口分别与一次供水管和一次回水管连接，在一次回水管装有止回阀，一次回水管在止回阀之前还设有直连供暖供水管与直连供暖区连接，直连供暖区再由直连供暖回水管与一次回水管连接，且直连供暖供水管上装有供暖变频泵，在直连供暖回水管上装有电磁切断阀、启闭阀、减压控制阀和流量调节阀。本发明的有益效果是，本发明采用高温水换热供暖与低温水直连供暖相结合的分区供暖，而且直连供暖有效利用了高温水换热的余热，这不但节省了换热器投资与占地，而且提高了热能利用率，降低了运行成本，因而具有很好的节能减排效果和良好的社会经济效益。

Description

高温水换热低温水直连供暖系统

技术领域

本发明涉及供暖技术领域，具体地说是一种高温水换热低温水直连供暖系统。

背景技术

常规供暖系统一般设置换热站，并且换热站由热交换器换热之后直接将热源回水回流到市政供热回水管网，但热源回水温度一般在40℃～60℃范围内，有些则在70℃以上，将如此温度的热源回水直接回流，无疑存在热能未得到充分利用，不利于节能降耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温水换热低温水直连供暖系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高温水换热低温水直连供暖系统主要由板式换热器、供暖变频泵、补水变频泵、循环泵、直连供暖区、换热供暖区、室外温度传感器和控制柜组成，板式换热器的一次侧接口分别与一次供水管和一次回水管连接，在一次供水管装有三通温控阀，一次供水管在三通温控阀之前装有过滤器一，一次供水管在三通温控阀与过滤器一之间还设有温度传感器一，且三通温控阀设有旁路管与一次回水管连接，一次回水管在连接旁路管之后还装有止回阀，且一次回水管在止回阀之前设有温度传感器四、在止回阀之后设有温度传感器三，一次回水管在止回阀之前还设有直连供暖供水管与直连供暖区连接，直连供暖区再由直连供暖回水管与一次回水管连接，且直连供暖回水管连接在一次回水管的止回阀之后，直连供暖供水管上装有供暖变频泵，绕过供暖变频泵还设有旁通管与直连供暖供水管连接，直连供暖供水管在供暖变频泵之前设有压力传感器二、在供暖变频泵之后设有压力传感器五，在直连供暖回水管上装有过滤器二，直连供暖回水管在过滤器二之后沿水流方向还顺次装设有压力传感器四、电磁切断阀、启闭阀、减压控制阀、压力传感器三和流量调节阀，直连供暖回水管经流量调节阀之后与一次回水管相连，启闭阀还设有连通小管连接在供暖变频泵出口处，板式换热器的二次侧接口分别与换热供暖供水管和换热供暖回水管连接，换热供暖供水管和换热供暖回水管再分别与换热供暖区连接，且在换热供暖回水管连接板式换热器之前装有过滤器三，换热供暖回水管在过滤器三之后装有循环泵，在循环泵之前、过滤器三之后的换热供暖回水管上还设有压力传感器六，并连接有补水管和泄压管，且补水管上装有补水变频泵，泄压管上装有泄压电磁阀，板式换热器的二次侧出口与换热供暖供水管连接，在换热供暖供水管上还设有温度传感器二和压力传感器一。

所述温度传感器一、三通温控阀、温度传感器二、压力传感器一、温度传感器三、温度传感器四、流量调节阀、压力传感器二、供暖变频泵、压力传感器三、减压控制阀、电磁切断阀、压力传感器四、压力传感器五、补水变频泵、循环泵、压力传感器六和泄压电磁阀各自分别敷设电缆线与控制柜连接，控制柜还敷电缆线与装设在室外的室外温度传感器连接，室外温度传感器用于检测室外气候温度变化，控制柜内还另设有补水水源信号接口和通讯接口，补水水源信号接口用于连接设置补水箱内的水位传感器或补水变频泵进水压力变送器，旨在检测补水变频泵的补水水源信号，以保护补水变频泵在补水箱无水或进水低压力时停机，所述通讯接口用于远程监控连接，也可与上位机通讯连接。

