CN104848307A - 一种换热与直连互用供暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热与直连互用供暖系统主要由换热器、直连增压变频泵、补水变频泵、循环泵、控制柜和供暖用户区组成，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，换热器的二次侧接口分别与供暖供水管和供暖回水管连接，供暖供水管还设有直连供水管与一次供水管连接，在直连供水管上装有直连增压变频泵，在供暖回水管上还设有直连回水管与一次回水管连接，在直连回水管上装有启闭阀，直连回水管在启闭阀之前装有电磁阀三，直连回水管在启闭阀之后装有减压控制阀。本发明的有益效果是，本发明采用换热供暖与直连供暖相互切换的供暖方式，保证了供暖效果，提高了供暖安全性，而且系统配置齐全，自动化控制功能完善，使用效果好。

Description

一种换热与直连互用供暖系统

技术领域

本发明涉及供暖技术领域，具体地说是一种换热与直连互用供暖系统。

背景技术

常规供暖系统分为换热供暖系统和直连供暖系统两种，换热供暖系统为设置热交换器的供暖系统，而直连供暖系统是采用室外热力管网直接供暖、无需热交换器的供暖系统，因此换热供暖系统的温度可控可调，有利于自动化无人值守控制，但在热交换器的一次侧与二次侧的供水温度差要求较小时，比如一次侧供水温度在50℃～70℃、二次侧供水温度要求在50℃～60℃的情况，采用换热供暖系统将造成配套的热交换器选型大、投资高和不利于节能；而直连供暖系统具有供暖效率高、无热交换器的热能损耗的特点，但供暖温度不易控制。目前市场上的供暖系统往往只是采用换热供暖系统或直连供暖供水系统中的一种，几乎没有同时采用换热与直连共用的情形，但在实际工程应用中经常会出现室外热力管网的工艺参数与设计参数不完全相符，当单独考虑采用换热供暖系统或直连供暖供水系统时，往往会出现因与设计参数不符而导致供暖不热和引起用户投诉等，而且也不方便对供暖系统进行换热或直连的方案调整。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能、高效、灵活和使用效果好的换热与直连互用供暖系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种换热与直连互用供暖系统主要由换热器、直连增压变频泵、补水变频泵、循环泵、控制柜和供暖用户区组成，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，在一次供水管装有温控阀，一次供水管在温控阀之前装有过滤器一，一次供水管在温控阀与过滤器一之间还设有温度传感器一，一次回水管装有电磁阀二，一次回水管在电磁阀二之后设有压力传感器三，换热器的二次侧接口分别与供暖供水管和供暖回水管连接，供暖供水管和供暖回水管再分别与供暖用户区连接，且在供暖回水管连接换热器之前装有过滤器二，供暖回水管在过滤器二之后装有电磁阀四，供暖回水管在电磁阀四之后装有循环泵，在电磁阀四之前、过滤器二之后的供暖回水管上还设有压力传感器四、并装有安全阀，在循环泵之前、电磁阀四之后的供暖回水管上还连接有补水压力管，补水压力管的另一端与设置的补水箱连接，且补水压力管连接在补水箱底部，补水箱内还设有水位传感器，补水压力管上装有补水变频泵，补水箱还与补水管连接进水，且补水管上装有电磁阀五控制进水，换热器的二次侧出口与供暖供水管连接，在供暖供水管上设有温度传感器二和压力传感器一，供暖供水管还设有直连供水管与一次供水管连接，直连供水管连接在过滤器一之后、温控阀之前的一次供水管上，在直连供水管上装有直连增压变频泵，绕过直连增压变频泵还设有旁通管与直连供水管连接，直连供水管在直连增压变频泵之前设有压力传感器二，直连供水管在直连增压变频泵之后装有电磁阀一，在供暖回水管上还设有直连回水管与一次回水管连接，且直连回水管的一端连接在过滤器二之后、电磁阀四之前的供暖回水管上，直连回水管的另一端连接在电磁阀二的一次回水管上，在直连回水管上装有启闭阀，且启闭阀还设有连通小管连接在直连增压变频泵出口处，直连回水管在启闭阀之前装有电磁阀三，直连回水管在启闭阀之后装有减压控制阀。

