CN104848383A - 自适应智能型节能换热站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自适应智能型节能换热站主要由温控阀、换热器、补水管、循环泵、流量检测装置、室外温度传感器和控制柜组成，所述换热器的一次回水管与回水主管之间还设有补水管连接，在补水管上装有电磁阀一和电磁阀四，补水管在电磁阀一与电磁阀四之间还设有水箱进水管与设置的膨胀水箱连接，水箱进水管上装有电磁阀二。本发明的有益效果是，本发明依据二次循环流量变化对循环泵进行变频调速控制，可节电10%～30%，并对室外气候温度变化自适应调节出水加热温度达到节能、舒适效果，同时设置补水管从一次回水管取水补水，不但可以充分利用一次回水管压力节能、节水，而且还省去了补水软化水装置，节省了投资。

Description

自适应智能型节能换热站

技术领域

本发明涉及换热技术领域，具体地说是一种自适应智能型节能换热站。

背景技术

随着建设资源节约型、环境友好型社会的推进与发展，集中供暖用换热站成为了城镇供热必不可少的组成部分，但目前的集中供暖用换热站普遍存在占地大、投资高、运行能耗大、噪声高、而且管理维护麻烦、寿命短等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种供热舒适性好、配置齐全、智能化高、使用效果好和有利于集中管理的自适应智能型节能换热站。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：自适应智能型节能换热站主要由温控阀、换热器、补水管、循环泵、流量检测装置、室外温度传感器和控制柜组成，换热器的一次侧分别与一次供水管和一次回水管连接，换热器的二次侧进水由二次回水管经过循环泵之后连接，换热器的二次侧出水与二次供水管连接，在一次供水管上装有温控阀、并设有压力表一和温度表，一次回水管上设有压力传感器一和温度传感器一，循环泵进水与回水主管连接，回水主管与二次回水管连接，二次回水管上设有过滤器，回水主管上装有安全阀、并设有温度传感器二和压力传感器二，循环泵出水与加压主管连接，加压主管与换热器二次侧进口连接，加压主管上设有压力表二，绕过循环泵在回水主管与加压主管之间设有旁通管，与换热器二次侧连接出水的二次供水管上装有流量检测装置、并设有压力传感器三和温度传感器三，所述一次回水管与回水主管之间还设有补水管连接，在补水管上装有电磁阀一和电磁阀四，且电磁阀一和电磁阀四为串接安装，电磁阀一在前、电磁阀四在后，补水管在电磁阀一与电磁阀四之间还设有水箱进水管与设置的膨胀水箱连接，膨胀水箱内设有水位传感器，水箱进水管上装有电磁阀二，膨胀水箱设有水箱出水管与补水管连接，且水箱出水管连接在电磁阀四之后、回水主管之前的补水管上，水箱出水管沿水流方向顺次装有止回阀一、补水变频泵和止回阀二，水箱出水管在止回阀一之后、补水变频泵之前还设有连接管与补水管连通，且连接管连接在电磁阀一与电磁阀四之间的补水管上，在连接管上装有电磁阀三。

所述温控阀、压力传感器一、温度传感器一、电磁阀一、水位传感器、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、补水变频泵、温度传感器二、压力传感器二、循环泵、流量检测装置、压力传感器三和温度传感器三各自分别由电缆线与控制柜连接，控制柜内设有远距离通讯接口，控制柜还与设置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情况、并将检测到的信号传输至控制柜；所述水位传感器设有高水位点和低水位点两个控制点。

本发明的工作原理是，换热器将一次侧的一次供水管输送的热量，自动连续地转换为二次侧供热用户需求的二次热水输出，供热用户的二次回水由二次回水管通过过滤器清除污垢、循环泵加压后输送至换热器进行加热、并生产出用户供热需求和适于室外气候温度变化的加热水进行供热，正常供热时，电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三和电磁阀四均处于关闭状态，控制柜依据室外温度传感器检测室外气候温度变化情况自适应地调整二次供水管的出水加热温度，当室外气候温度高时，出水加热温度相对要低，当室外气候温度低时，出水加热温度相对要高，控制柜再按照二次供水管的温度传感器三检测到出水加热温度与适于室外气候温度变化的设定出水温度比较之后，自动调节温控阀的开度以调节一次供水管的流量，当温度传感器三检测到出水加热温度高于适于室外气候温度变化的设定出水温度时，温控阀关小一次供水管的流量、直至关闭，当温度传感器三检测到出水加热温度低于适于室外气候温度变化的设定出水温度时，温控阀开大一次供水管的流量、直至全开，从而实现自适应变温供热的节能、舒适效果；同时，压力传感器三在线检测二次供水管压力，循环泵依据装设在二次供水管上的流量检测装置检测到的二次循环流量对应不同的二次供水管压力，由控制柜相对于压力传感器三实施变量变压控制，二次循环流量与二次供水管压力呈二次抛物曲线关系，二次循环流量大则二次供水管压力高，二次循环流量小则二次供水管压力低，从而达到节省电耗的功效，二次循环流量与二次供水管压力的二次抛物曲线越接近二次循环管道的特性曲线，其节电效果就越明显；

