CN104864445A - 一种换热站智能供暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热站智能供暖系统主要由换热器、换热循环泵、控制柜和供暖用户区组成，换热器分别与一次供水管和一次回水管连接，换热器还分别接有供暖供水管和供暖回水管连接与供暖用户区相连形成循环，且在供暖供水管上接有直连供暖管与一次供水管相连，同样在一次回水管上接有直连回水管与供暖回水管相连，在直连供暖管上装有电磁阀二，在直连回水管上装有电磁阀四，绕过电磁阀四设有供暖补水管与直连回水管连接，且在供暖补水管上装有补水变频泵及止回阀。本发明的有益效果是，本发明兼有换热供暖与直连供暖两种方式，不仅提高了供暖安全性，保证了供暖效果，而且节能减排效果好，供热成本低，使用灵活，管理维护方便，便于推广应用。

Description

一种换热站智能供暖系统

技术领域

本发明涉及换热站技术领域，具体地说是一种换热站智能供暖系统。

背景技术

常见的换热站供暖系统包括换热机组供暖系统和直连供暖系统，换热机组供暖系统的供暖温度可控可调，并有利于自动化无人值守控制，但在换热机组的一次侧与二次侧的供水温度差要求较小时，比如换热机组的一次侧供水温度在50℃～70℃、二次侧供水温度要求在50℃～60℃的情况，采用换热机组供暖造成换热器选型偏大，将导致设备投资高、占地大等问题；直连供暖系统具有供暖效率高、无换热机组的热能损耗的特点，但供暖温度不易控制。目前市场上的换热站供暖系统往往只是采用换热机组或直连机组中的一种，几乎没有同时设置换热机组和直连供暖共用的情形，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机组或直连机组时，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，而且不方便后期整改等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种兼有换热机组和直连供暖的换热站智能供暖系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种换热站智能供暖系统主要由换热器、换热循环泵、控制柜和供暖用户区组成，换热器的一次进口和一次出口分别与一次供水管和一次回水管连接，换热器的二次出口和二次进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相连形成循环，在一次供水管上装有温控阀，一次供水管在温控阀之前装有过滤器一，一次供水管在过滤器一之后、温控阀之前还设有温度传感器一，所述一次回水管上装有电磁阀三，一次回水管在电磁阀三之后设有压力传感器一，所述供暖回水管上装有过滤器二，供暖回水管在过滤器二之后装有换热循环泵，在换热循环泵之前、过滤器二之后的供暖回水管上还设有压力传感器二，所述供暖供水管上装有电磁阀一，供暖供水管在电磁阀一之后设有压力传感器三和温度传感器二，供暖供水管在电磁阀一之后还接有直连供暖管与一次供水管连接，并且直连供暖管连接在过滤器一之后、温控阀之前的一次供水管上，在直连供暖管上装有电磁阀二，同时一次回水管在电磁阀三之后接有直连回水管与供暖回水管相连，直连回水管连接在换热循环泵之前、过滤器二之后的供暖回水管上，供暖回水管在换热循环泵之前、过滤器二之后还接有泄压管，并在泄压管上装有电磁阀五，在直连回水管上装有电磁阀四，绕过电磁阀四设有供暖补水管与直连回水管连接，且在供暖补水管上装有补水变频泵及止回阀，补水变频泵通过直连回水管从一次回水管中取水、经加压后对供暖回水管进行变频恒压补水、稳压。所述温度传感器一、温控阀、电磁阀一、电磁阀二、压力传感器一、电磁阀三、补水变频泵、电磁阀四、电磁阀五、压力传感器二、换热循环泵、温度传感器二和压力传感器三分别与控制柜接线连接，控制柜还与设置在室外用于检测室外环境温度信号的室外温度传感器接线连接，在控制柜内还装设有GPRS收发模块，所述GPRS收发模块主要对有关数据信号进行实时无线发送和接收，便于实现无线远程监控。