本发明的工作原理是，一次供水管通过板式换热器间接换热为换热供暖区供暖，同时板式换热器的一次回水管通过直连供暖供水管为直连供暖区供暖，压力传感器一检测换热供暖供水管压力，温度传感器二检测换热供暖供水管温度、并且能够依据室外气候温度变化自适应地调整换热供暖区的供暖温度设定值，三通温控阀则依据换热供暖区的供暖温度设定值自动调节一次供水管进入板式换热器的流量，当温度传感器二检测到换热供暖供水管温度高于对应的换热供暖区的供暖温度设定值时，三通温控阀关小一次供水管进入板式换热器的流量、直至关闭，当温度传感器二检测到换热供暖供水管温度低于对应的换热供暖区的供暖温度设定值时，三通温控阀开大一次供水管进入板式换热器的流量、直至全开，从而使换热供暖供水管温度始终维持在对应的换热供暖区的供暖温度设定值上，达到自动变温调节和节能舒适的供暖效果，装在换热供暖回水管上的循环泵用于对换热供暖区的回水加压和促使循环，压力传感器六检测循环泵进水压力，并设有回水恒压值、超高压力值和缺水压力值三个控制点，当压力传感器六检测到循环泵进水压力低于设定的回水恒压值时，补水变频泵启动和对换热供暖回水管进行变频恒压补水，以保持循环泵进水压力稳定在设定的回水恒压值上，且当循环泵进水压力稳定在设定的回水恒压值、并维持30s～60s时，补水变频泵停机和进入休眠待机状态；当压力传感器六检测到循环泵进水压力高于设定的恒压值、且达到设定的超高压力值及以上时，装在泄压管上的泄压电磁阀将自动打开泄水、泄压，待循环泵进水压力恢复至设定的回水恒压值时，泄压电磁阀关闭；当压力传感器六检测到循环泵进水压力低于设定的缺水压力值及以下时，循环泵停机保护、并报警，待循环泵进水压力恢复到设定的回水恒压值时，循环泵自动启动和恢复正常运行；

与此同时，直连供暖区由供暖变频泵通过直连供暖供水管从一次回水管取水、加压后供暖，直连供暖区回水由直连供暖回水管经过过滤器二清除污垢、减压控制阀减压、流量调节阀限流后回流至一次回水管，温度传感器三检测一次回水管温度，温度传感器四检测直连供暖供水管温度，压力传感器二检测供暖变频泵进水压力，压力传感器五检测直连供暖供水管压力、并设有直连供暖区供水恒压值，压力传感器四检测直连供暖回水管压力，压力传感器三检测直连供暖回水管减压稳压之后的压力、并设有直连供暖回水恒压值，供暖变频泵依据压力传感器五设定的直连供暖区供水恒压值进行变频恒压运行，当压力传感器五检测到直连供暖供水管压力低于设定的直连供暖区供水恒压值时，供暖变频泵提高其转速，直连供暖供水管压力升高，当压力传感器五检测到直连供暖供水管压力高于设定的直连供暖区供水恒压值时，供暖变频泵降低其转速，直连供暖供水管压力下升，从而使直连供暖供水管压力始终保持在压力传感器五设定的直连供暖区供水恒压值上，同时，装在直连供暖回水管上的电磁切断阀打开，启闭阀由连通小管输送供暖变频泵的出水压力开启，减压控制阀依据压力传感器三设定的直连供暖回水恒压值自适应地调节其开度、减压，当压力传感器三检测到直连供暖回水管减压稳压之后的压力高于设定的直连供暖回水恒压值时，减压控制阀关小其流通量，直连供暖回水管在减压控制阀之后的压力降低，当压力传感器三检测到直连供暖回水管减压稳压之后的压力低于设定的直连供暖回水恒压值时，减压控制阀开大其流通量，直连供暖回水管在减压控制阀之后的压力升高，从而使直连供暖回水管在减压控制阀之后的压力始终维持在设定的直连供暖回水恒压值上，确保直连供暖回水管在减压控制阀之后的压力与一次回水管在止回阀之前的压力平衡，进而保证换热供暖区与直连供暖区的供暖效果，装在直连供暖回水管上的流量调节阀用于限流和高温保护，并且流量调节阀依据温度传感器四设定的直连供暖区的温度设定值自适应地调节，当温度传感器四检测到直连供暖供水管温度超出直连供暖区的温度设定值时，流量调节阀关小其流通量、直至关闭，当供暖变频泵在设定的最低转速下运行持续30s～60s以上时，系统判定供暖变频泵无循环流量输出，供暖变频泵停机，电磁切断阀关闭，启闭阀因失压而自动关闭，直连供暖回水管切断，当压力传感器五检测到直连供暖供水管压力低于设定的直连供暖区供水恒压值时，供暖变频泵自动启动和变频恒压运行，电磁切断阀打开，启闭阀开启，直连供暖区恢复正常供暖。