所述温度传感器一、温控阀、电磁阀一、温度传感器二、压力传感器一、电磁阀二、压力传感器二、直连增压变频泵、压力传感器三、减压控制阀、电磁阀三、电磁阀四、压力传感器四、补水变频泵、水位传感器、电磁阀五和循环泵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供暖用户区的室内温度传感器连接，室内温度传感器用于检测供暖用户区的最不利室内温度控制点的环境温度，并将检测到的室内环境温度信号及时传输给控制柜。

本发明的工作原理是，换热供暖和直连供暖两种方式相互切换控制，温度传感器一检测一次供水管温度、并设有温度区间A和温度区间B，当温度传感器一检测到一次供水管温度处于温度区间A时转换为换热供暖方式，当温度传感器一检测到一次供水管温度处于温度区间B时则转换为直连接供暖方式，且温度区间A内的温度设定值大于温度区间B内的温度设定值，温度传感器二检测供暖供水管温度，压力传感器一检测供暖供水管压力；

当为换热供暖方式时，温度传感器二依据装设在供暖用户区内的室内温度传感器检测到的室内环境温度自适应地调整供暖供水管温度的设定值，温控阀则依据调整的供暖供水管温度的设定值自动调节一次供水管进入换热器的流量，换热器投入使用，电磁阀一及电磁阀三关闭，电磁阀二及电磁阀四打开，循环泵运行，供暖回水由供暖回水管经过过滤器二清除污垢、循环泵加压后进入换热器加热，再由供暖供水管输送至供暖用户区供暖，当温度传感器二检测到供暖供水管温度高于对应的调整供暖供水管温度的设定值时，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供暖供水管温度低于对应的调整供暖供水管温度的设定值时，温控阀开大一次供水管进入换热器的流量、直至全开，从而使供暖供水管温度始终维持在对应的调整供暖供水管温度的设定值上，达到自动变温换热调节和节能舒适的供暖效果，压力传感器四检测供暖回水管压力、并设有回水恒压值和缺水压力值，当压力传感器四检测到供暖回水管压力低于设定的回水恒压值时，补水变频泵启动，补水变频泵从补水箱内取水、并对供暖回水管进行变频恒压补水，以保持供暖回水管压力稳定在设定的回水恒压值上，且当供暖回水管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；同时，装设在补水箱内的水位传感器检测补水箱水位，并设有高水位点、低水位点和缺水水位点，当水位传感器检测到补水箱水位处于设定的低水位点及以下时，装在补水管的电磁阀五打开补水，补水箱水位上升，当水位传感器检测到补水箱水位处于设定的高水位点及以上时，电磁阀五关闭，当水位传感器检测到补水箱水位处于设定的缺水水位点及以下时，运行的补水变频泵停机、并报警，待补水箱水位恢复且水位高于设定的低水位点以上时，缺水报警消除，补水变频泵自动恢复至正常状态；当压力传感器四检测到供暖回水管压力低于设定的缺水压力值及以下时，循环泵停机保护，待供暖回水管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；

当为直连供暖方式时，电磁阀一及电磁阀三打开，电磁阀二及电磁阀四关闭，直连增压变频泵运行，直连增压变频泵通过直连供水管从一次供水管取水、经变频加压为供暖用户区直接供暖，其回水由供暖回水管经过过滤器二清除污垢、减压控制阀减压后回流至一次回水管，压力传感器二检测直连增压变频泵进水压力、并设有缺水压力值，压力传感器三检测一次回水管压力、并设有回水恒压值，直连增压变频泵依据压力传感器一设定的供暖恒压值进行变频恒压运行，当压力传感器一检测到供暖供水管压力低于设定的供暖恒压值时，直连增压变频泵提高其转速，供暖供水管压力升高，当压力传感器一检测到供暖供水管压力高于设定的供暖恒压值时，直连增压变频泵降低其转速，供暖供水管压力下降，从而使供暖供水管压力始终保持在压力传感器一设定的供暖恒压值上，同时，启闭阀由连通小管输送直连增压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一次回水管压力高于设定的回水恒压值时，减压控制阀关小其流通量，一次回水管压力降低，当压力传感器三检测到一次回水管压力低于设定的回水恒压值时，减压控制阀开大其流通量，一次回水管压力升高，从而使一次回水管压力始终维持在设定的回水恒压值上，保证了直连供暖的循环效果和供暖效果，当直连增压变频泵在设定的最低转速下运行持续30s～60s以上时，系统判定直连增压变频泵无循环流量输出，直连增压变频泵停机，电磁阀三关闭，启闭阀因失压而自动关闭，直连回水管切断。