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，当检测到一次供水管温度处于系统预设的换热供暖温度范围区间时，电磁阀一和电磁阀三开启，电磁阀二和电磁阀四关闭，换热器投入运行，控制柜系统将依据室外温度传感器检测到的室外环境温度自适应地给出换热供暖温度设定值，然后通过温控阀相对于温度传感器二按照系统给出的换热供暖温度设定值自动调节其开度，装在供暖供水管上的温度传感器二检测供暖供水管温度，当检测到供暖供水管温度低于系统给出的换热供暖温度设定值，温控阀开大其开度，使一次供水管进入换热器的流量增大，供暖供水管温度升高，反之，则关小温控阀开度和减小一次供水管流量，从而使供暖供水管温度维持在系统给出的换热供暖温度设定值上，实现本发明节能、舒适的换热供暖效果，与此同时，换热循环泵投入运行，供暖用户区通过供暖供水管、供暖回水管及换热器形成循环，装在供暖回水管上的压力传感器二检测换热循环泵进水压力，当检测到换热循环泵进水压力低于系统预设的恒定回水压力值时，补水变频泵将自动启动和从一次回水管内取水、并对供暖回水管相对于系统预设的恒定回水压力值进行变频恒压补水、稳压，使换热循环泵进水压力稳定在系统预设的恒定回水压力值上，且当检测到换热循环泵进水压力稳定在系统预设的恒定回水压力值、并维持30s～60s时，补水变频泵将停机和进入休眠待机状态，如此反复，实现本发明的稳压、定压和停泵节能效果；当压力传感器二检测到换热循环泵进水压力高于系统预设的恒定回水压力值、且达到系统预设的超高压力值及以上时，电磁阀五打开泄水，直至换热循环泵进水压力恢复到系统预设的恒定回水压力值时，电磁阀五将自动关闭；当检测到换热循环泵进水压力低于系统预设的无水压力值时，换热循环泵将停机保护，当换热循环泵进水压力恢复、且检测到换热循环泵进水压力在系统预设的恒定回水压力值及以上时，换热循环泵自动启动和恢复为正常运行状态，装在一次回水管上的压力传感器一检测一次回水管压力，当检测到一次回水管压力低于系统预设的无水压力值时，补水变频泵停机、并报警，待压力传感器一检测到一次回水管压力恢复至系统预设的有水压力值时，报警自动消除，补水变频泵也将恢复为正常状态；

当温度传感器一检测到一次供水管温度处于系统预设的直接供暖温度范围区间时，换热站系统将自动转换为直连供暖方式，此时，电磁阀二和电磁阀四开启，电磁阀一和电磁阀三关闭，换热器停止运行，而且一次供水管通过直接供暖管绕过换热器为供暖用户区直接供暖，然后通过供暖回水管和直连回水管回流至一次回水管形成循环，在此过程中，换热循环泵及补水变频泵停止运行，温控阀关闭。

所述系统预设的换热供暖温度范围区间大于系统预设的直接供暖温度范围区间，而且两者之间相互连贯和不存在任何温度范围或温度点遗漏情况，并且实现本发明的换热供暖与直连供暖的自动切换与转换功能。

本发明的有益效果是，本发明兼有换热供暖与直连供暖两种方式，不仅提高了供暖安全性，保证了供暖效果，而且节能减排效果好，供热成本低，使用灵活，管理维护方便，便于推广应用。

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、直连供暖管，6、换热器，7、电磁阀一，8、电磁阀二，9、一次回水管，10、压力传感器一，11、电磁阀三，12、直连回水管，13、供暖补水管，14、补水变频泵，15、止回阀，16、电磁阀四，17、电磁阀五，18、泄压管，19、供暖回水管，20、过滤器二，21、压力传感器二，22、换热循环泵，23、温度传感器二，24、压力传感器三，25、供暖供水管，26、供暖用户区，27、室外温度传感器，28、GPRS收发模块，29、控制柜。

具体实施方式

下面就附图1对本发明的一种换热站智能供暖系统作以下详细地说明。

如附图1所示，本发明的一种换热站智能供暖系统主要由换热器6、换热循环泵22、控制柜29和供暖用户区26组成，换热器6的一次进口和一次出口分别与一次供水管1和一次回水管9连接，换热器6的二次出口和二次进口分别与供暖供水管25和供暖回水管19连接，供暖供水管25和供暖回水管19再分别与供暖用户区26相连形成循环，在一次供水管1上装有温控阀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在过滤器一2之后、温控阀4之前还设有温度传感器一3，所述一次回水管9上装有电磁阀三11，一次回水管9在电磁阀三11之后设有压力传感器一10，所述供暖回水管19上装有过滤器二20，供暖回水管19在过滤器二20之后装有换热循环泵22，在换热循环泵22之前、过滤器二20之后的供暖回水管19上还设有压力传感器二21，所述供暖供水管25上装有电磁阀一7，供暖供水管25在电磁阀一7之后设有压力传感器三24和温度传感器二23，供暖供水管25在电磁阀一7之后还接有直连供暖管5与一次供水管1连接，并且直连供暖管5连接在过滤器一2之后、温控阀4之前的一次供水管1上，在直连供暖管5上装有电磁阀二8，同时一次回水管9在电磁阀三11之后接有直连回水管12与供暖回水管19相连，直连回水管11连接在换热循环泵22之前、过滤器二20之后的供暖回水管19上，供暖回水管19在换热循环泵22之前、过滤器二20之后还接有泄压管18，并在泄压管18上装有电磁阀五17，在直连回水管12上装有电磁阀四16，绕过电磁阀四16设有供暖补水管13与直连回水管12连接，且在供暖补水管13上装有补水变频泵14及止回阀15，补水变频泵14通过直连回水管12从一次回水管9中取水、经加压后对供暖回水管19进行变频恒压补水、稳压。所述温度传感器一3、温控阀4、电磁阀一7、电磁阀二8、压力传感器一10、电磁阀三11、补水变频泵14、电磁阀四16、电磁阀五17、压力传感器二21、换热循环泵22、温度传感器二23和压力传感器三24分别与控制柜29接线连接，控制柜29还与设置在室外用于检测室外环境温度信号的室外温度传感器27接线连接，在控制柜29内还装设有GPRS收发模块28，所述GPRS收发模块28主要对有关数据信号进行实时无线发送和接收，便于实现无线远程监控。