本发明的有益效果是，本发明采用高温水换热供暖与低温水直连供暖相结合的分区供暖，而且直连供暖有效利用了高温水换热的余热，这不但节省了换热器投资与占地，而且提高了热能利用率，降低了运行成本，因而具有很好的节能减排效果和良好的社会经济效益。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

图中，1、一次供水管，2、过滤器一，3、温度传感器一，4、三通温控阀，5、板式换热器，6、电缆线，7、温度传感器二，8、压力传感器一，9、一次回水管，10、温度传感器三，11、止回阀，12、温度传感器四，13、旁路管，14、直连供暖供水管，15、流量调节阀，16、压力传感器二，17、直连供暖回水管，18、旁通管，19、供暖变频泵，20、连通小管，21、压力传感器三，22、减压控制阀，23、启闭阀，24、电磁切断阀，25、压力传感器四，26、压力传感器五，27、补水变频泵，28、补水管，29、循环泵，30、压力传感器六，31、泄压管，32、泄压电磁阀，33、直连供暖区，34、过滤器二，35、换热供暖区，36、换热供暖回水管，37、过滤器三，38、换热供暖供水管，39、补水水源信号接口，40、通讯接口，41、控制柜，42、室外温度传感器。

具体实施方式

下面就附图1对本发明的高温水换热低温水直连供暖系统作以下详细地说明。

如附图1所示，本发明的高温水换热低温水直连供暖系统主要由板式换热器5、供暖变频泵19、补水变频泵27、循环泵29、直连供暖区33、换热供暖区35、室外温度传感器42和控制柜41组成，板式换热器5的一次侧接口分别与一次供水管1和一次回水管9连接，在一次供水管1装有三通温控阀4，一次供水管1在三通温控阀4之前装有过滤器一2，一次供水管1在三通温控阀4与过滤器一2之间还设有温度传感器一3，且三通温控阀4设有旁路管13与一次回水管9连接，一次回水管9在连接旁路管13之后还装有止回阀11，且一次回水管9在止回阀11之前设有温度传感器四12、在止回阀11之后设有温度传感器三10，一次回水管9在止回阀11之前还设有直连供暖供水管14与直连供暖区33连接，直连供暖区33再由直连供暖回水管17与一次回水管9连接，且直连供暖回水管17连接在一次回水管9的止回阀之后，在直连供暖供水管14上装有供暖变频泵19，绕过供暖变频泵19还设有旁通管18与直连供暖供水管14连接，直连供暖供水管14在供暖变频泵19之前设有压力传感器二16、在供暖变频泵19之后设有压力传感器五26，在直连供暖回水管17上装有过滤器二34，直连供暖回水管17在过滤器二34之后沿水流方向还顺次装设有压力传感器四25、电磁切断阀24、启闭阀23、减压控制阀22、压力传感器三21和流量调节阀15，直连供暖回水管17经流量调节阀15之后与一次回水管9相连，启闭阀23还设有连通小管20连接在供暖变频泵19出口处，板式换热器5的二次侧接口分别与换热供暖供水管38和换热供暖回水管36连接，换热供暖供水管38和换热供暖回水管36再分别与换热供暖区35连接，且在换热供暖回水管36连接板式换热器5之前装有过滤器三37，换热供暖回水管36在过滤器三37之后装有循环泵29，在循环泵29之前、过滤器三37之后的换热供暖回水管36上还设有压力传感器六30，并连接有补水管28和泄压管31，且补水管28上装有补水变频泵27，泄压管31上装有泄压电磁阀32，板式换热器5的二次侧出口与换热供暖供水管38连接，在换热供暖供水管38上还设有温度传感器二7和压力传感器一8。