本发明的有益效果是，本发明采用换热供暖与直连供暖相互切换的供暖方式，保证了供暖效果，提高了供暖安全性，而且系统配置齐全，自动化控制功能完善，使用效果好。

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、温控阀，5、换热器，6、电缆线，7、电磁阀一，8、温度传感器二，9、压力传感器一，10、直连供水管，11、电磁阀二，12、压力传感器二，13、直连增压变频泵，14、压力传感器三，15、一次回水管，16、减压控制阀，17、连通小管，18、启闭阀，19、旁通管，20、电磁阀三，21、直连回水管，22、电磁阀四，23、压力传感器四，24、安全阀，25、过滤器二，26、供暖回水管，27、补水变频泵，28、补水压力管，29、补水箱，30、水位传感器，31、供暖用户区，32、室内温度传感器，33、供暖供水管，34、电磁阀五，35、循环泵，36、控制柜。

具体实施方式

下面就附图1对本发明的一种换热与直连互用供暖系统作以下详细地说明。

如附图1所示，本发明的一种换热与直连互用供暖系统主要由换热器5、直连增压变频泵13、补水变频泵27、循环泵35、控制柜36和供暖用户区31组成，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15连接，在一次供水管1装有温控阀4，一次供水管1在温控阀4之前装有过滤器一2，一次供水管1在温控阀4与过滤器一2之间还设有温度传感器一3，一次回水管15装有电磁阀二11，一次回水管15在电磁阀二11之后设有压力传感器三14，换热器5的二次侧接口分别与供暖供水管33和供暖回水管26连接，供暖供水管33和供暖回水管26再分别与供暖用户区31连接，且在供暖回水管26连接换热器5之前装有过滤器二25，供暖回水管26在过滤器二25之后装有电磁阀四22，供暖回水管26在电磁阀四22之后装有循环泵35，在电磁阀四22之前、过滤器二25之后的供暖回水管26上还设有压力传感器四23、并装有安全阀24，在循环泵35之前、电磁阀四22之后的供暖回水管26上还连接有补水压力管28，补水压力管28的另一端与设置的补水箱29连接，且补水压力管28连接在补水箱29底部，补水箱29内还设有水位传感器30，补水压力管28上装有补水变频泵27，补水箱29还与补水管连接进水，且补水管上装有电磁阀五34控制进水，换热器5的二次侧出口与供暖供水管33连接，在供暖供水管33上设有温度传感器二8和压力传感器一9，供暖供水管33还设有直连供水管10与一次供水管1连接，直连供水管10连接在过滤器一2之后、温控阀4之前的一次供水管1上，在直连供水管10上装有直连增压变频泵13，绕过直连增压变频泵13还设有旁通管19与直连供水管10连接，直连供水管10在直连增压变频泵13之前设有压力传感器二12，直连供水管10在直连增压变频泵13之后装有电磁阀一7，在供暖回水管26上还设有直连回水管21与一次回水管15连接，且直连回水管21的一端连接在过滤器二25之后、电磁阀四22之前的供暖回水管26上，直连回水管21的另一端连接在电磁阀二11的一次回水管15上，在直连回水管21上装有启闭阀18，且启闭阀18还设有连通小管17连接在直连增压变频泵13出口处，直连回水管21在启闭阀18之前装有电磁阀三20，直连回水管21在启闭阀18之后装有减压控制阀16。

