CN104848302A - 一种充分利用热水换热的分区供暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充分利用热水换热的分区供暖系统主要由换热器、补水变频泵、循环泵、第一供热区、第二供热区和控制柜组成，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，一次供水管还设有旁通管与一次回水管连接，在旁通管上装有流量调节阀，一次回水管在连接旁通管之后还装设有温度传感器四和流量平衡阀，一次回水管在流量平衡阀之前、温度传感器四之后还设有第一区供热供水管与第一供热区连接，第一供热区再由第一区供热回水管与一次回水管连接。本发明的有益效果是，本发明充分利用一次供水管的热水热能分区供暖，提高了热能利用率，降低了热量运行成本，而且配置合理，保护功能齐全，可达无人值守运行。

Description

一种充分利用热水换热的分区供暖系统

技术领域

本发明涉及换热供暖技术领域，具体地说是一种充分利用热水换热的分区供暖系统。

背景技术

常规热水换热供暖系统是将一次热水通过换热器进行换热之后，再由一次回水管回流至市政供热回水管网，但一次回水管温度一般在40℃～60℃范围内，且此温度范围比较适宜地板辐射供暖水温的要求，若将一次回水管的热水直接回流却存在一次热水能量不能得到有效充分利用，从而造成热能运行成本高，也不利于节能减排。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充分利用热水换热的分区供暖系统，尤其适于地板辐射供暖系统中具有投资省、节能和使用效果好等优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种充分利用热水换热的分区供暖系统主要由换热器、补水变频泵、循环泵、第一供热区、第二供热区和控制柜组成，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，且在一次供水管上沿水流方向顺次装设有过滤器一、超声波流量计、温度传感器一和温控阀，一次供水管在温度传感器一之后、温控阀之前还设有旁通管与一次回水管连接，在旁通管上装有流量调节阀，一次回水管在连接旁通管之后还设有温度传感器四，在一次回水管的温度传感器四之后还装有流量平衡阀，一次回水管在流量平衡阀之前、温度传感器四之后还设有第一区供热供水管与第一供热区连接，第一供热区再由第一区供热回水管与一次回水管连接，且第一区供热回水管连接在一次回水管的流量调节阀之后，在第一区供热供水管上装有压力平衡阀，第一区供热供水管在压力平衡阀之后还设有压力传感器三，一次回水管在连接第一区供热回水管之后还设有温度传感器三和压力传感器二，且温度传感器三和温度传感器一、超声波流量计分别用线与设置的热能积算仪连接，热能积算仪用于计量一次供水管输出的热量，换热器的二次侧分别与第二区供热供水管和第二区供热回水管连接，第二区供热供水管和第二区供热回水管再分别与第二供热区连接，且在第二区供热回水管连接换热器之前装有过滤器二，第二区供热回水管在过滤器二之后装有循环泵，在循环泵之前、过滤器二之后的第二区供热回水管上还装设有安全阀和压力传感器四，并连接有补水管和泄压管，且补水管上装有补水变频泵，泄压管上装有电磁阀，换热器的二次侧出口与第二区供热供水管连接，在第二区供热供水管上还设有温度传感器二和压力传感器一。