所述温度传感器一3、三通温控阀4、温度传感器二7、压力传感器一8、温度传感器三10、温度传感器四12、流量调节阀15、压力传感器二16、供暖变频泵19、压力传感器三21、减压控制阀22、电磁切断阀24、压力传感器四25、压力传感器五26、补水变频泵27、循环泵29、压力传感器六30和泄压电磁阀32各自分别敷设电缆线6与控制柜41连接，控制柜41还敷电缆线与装设在室外的室外温度传感器42连接，室外温度传感器42用于检测室外气候温度变化，控制柜41内还另设有补水水源信号接口39和通讯接口40，补水水源信号接口39用于连接设置补水箱内的水位传感器或补水变频泵27进水压力变送器，旨在检测补水变频泵27的补水水源信号，以保护补水变频泵27在补水箱无水或进水低压力时停机，所述通讯接口40用于远程监控连接，也可与上位机通讯连接。

本发明的工作原理是，一次供水管1通过板式换热器5间接换热为换热供暖区35供暖，同时板式换热器5的一次回水管9通过直连供暖供水管14为直连供暖区33供暖，压力传感器一8检测换热供暖供水管38压力，温度传感器二7检测换热供暖供水管38温度、并且能够依据室外气候温度变化自适应地调整换热供暖区35的供暖温度设定值，三通温控阀4则依据换热供暖区35的供暖温度设定值自动调节一次供水管1进入板式换热器5的流量，当温度传感器二7检测到换热供暖供水管38温度高于对应的换热供暖区35的供暖温度设定值时，三通温控阀4关小一次供水管1进入板式换热器5的流量、直至关闭，当温度传感器二7检测到换热供暖供水管38温度低于对应的换热供暖区35的供暖温度设定值时，三通温控阀4开大一次供水管1进入板式换热器5的流量、直至全开，从而使换热供暖供水管38温度始终维持在对应的换热供暖区35的供暖温度设定值上，达到自动变温调节和节能舒适的供暖效果，装在换热供暖回水管36上的循环泵29用于对换热供暖区35的回水加压和促使循环，压力传感器六30检测循环泵29进水压力，并设有回水恒压值、超高压力值和缺水压力值三个控制点，当压力传感器六30检测到循环泵29进水压力低于设定的回水恒压值时，补水变频泵27启动和对换热供暖回水管36进行变频恒压补水，以保持循环泵29进水压力稳定在设定的回水恒压值上，且当循环泵29进水压力稳定在设定的回水恒压值、并维持30s～60s时，补水变频泵27停机和进入休眠待机状态；当压力传感器六30检测到循环泵29进水压力高于设定的恒压值、且达到设定的超高压力值及以上时，装在泄压管31上的泄压电磁阀32将自动打开泄水、泄压，待循环泵29进水压力恢复至设定的回水恒压值时，泄压电磁阀32关闭；当压力传感器六30检测到循环泵29进水压力低于设定的缺水压力值及以下时，循环泵29停机保护、并报警，待循环泵29进水压力恢复到设定的回水恒压值时，循环泵29自动启动和恢复正常运行；