所述温度传感器一3、温控阀4、电磁阀一7、温度传感器二8、压力传感器一9、电磁阀二11、压力传感器二12、直连增压变频泵13、压力传感器三14、减压控制阀16、电磁阀三20、电磁阀四22、压力传感器四23、补水变频泵27、水位传感器30、电磁阀五34和循环泵35各自分别敷设电缆线6与控制柜36连接，控制柜36还敷电缆线6与装设在供暖用户区31的室内温度传感器32连接，室内温度传感器32用于检测供暖用户区31的最不利室内温度控制点的环境温度，并将检测到的室内环境温度信号及时传输给控制柜36。

本发明的工作原理是，换热供暖和直连供暖两种方式相互切换控制，温度传感器一3检测一次供水管1温度、并设有温度区间A和温度区间B，当温度传感器一3检测到一次供水管1温度处于温度区间A时转换为换热供暖方式，当温度传感器一3检测到一次供水管1温度处于温度区间B时则转换为直连接供暖方式，且温度区间A内的温度设定值大于温度区间B内的温度设定值，温度传感器二8检测供暖供水管33温度，压力传感器一9检测供暖供水管33压力；

当为换热供暖方式时，温度传感器二8依据装设在供暖用户区31内的室内温度传感器32检测到的室内环境温度自适应地调整供暖供水管33温度的设定值，温控阀4则依据调整的供暖供水管33温度的设定值自动调节一次供水管1进入换热器5的流量，换热器5投入使用，电磁阀一7及电磁阀三20关闭，电磁阀二11及电磁阀四22打开，循环泵35运行，供暖回水由供暖回水管26经过过滤器二26清除污垢、循环泵35加压后进入换热器5加热，再由供暖供水管33输送至供暖用户区31供暖，当温度传感器二8检测到供暖供水管33温度高于对应的调整供暖供水管33温度的设定值时，温控阀4关小一次供水管1进入换热器5的流量、直至关闭，当温度传感器二8检测到供暖供水管33温度低于对应的调整供暖供水管33温度的设定值时，温控阀4开大一次供水管1进入换热器5的流量、直至全开，从而使供暖供水管33温度始终维持在对应的调整供暖供水管33温度的设定值上，达到自动变温换热调节和节能舒适的供暖效果，压力传感器四23检测供暖回水管26压力、并设有回水恒压值和缺水压力值，当压力传感器四23检测到供暖回水管26压力低于设定的回水恒压值时，补水变频泵27启动，补水变频泵27从补水箱29内取水、并对供暖回水管26进行变频恒压补水，以保持供暖回水管26压力稳定在设定的回水恒压值上，且当供暖回水管26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；同时，装设在补水箱29内的水位传感器30检测补水箱29水位，并设有高水位点、低水位点和缺水水位点，当水位传感器30检测到补水箱29水位处于设定的低水位点及以下时，装在补水管的电磁阀五34打开补水，补水箱29水位上升，当水位传感器30检测到补水箱29水位处于设定的高水位点及以上时，电磁阀五34关闭，当水位传感器30检测到补水箱29水位处于设定的缺水水位点及以下时，运行的补水变频泵27停机、并报警，待补水箱29水位恢复且水位高于设定的低水位点以上时，缺水报警消除，补水变频泵27自动恢复至正常状态；当压力传感器四23检测到供暖回水管26压力低于设定的缺水压力值及以下时，循环泵35停机保护，待供暖回水管26压力恢复到设定的回水恒压值时，循环泵35自动启动和恢复正常运行；