所述热能积算仪、流量调节阀、温控阀、温度传感器二、压力传感器一、压力传感器二、流量平衡阀、温度传感器四、压力平衡阀、压力传感器三、补水变频泵、循环泵、电磁阀及压力传感器四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，一次供水管通过换热器间接换热为第二供热区供暖，同时换热器的一次回水管通过第一区供热供水管为第一供热区直接供暖，温度传感器二检测第二区供热供水管温度、并且能够依据室外气候温度变化自适应地调整第二供热区的供暖温度设定值，温控阀则依据第二供热区的供暖温度设定值自动调节一次供水管进入换热器的流量，当温度传感器二检测到第二区供热供水管温度高于对应的第二供热区供暖温度设定值时，温控阀关小一次供水管进入换热器的流量、直至关闭，当温度传感器二检测到第二区供热供水管温度低于对应的第二供热区供暖温度设定值时，温控阀开大一次供水管进入换热器的流量、直至全开，从而使第二区供热供水管温度始终维持对应的第二供热区供暖温度设定值上，达到自动变温调节和节能舒适的供暖效果，装在第二区供热回水管上的循环泵用于对第二供热区的回水加压和促使循环，压力传感器四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，当压力传感器四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第二区供热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；当压力传感器四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，电磁阀关闭；当压力传感器四检测到循环泵进水压力低于设定的缺水压力值及以下时，系统将判定第二区供热回水管及第二供热区缺水，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，第一供热区由第一区供热供水管从一次回水管输水直接供暖，温度传感器四检测换热器的一次回水管温度、并且能够依据室外气候温度变化自适应地调整第一供热区的供暖温度设定值，装在旁通管上的流量调节阀则依据第一供热区的供暖温度设定值自适应地调节其开度、并使换热器的一次回水管温度调整在对应的第一供热区供暖温度设定值上，当温度传感器四检测到换热器的一次回水管低于对应的第一供热区供暖温度设定值时，流量调节阀调节其开度使增加一次供水管从旁通管通过的流量，由于一次供水管温度高于换热器的一次回水管温度，换热器的一次回水管混合从旁通管通过的一次供水管流量之后，一次回水管的温度将升高，当温度传感器四检测到换热器的一次回水管高于对应的第一供热区供暖温度设定值时，流量调节阀将关小旁通管通过的流量、直至关闭；压力传感器二检测一次回水管压力、并设有限流压力值，装在一次回水管上的流量平衡阀依据压力传感器二设定的限流压力值自适应地调节其开度，以保证一次回水管压力及流量的平衡，从而避免了一次供水管与一次回水管之间可能出现大流量、低温差现象，进而确保了第一供热区和第二供热区的供暖效果，有利于节能，当压力传感器二检测到一次回水管压力高于设定的限流压力值时，流量平衡阀关小其通过的流量、直至关闭，当压力传感器二检测到一次回水管压力低于设定的限流压力值时，流量平衡阀开大其通过的流量、直至全开；压力传感器三检测第一区供热供水管压力、并设有限压恒压值，装在第一区供热供水管上的压力平衡阀依据压力传感器三设定的限压恒压值自适应地调节其开度，以保证第一供热区的供暖效果与安全，当压力传感器三检测到第一区供热供水管压力低于设定的限压恒压值时，压力平衡阀开大其通过的流量，以增加流速和提高其供暖效果，当压力传感器三检测到第一区供热供水管压力高于设定的限压恒压值时，压力平衡阀关小其通过的流量，以降压和避免第一供热区超压。

本发明的有益效果是，本发明充分利用一次供水管的热水热能分区供暖，提高了热能利用率，降低了热量运行成本，而且配置合理，保护功能齐全，可达无人值守运行。

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、超声波流量计，4、热能积算仪，5、温度传感器一，6、流量调节阀，7、温控阀，8、换热器，9、电缆线，10、温度传感器二，11、压力传感器一，12、旁通管，13、一次回水管，14、温度传感器三，15、压力传感器二，16、流量平衡阀，17、温度传感器四，18、压力平衡阀，19、第一区供热供水管，20、压力传感器三，21、第一区供热回水管，22、补水管，23、补水变频泵，24、止回阀，25、循环泵，26、泄压管，27、电磁阀，28、第一供热区，29、第二供热区，30、第二区供热回水管，31、过滤器二，32、安全阀，33、压力传感器四，34、第二区供热供水管，35、补水水源信号接口，36、通讯接口，37、控制柜，38、室外温度传感器。