与此同时，直连供暖区33由供暖变频泵19通过直连供暖供水管14从一次回水管9取水、加压后供暖，直连供暖区33回水由直连供暖回水管17经过过滤器二34清除污垢、减压控制阀22减压、流量调节阀15限流后回流至一次回水管9，温度传感器三10检测一次回水管9温度，温度传感器四12检测直连供暖供水管14温度，压力传感器二16检测供暖变频泵19进水压力，压力传感器五26检测直连供暖供水管14压力、并设有直连供暖区33供水恒压值，压力传感器四25检测直连供暖回水管17压力，压力传感器三21检测直连供暖回水管17减压稳压之后的压力、并设有直连供暖回水恒压值，供暖变频泵19依据压力传感器五26设定的直连供暖区33供水恒压值进行变频恒压运行，当压力传感器五26检测到直连供暖供水管14压力低于设定的直连供暖区33供水恒压值时，供暖变频泵19提高其转速，直连供暖供水管14压力升高，当压力传感器五26检测到直连供暖供水管14压力高于设定的直连供暖区33供水恒压值时，供暖变频泵19降低其转速，直连供暖供水管14压力下升，从而使直连供暖供水管14压力始终保持在压力传感器五26设定的直连供暖区33供水恒压值上，同时，装在直连供暖回水管17上的电磁切断阀24打开，启闭阀23由连通小管20输送供暖变频泵19的出水压力开启，减压控制阀22依据压力传感器三21设定的直连供暖回水恒压值自适应地调节其开度、减压，当压力传感器三21检测到直连供暖回水管17减压稳压之后的压力高于设定的直连供暖回水恒压值时，减压控制阀22关小其流通量，直连供暖回水管17在减压控制阀22之后的压力降低，当压力传感器三21检测到直连供暖回水管17减压稳压之后的压力低于设定的直连供暖回水恒压值时，减压控制阀22开大其流通量，直连供暖回水管17在减压控制阀22之后的压力升高，从而使直连供暖回水管17在减压控制阀22之后的压力始终维持在设定的直连供暖回水恒压值上，确保直连供暖回水管17在减压控制阀22之后的压力与一次回水管9在止回阀11之前的压力平衡，进而保证换热供暖区35与直连供暖区33的供暖效果，装在直连供暖回水管17上的流量调节阀15用于限流和高温保护，并且流量调节阀15依据温度传感器四12设定的直连供暖区33的温度设定值自适应地调节，当温度传感器四12检测到直连供暖供水管14温度超出直连供暖区33的温度设定值时，流量调节阀15关小其流通量、直至关闭；当供暖变频泵19在设定的最低转速下运行持续30s～60s以上时，系统判定供暖变频泵19无循环流量输出，供暖变频泵19停机，电磁切断阀24关闭，启闭阀23因失压而自动关闭，直连供暖回水管17切断，当压力传感器五26检测到直连供暖供水管14压力低于设定的直连供暖区33供水恒压值时，供暖变频泵19自动启动和变频恒压运行，电磁切断阀24打开，启闭阀23开启，直连供暖区33恢复正常供暖。

Claims (5)

1.一种高温水换热低温水直连供暖系统主要由板式换热器、供暖变频泵、补水变频泵、循环泵、直连供暖区、换热供暖区、室外温度传感器和控制柜组成，板式换热器的一次侧接口分别与一次供水管和一次回水管连接，其特征在于，在一次回水管装有止回阀，一次回水管在止回阀之前设有温度传感器四、在止回阀之后设有温度传感器三，一次回水管在止回阀之前还设有直连供暖供水管与直连供暖区连接，直连供暖区再由直连供暖回水管与一次回水管连接，且直连供暖回水管连接在一次回水管的止回阀之后，直连供暖供水管上装有供暖变频泵，直连供暖供水管在供暖变频泵之前设有压力传感器二、在供暖变频泵之后设有压力传感器五，在直连供暖回水管上装有过滤器二，直连供暖回水管在过滤器二之后沿水流方向还顺次装设有压力传感器四、电磁切断阀、启闭阀、减压控制阀、压力传感器三和流量调节阀，直连供暖回水管经流量调节阀之后与一次回水管相连，启闭阀还设有连通小管连接在供暖变频泵出口处，板式换热器的二次侧接口分别与换热供暖供水管和换热供暖回水管连接，换热供暖供水管和换热供暖回水管再分别与换热供暖区连接。

2.根据权利要求1所述的高温水换热低温水直连供暖系统，其特征在于，在一次供水管装有三通温控阀，一次供水管在三通温控阀之前装有过滤器一，一次供水管在三通温控阀与过滤器一之间还设有温度传感器一，且三通温控阀设有旁路管与一次回水管连接，旁路管连接在一次回水管的止回阀之前。

3.根据权利要求1所述的高温水换热低温水直连供暖系统，其特征在于，绕过供暖变频泵还设有旁通管与直连供暖供水管连接。

4.根据权利要求1所述的高温水换热低温水直连供暖系统，其特征在于，在换热供暖回水管连接板式换热器之前装有过滤器三，换热供暖回水管在过滤器三之后装有循环泵，在循环泵之前、过滤器三之后的换热供暖回水管上还设有压力传感器六，并连接有补水管和泄压管，且补水管上装有补水变频泵，泄压管上装有泄压电磁阀。

5.根据权利要求1所述的高温水换热低温水直连供暖系统，其特征在于，板式换热器的二次侧出口与换热供暖供水管连接，在换热供暖供水管上还设有温度传感器二和压力传感器一。