循环泵运行时，在压力传感器二检测到回水主管压力低于回水设定压力值时，首先比较一次回水管压力和回水主管压力，当压力传感器一检测到一次回水管压力低于压力传感器二检测到回水主管压力时，电磁阀一和电磁阀三打开，补水变频泵启动补水，此时补水变频泵从一次回水管取水、经变频加压后对回水主管实施压力叠加的补压恒压补水，待回水主管压力稳定在回水设定压力值、并维持30s～60s时，将停止补水变频泵运行，补水变频泵停机、电磁阀一及电磁阀三关闭；在压力传感器二检测到回水主管压力低于回水设定压力值、且压力传感器一检测到一次回水管压力高于压力传感器二检测到回水主管压力时，电磁阀一和电磁阀四打开，此时由一次回水管通过补水管直接向回水主管补水，直至回水主管压力达到回水设定压力值时，电磁阀一及电磁阀四关闭和完成对回水主管补水；

当压力传感器二检测到回水主管压力较回水设定压力值高出0.05～0.10MPa以上时，系统则将判定回水主管压力超高、并报警，此时打开电磁阀二和电磁阀四，回水主管通过补水管反向泄压到膨胀水箱贮存，待回水主管压力恢复至回水设定压力值时，电磁阀二和电磁阀四关闭，超压报警自动消除；当膨胀水箱内的水位达到水位传感器设定的高水位点及以上时，系统对回水主管补水优先考虑补水变频泵从膨胀水箱内取水，补水变频泵启动运行时电磁阀三处于关闭状态，当补水变频泵补水从膨胀水箱内取水、且膨胀水箱水位下降至低于水位传感器设定的低水位点及以下时，电磁阀一及电磁阀三自动打开，补水变频泵将切换为从一次回水管取水，电磁阀一及电磁阀三在启动补水变频泵补水结束、且补水变频泵停止之后将自动关闭；补水变频泵启动补水时，当电磁阀一或电阀阀三处于关闭、且膨胀水箱水位处于水位传感器设定的低水位点及以下时，系统判定补水无水，并停止运行中的补水变频泵、且报警，待电磁阀一及电磁阀三打开恢复正常时，补水无水报警消除，当膨胀水箱水位处于水位传感器设定的低水位点及以下、电磁阀一及电磁阀三打开、且压力传感器一检测到一次回水管压力低于设定的无水压力值时，运行中的补水变频泵也将停机、并报警，待压力传感器一检测到一次回水管压力高于设定的有水压力值及以上时，补水无水报警消除；

在循环泵运行过程中，当压力传感器二检测到回水主管压力低于设定的缺水压力值时，系统将判定回水主管及二次回水管缺水，循环泵停机保护、并报警，待回水主管压力恢复到回水设定压力值时，循环泵自动启动和恢复正常运行。

本发明的有益效果是，本发明依据二次循环流量变化对循环泵进行变频调速控制，可节电10%～30%，并对室外气候温度变化自适应调节出水加热温度达到节能、舒适效果，同时设置补水管从一次回水管取水补水，不但可以充分利用一次回水管压力节能、节水，而且还省去了补水软化水装置，节省了投资。

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、温控阀，3、压力表一，4、温度表，5、换热器，6、一次回水管，7、补水管，8、压力传感器一，9、温度传感器一，10、电磁阀一，11、膨胀水箱，12、水位传感器，13、水箱进水管，14、电磁阀二，15、连接管，16、水箱出水管，17、止回阀一，18、电磁阀三，19、电磁阀四，20、补水变频泵，21、止回阀二，22、旁通管，23、安全阀，24、回水主管，25、过滤器，26、二次回水管，27、温度传感器二，28、压力传感器二，29、循环泵，30、加压主管，31、压力表二，32、流量检测装置，33、二次供水管，34、压力传感器三，35、温度传感器三，36、电缆线，37、远距离通讯接口，38、控制柜，39、室外温度传感器。