具体实施方式

下面就附图1对本发明的一种充分利用热水换热的分区供暖系统作以下详细地说明。

如附图1所示，本发明的一种充分利用热水换热的分区供暖系统主要由换热器8、补水变频泵23、循环泵25、第一供热区28、第二供热区29和控制柜37组成，换热器8的一次侧接口分别与一次供水管1和一次回水管13连接，且在一次供水管1上沿水流方向顺次装设有过滤器一2、超声波流量计3、温度传感器一5和温控阀7，一次供水管1在温度传感器一5之后、温控阀7之前还设有旁通管12与一次回水管13连接，在旁通管12上装有流量调节阀6，一次回水管13在连接旁通管12之后还设有温度传感器四17，在一次回水管13的温度传感器四17之后还装有流量平衡阀16，一次回水管13在流量平衡阀16之前、温度传感器四17之后还设有第一区供热供水管19与第一供热区28连接，第一供热区28再由第一区供热回水管21与一次回水管13连接，且第一区供热回水管21连接在一次回水管13的流量调节阀16之后，在第一区供热供水管19上装有压力平衡阀18，第一区供热供水管19在压力平衡阀18之后还设有压力传感器三20，一次回水管13在连接第一区供热回水管21之后还设有温度传感器三14和压力传感器二15，且温度传感器三14和温度传感器一5、超声波流量计3分别用线与设置的热能积算仪4连接，热能积算仪4用于计量一次供水管1输出的热量，换热器8的二次侧分别与第二区供热供水管34和第二区供热回水管30连接，第二区供热供水管34和第二区供热回水管30再分别与第二供热区29连接，且在第二区供热回水管30连接换热器8之前装有过滤器二31，第二区供热回水管30在过滤器二31之后装有循环泵25，在循环泵25之前、过滤器二31之后的第二区供热回水管30上还装设有安全阀32和压力传感器四33，并连接有补水管22和泄压管26，且补水管22上装有补水变频泵23，泄压管26上装有电磁阀27，换热器8的二次侧出口与第二区供热供水管34连接，在第二区供热供水管34上还设有温度传感器二10和压力传感器一11。

所述热能积算仪4、流量调节阀6、温控阀7、温度传感器二10、压力传感器一11、压力传感器二15、流量平衡阀16、温度传感器四17、压力平衡阀18、压力传感器三20、补水变频泵23、循环泵25、电磁阀27及压力传感器四33各自分别敷设电缆线9与控制柜37连接，控制柜37还敷电缆线9与装设在室外的室外温度传感器38连接，室外温度传感器38用于检测室外气候温度变化，控制柜37内还另设有补水水源信号接口35和通讯接口36，补水水源信号接口35用于连接设置补水箱内的水位传感器或补水变频泵23进水压力变送器，旨在检测补水变频泵23的补水水源信号，以保护补水变频泵23在补水箱无水或进水低压力时停机，所述通讯接口36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通过换热器8间接换热为第二供热区29供暖，同时换热器8的一次回水管13通过第一区供热供水管19为第一供热区28直接供暖，温度传感器二10检测第二区供热供水管34温度、并且能够依据室外气候温度变化自适应地调整第二供热区29的供暖温度设定值，温控阀7则依据第二供热区29的供暖温度设定值自动调节一次供水管1进入换热器8的流量，当温度传感器二10检测到第二区供热供水管34温度高于对应的第二供热区29供暖温度设定值时，温控阀7关小一次供水管1进入换热器8的流量、直至关闭，当温度传感器二10检测到第二区供热供水管34温度低于对应的第二供热区29供暖温度设定值时，温控阀7开大一次供水管1进入换热器8的流量、直至全开，从而使第二区供热供水管34温度始终维持对应的第二供热区29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，装在第二区供热回水管30上的循环泵25用于对第二供热区29的回水加压和促使循环，压力传感器四33检测循环泵25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，当压力传感器四33检测到循环泵25进水压力低于设定的回水恒压值时，补水变频泵23启动和对第二区供热回水管30进行变频恒压补水，以保持循环泵25进水压力稳定在设定的回水恒压值上，且当循环泵25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23停机和进入休眠待机状态；当压力传感器四33检测到循环泵25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26上的电磁阀27将自动打开泄水、泄压，待循环泵25进水压力恢复至设定的回水恒压值时，电磁阀27关闭；当压力传感器四33检测到循环泵25进水压力低于设定的缺水压力值及以下时，系统将判定第二区供热回水管30及第二供热区29缺水，循环泵25停机保护、并报警，待循环泵25进水压力恢复到设定的回水恒压值时，循环泵25自动启动和恢复正常运行；