当为直连供暖方式时，电磁阀一7及电磁阀三20打开，电磁阀二11及电磁阀四22关闭，直连增压变频泵13运行，直连增压变频泵13通过直连供水管10从一次供水管1取水、经变频加压为供暖用户区31直接供暖，其回水由供暖回水管26经过过滤器二25清除污垢、减压控制阀16减压后回流至一次回水管15，压力传感器二12检测直连增压变频泵13进水压力、并设有缺水压力值，压力传感器三14检测一次回水管15压力、并设有回水恒压值，直连增压变频泵13依据压力传感器一9设定的供暖恒压值进行变频恒压运行，当压力传感器一9检测到供暖供水管33压力低于设定的供暖恒压值时，直连增压变频泵13提高其转速，供暖供水管33压力升高，当压力传感器一9检测到供暖供水管33压力高于设定的供暖恒压值时，直连增压变频泵13降低其转速，供暖供水管33压力下降，从而使供暖供水管33压力始终保持在压力传感器一9设定的供暖恒压值上，同时，启闭阀18由连通小管17输送直连增压变频泵13的出水压力开启，减压控制阀16依据压力传感器三14设定的回水恒压值自适应地调节其开度、减压，当压力传感器三14检测到一次回水管14压力高于设定的回水恒压值时，减压控制阀16关小其流通量，一次回水管15压力降低，当压力传感器三14检测到一次回水管15压力低于设定的回水恒压值时，减压控制阀16开大其流通量，一次回水管15压力升高，从而使一次回水管15压力始终维持在设定的回水恒压值上，保证了直连供暖的循环效果和供暖效果，当直连增压变频泵13在设定的最低转速下运行持续30s～60s以上时，系统判定直连增压变频泵13无循环流量输出，直连增压变频泵13停机，电磁阀三20关闭，启闭阀18因失压而自动关闭，直连回水管21切断。

Claims (7)

1.一种换热与直连互用供暖系统主要由换热器、直连增压变频泵、补水变频泵、循环泵、控制柜和供暖用户区组成，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，换热器的二次侧接口分别与供暖供水管和供暖回水管连接，供暖供水管和供暖回水管再分别与供暖用户区连接，其特征在于，供暖供水管还设有直连供水管与一次供水管连接，在直连供水管上装有直连增压变频泵，直连供水管在直连增压变频泵之前设有压力传感器二，直连供水管在直连增压变频泵之后装有电磁阀一，在供暖回水管上还设有直连回水管与一次回水管连接，在直连回水管上装有启闭阀，且启闭阀还设有连通小管连接在直连增压变频泵出口处，直连回水管在启闭阀之前装有电磁阀三，直连回水管在启闭阀之后装有减压控制阀。

2.根据权利要求1所述的一种换热与直连互用供暖系统，其特征在于，在一次供水管装有温控阀，一次供水管在温控阀之前装有过滤器一，一次供水管在温控阀与过滤器一之间还设有温度传感器一。

3.根据权利要求1所述的一种换热与直连互用供暖系统，其特征在于，一次回水管装有电磁阀二，一次回水管在电磁阀二之后设有压力传感器三，

根据权利要求1所述的一种换热与直连互用供暖系统，其特征在于，在供暖回水管连接换热器之前装有过滤器二，供暖回水管在过滤器二之后装有电磁阀四，供暖回水管在电磁阀四之后装有循环泵，在电磁阀四之前、过滤器二之后的供暖回水管上还设有压力传感器四、并装有安全阀，在循环泵之前、电磁阀四之后的供暖回水管上还连接有补水压力管，补水压力管的另一端与设置的补水箱连接，且补水压力管连接在补水箱底部，补水箱内还设有水位传感器，补水压力管上装有补水变频泵，补水箱还与补水管连接进水，且补水管上装有电磁阀五。

4.根据权利要求1所述的一种换热与直连互用供暖系统，其特征在于，换热器的二次侧出口与供暖供水管连接，在供暖供水管上设有温度传感器二和压力传感器一。

5.根据权利要求1所述的一种换热与直连互用供暖系统，其特征在于，绕过直连增压变频泵还设有旁通管与直连供水管连接。

6.根据权利要求1所述的一种换热与直连互用供暖系统，其特征在于，直连回水管的一端连接在过滤器二之后、电磁阀四之前的供暖回水管上，直连回水管的另一端连接在电磁阀二的一次回水管上。

7.根据权利要求1所述的一种换热与直连互用供暖系统，其特征在于，控制柜还敷电缆线与装设在供暖用户区的室内温度传感器连接。