具体实施方式

下面就附图1对本发明的自适应智能型节能换热站作以下详细地说明。

如附图1所示，本发明的自适应智能型节能换热站主要由温控阀2、换热器5、补水管7、循环泵29、流量检测装置32、室外温度传感器39和控制柜38组成，换热器5的一次侧分别与一次供水管1和一次回水管6连接，换热器5的二次侧进水由二次回水管26经过循环泵29之后连接，换热器5的二次侧出水与二次供水管33连接，在一次供水管1上装有温控阀2、并设有压力表一3和温度表4，一次回水管6上设有压力传感器一8和温度传感器一9，循环泵29进水与回水主管24连接，回水主管24与二次回水管26连接，二次回水管26上设有过滤器25，回水主管24上装有安全阀23、并设有温度传感器二27和压力传感器二28，循环泵29出水与加压主管30连接，加压主管30与换热器5二次侧进口连接，加压主管30上设有压力表二31，绕过循环泵29在回水主管24与加压主管30之间设有旁通管22，与换热器5二次侧连接出水的二次供水管33上装有流量检测装置32、并设有压力传感器三34和温度传感器三35，所述一次回水管6与回水主管24之间还设有补水管7连接，在补水管7上装有电磁阀一10和电磁阀四19，且电磁阀一10和电磁阀四19为串接安装，电磁阀一10在前、电磁阀四19在后，补水管7在电磁阀一10与电磁阀四19之间还设有水箱进水管13与设置的膨胀水箱11连接，膨胀水箱11内设有水位传感器12，水箱进水管13上装有电磁阀二14，膨胀水箱11设有水箱出水管16与补水管7连接，且水箱出水管16连接在电磁阀四19之后、回水主管24之前的补水管7上，水箱出水管16沿水流方向顺次装有止回阀一17、补水变频泵20和止回阀二21，水箱出水管16在止回阀一17之后、补水变频泵20之前还设有连接管15与补水管7连通，且连接管15连接在电磁阀一10与电磁阀四19之间的补水管7上，在连接管15上装有电磁阀三18。

所述温控阀2、压力传感器一8、温度传感器一9、电磁阀一10、水位传感器12、电磁阀二14、电磁阀三18、电磁阀四19、补水变频泵20、温度传感器二27、压力传感器二28、循环泵29、流量检测装置32、压力传感器三34和温度传感器三35各自分别由电缆线36与控制柜38连接，控制柜38内设有远距离通讯接口37，控制柜38还与设置在室外的室外温度传感器39连接，室外温度传感器39用于检测室外气候温度变化情况、并将检测到的信号传输至控制柜38；所述水位传感器12设有高水位点和低水位点两个控制点。

本发明的工作原理是，换热器5将一次侧的一次供水管1输送的热量，自动连续地转换为二次侧供热用户需求的二次热水输出，供热用户的二次回水由二次回水管26通过过滤器25清除污垢、循环泵29加压后输送至换热器5进行加热、并生产出用户供热需求和适于室外气候温度变化的加热水进行供热，正常供热时，电磁阀一10、电磁阀二14、电磁阀三18和电磁阀四19均处于关闭状态，控制柜38依据室外温度传感器39检测室外气候温度变化情况自适应地调整二次供水管33的出水加热温度，当室外气候温度高时，出水加热温度相对要低，当室外气候温度低时，出水加热温度相对要高，控制柜38再按照二次供水管33的温度传感器三35检测到出水加热温度与适于室外气候温度变化的设定出水温度比较之后，自动调节温控阀2的开度以调节一次供水管1的流量，当温度传感器三35检测到出水加热温度高于适于室外气候温度变化的设定出水温度时，温控阀2关小一次供水管1的流量、直至关闭，当温度传感器三35检测到出水加热温度低于适于室外气候温度变化的设定出水温度时，温控阀2开大一次供水管1的流量、直至全开，从而实现自适应变温供热的节能、舒适效果；同时，压力传感器三34在线检测二次供水管33压力，循环泵29依据装设在二次供水管33上的流量检测装置32检测到的二次循环流量对应不同的二次供水管33压力，由控制柜38相对于压力传感器三34实施变量变压控制，二次循环流量与二次供水管33压力呈二次抛物曲线关系，二次循环流量大则二次供水管33压力高，二次循环流量小则二次供水管33压力低，从而达到节省电耗的功效，二次循环流量与二次供水管33压力的二次抛物曲线越接近二次循环管道的特性曲线，其节电效果就越明显；

循环泵29运行时，在压力传感器二28检测到回水主管24压力低于回水设定压力值时，首先比较一次回水管6压力和回水主管24压力，当压力传感器一8检测到一次回水管6压力低于压力传感器二28检测到回水主管24压力时，电磁阀一10和电磁阀三18打开，补水变频泵20启动补水，此时补水变频泵20从一次回水管6取水、经变频加压后对回水主管24实施压力叠加的补压恒压补水，待回水主管24压力稳定在回水设定压力值、并维持30s～60s时，将停止补水变频泵20运行，补水变频泵20停机、电磁阀一10及电磁阀三18关闭；在压力传感器二28检测到回水主管24压力低于回水设定压力值、且压力传感器一8检测到一次回水管6压力高于压力传感器二28检测到回水主管24压力时，电磁阀一10和电磁阀四19打开，此时由一次回水管6通过补水管7直接向回水主管24补水，直至回水主管24压力达到回水设定压力值时，电磁阀一10及电磁阀四19关闭和完成对回水主管24补水；