与此同时，第一供热区28由第一区供热供水管19从一次回水管13输水直接供暖，温度传感器四17检测换热器8的一次回水管13温度、并且能够依据室外气候温度变化自适应地调整第一供热区28的供暖温度设定值，装在旁通管12上的流量调节阀6则依据第一供热区28的供暖温度设定值自适应地调节其开度、并使换热器8的一次回水管13温度调整在对应的第一供热区28供暖温度设定值上，当温度传感器四17检测到换热器8的一次回水管13低于对应的第一供热区28供暖温度设定值时，流量调节阀6调节其开度使增加一次供水管1从旁通管12通过的流量，由于一次供水管1温度高于换热器8的一次回水管13温度，换热器8的一次回水管13混合从旁通管12通过的一次供水管1流量之后，一次回水管13的温度将升高，当温度传感器四17检测到换热器8的一次回水管13高于对应的第一供热区28供暖温度设定值时，流量调节阀6将关小旁通管12通过的流量、直至关闭；压力传感器二15检测一次回水管13压力、并设有限流压力值，装在一次回水管13上的流量平衡阀16依据压力传感器二15设定的限流压力值自适应地调节其开度，以保证一次回水管13压力及流量的平衡，从而避免了一次供水管1与一次回水管13之间可能出现大流量、低温差现象，进而确保了第一供热区28和第二供热区29的供暖效果，有利于节能，当压力传感器二15检测到一次回水管13压力高于设定的限流压力值时，流量平衡阀16关小其通过的流量、直至关闭，当压力传感器二15检测到一次回水管13压力低于设定的限流压力值时，流量平衡阀16开大其通过的流量、直至全开；压力传感器三20检测第一区供热供水管19压力、并设有限压恒压值，装在第一区供热供水管19上的压力平衡阀18依据压力传感器三20设定的限压恒压值自适应地调节其开度，以保证第一供热区28的供暖效果与安全，当压力传感器三20检测到第一区供热供水管19压力低于设定的限压恒压值时，压力平衡阀18开大其通过的流量，以增加流速和提高其供暖效果，当压力传感器三20检测到第一区供热供水管19压力高于设定的限压恒压值时，压力平衡阀18关小其通过的流量，以降压和避免第一供热区28超压。

Claims (4)

1.一种充分利用热水换热的分区供暖系统主要由换热器、补水变频泵、循环泵、第一供热区、第二供热区和控制柜组成，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，且在一次供水管上沿水流方向顺次装设有过滤器一、超声波流量计、温度传感器一和温控阀，其特征在于，一次供水管在温度传感器一之后、温控阀之前还设有旁通管与一次回水管连接，在旁通管上装有流量调节阀，一次回水管在连接旁通管之后还设有温度传感器四，在一次回水管的温度传感器四之后还装有流量平衡阀，一次回水管在流量平衡阀之前、温度传感器四之后还设有第一区供热供水管与第一供热区连接，第一供热区再由第一区供热回水管与一次回水管连接，且第一区供热回水管连接在一次回水管的流量调节阀之后，在第一区供热供水管上装有压力平衡阀，第一区供热供水管在压力平衡阀之后还设有压力传感器三，一次回水管在连接第一区供热回水管之后还设有压力传感器二，换热器的二次侧分别与第二区供热供水管和第二区供热回水管连接，第二区供热供水管和第二区供热回水管再分别与第二供热区连接。

2.根据权利要求1所述的一种充分利用热水换热的分区供暖系统，其特征在于，一次回水管在连接第一区供热回水管之后还设有温度传感器三，且温度传感器三和温度传感器一、超声波流量计分别用线与设置的热能积算仪连接。

3.根据权利要求1所述的一种充分利用热水换热的分区供暖系统，其特征在于，在第二区供热回水管连接换热器之前装有过滤器二，第二区供热回水管在过滤器二之后装有循环泵，在循环泵之前、过滤器二之后的第二区供热回水管上还装设有安全阀和压力传感器四，并连接有补水管和泄压管，且补水管上装有补水变频泵，泄压管上装有电磁阀。

4.根据权利要求1所述的一种充分利用热水换热的分区供暖系统，其特征在于，换热器的二次侧出口与第二区供热供水管连接，在第二区供热供水管上还设有温度传感器二和压力传感器一。