当压力传感器二28检测到回水主管24压力较回水设定压力值高出0.05～0.10MPa以上时，系统则将判定回水主管24压力超高、并报警，此时打开电磁阀二14和电磁阀四19，回水主管24通过补水管7反向泄压到膨胀水箱11贮存，待回水主管24压力恢复至回水设定压力值时，电磁阀二14和电磁阀四19关闭，超压报警自动消除；当膨胀水箱11内的水位达到水位传感器12设定的高水位点及以上时，系统对回水主管24补水优先考虑补水变频泵20从膨胀水箱11内取水，补水变频泵20启动运行时电磁阀三18处于关闭状态，当补水变频泵20补水从膨胀水箱11内取水、且膨胀水箱11水位下降至低于水位传感器12设定的低水位点及以下时，电磁阀一10及电磁阀三18自动打开，补水变频泵20将切换为从一次回水管6取水，电磁阀一10及电磁阀三18在启动补水变频泵20补水结束、且补水变频泵20停止之后将自动关闭；补水变频泵20启动补水时，当电磁阀一10或电阀阀三18处于关闭、且膨胀水箱11水位处于水位传感器12设定的低水位点及以下时，系统判定补水无水，并停止运行中的补水变频泵20、且报警，待电磁阀一10及电磁阀三18打开恢复正常时，补水无水报警消除，当膨胀水箱10水位处于水位传感器12设定的低水位点及以下、电磁阀一10及电磁阀三18打开、且压力传感器一8检测到一次回水管6压力低于设定的无水压力值时，运行中的补水变频泵20也将停机、并报警，待压力传感器一8检测到一次回水管6压力高于设定的有水压力值及以上时，补水无水报警消除；

在循环泵29运行过程中，当压力传感器二28检测到回水主管24压力低于设定的缺水压力值时，系统将判定回水主管24及二次回水管26缺水，循环泵29停机保护、并报警，待回水主管24压力恢复到回水设定压力值时，循环泵29自动启动和恢复正常运行。

Claims (5)

1.一种自适应智能型节能换热站主要由温控阀、换热器、补水管、循环泵、流量检测装置、室外温度传感器和控制柜组成，换热器的一次侧分别与一次供水管和一次回水管连接，换热器的二次侧进水由二次回水管经过循环泵之后连接，换热器的二次侧出水与二次供水管连接，在一次供水管上装有温控阀，一次回水管上设有压力传感器一和温度传感器一，循环泵进水与回水主管连接，回水主管与二次回水管连接，回水主管上设有温度传感器二和压力传感器二，与换热器二次侧连接出水的二次供水管上装有流量检测装置、并设有压力传感器三和温度传感器三，其特征在于，一次回水管与回水主管之间还设有补水管连接，在补水管上装有电磁阀一和电磁阀四，且电磁阀一和电磁阀四为串接安装，电磁阀一在前、电磁阀四在后，补水管在电磁阀一与电磁阀四之间还设有水箱进水管与设置的膨胀水箱连接，膨胀水箱内设有水位传感器，水箱进水管上装有电磁阀二，膨胀水箱设有水箱出水管与补水管连接，且水箱出水管连接在电磁阀四之后、回水主管之前的补水管上，水箱出水管沿水流方向顺次装有止回阀一、补水变频泵和止回阀二，水箱出水管在止回阀一之后、补水变频泵之前还设有连接管与补水管连通，且连接管连接在电磁阀一与电磁阀四之间的补水管上，在连接管上装有电磁阀三。

2.根据权利要求1所述的自适应智能型节能换热站，其特征在于，所述温控阀、压力传感器一、温度传感器一、电磁阀一、水位传感器、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、补水变频泵、温度传感器二、压力传感器二、循环泵、流量检测装置、压力传感器三和温度传感器三各自分别由电缆线与控制柜连接，控制柜内设有远距离通讯接口，控制柜还与设置在室外的室外温度传感器连接。

3.根据权利要求1所述的自适应智能型节能换热站，其特征在于，一次供水管上设有压力表一和温度表。

4.根据权利要求1所述的自适应智能型节能换热站，其特征在于，循环泵出水与加压主管连接，加压主管与换热器二次侧进口连接，加压主管上设有压力表二。

5.根据权利要求1所述的自适应智能型节能换热站，其特征在于，回水主管上装有安全阀。