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，当检测到一次供水管1温度处于系统预设的换热供暖温度范围区间时，电磁阀一7和电磁阀三11开启，电磁阀二8和电磁阀四16关闭，换热器6投入运行，控制柜29系统将依据室外温度传感器27检测到的室外环境温度自适应地给出换热供暖温度设定值，然后通过温控阀4相对于温度传感器二23按照系统给出的换热供暖温度设定值自动调节其开度，装在供暖供水管25上的温度传感器二23检测供暖供水管25温度，当检测到供暖供水管25温度低于系统给出的换热供暖温度设定值，温控阀4开大其开度，使一次供水管1进入换热器6的流量增大，供暖供水管25温度升高，反之，则关小温控阀4开度和减小一次供水管1流量，从而使供暖供水管25温度维持在系统给出的换热供暖温度设定值上，实现本发明节能、舒适的换热供暖效果，与此同时，换热循环泵22投入运行，供暖用户区26通过供暖供水管25、供暖回水管19及换热器6形成循环，装在供暖回水管19上的压力传感器二21检测换热循环泵22进水压力，当检测到换热循环泵22进水压力低于系统预设的恒定回水压力值时，补水变频泵14将自动启动和从一次回水管9内取水、并对供暖回水管19相对于系统预设的恒定回水压力值进行变频恒压补水、稳压，使换热循环泵22进水压力稳定在系统预设的恒定回水压力值上，且当检测到换热循环泵22进水压力稳定在系统预设的恒定回水压力值、并维持30s～60s时，补水变频泵14将停机和进入休眠待机状态，如此反复，实现本发明的稳压、定压和停泵节能效果；当压力传感器二21检测到换热循环泵22进水压力高于系统预设的恒定回水压力值、且达到系统预设的超高压力值及以上时，电磁阀五17打开泄水，直至换热循环泵22进水压力恢复到系统预设的恒定回水压力值时，电磁阀五17将自动关闭；当检测到换热循环泵22进水压力低于系统预设的无水压力值时，换热循环泵22将停机保护，当换热循环泵22进水压力恢复、且检测到换热循环泵22进水压力在系统预设的恒定回水压力值及以上时，换热循环泵22自动启动和恢复为正常运行状态，装在一次回水管9上的压力传感器一10检测一次回水管9压力，当检测到一次回水管9压力低于系统预设的无水压力值时，补水变频泵14停机、并报警，待压力传感器一10检测到一次回水管9压力恢复至系统预设的有水压力值时，报警自动消除，补水变频泵14也将恢复为正常状态；

当温度传感器一3检测到一次供水管温1度处于系统预设的直接供暖温度范围区间时，换热站系统将自动转换为直连供暖方式，此时，电磁阀二8和电磁阀四16开启，电磁阀一7和电磁阀三11关闭，换热器6停止运行，而且一次供水管1通过直接供暖管5绕过换热器6为供暖用户区26直接供暖，然后通过供暖回水管19和直连回水管12回流至一次回水管9形成循环，在此过程中，换热循环泵22及补水变频泵14停止运行，温控阀4关闭。

所述系统预设的换热供暖温度范围区间大于系统预设的直接供暖温度范围区间，而且两者之间相互连贯和不存在任何温度范围或温度点遗漏情况，并且实现本发明的换热供暖与直连供暖的自动切换与转换功能。

Claims (2)

1.一种换热站智能供暖系统主要由换热器、换热循环泵、控制柜和供暖用户区组成，换热器的一次进口和一次出口分别与一次供水管和一次回水管连接，换热器的二次出口和二次进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相连形成循环，在一次供水管上装有温控阀，一次供水管在温控阀之前装有过滤器一，一次供水管在过滤器一之后、温控阀之前还设有温度传感器一，其特征在于，在一次回水管上装有电磁阀三，一次回水管在电磁阀三之后设有压力传感器一，在供暖回水管上装有过滤器二，供暖回水管在过滤器二之后装有换热循环泵，在换热循环泵之前、过滤器二之后的供暖回水管上还设有压力传感器二，所述供暖供水管上装有电磁阀一，供暖供水管在电磁阀一之后设有压力传感器三和温度传感器二，供暖供水管在电磁阀一之后还接有直连供暖管与一次供水管连接，并且直连供暖管连接在过滤器一之后、温控阀之前的一次供水管上，在直连供暖管上装有电磁阀二，一次回水管在电磁阀三之后接有直连回水管与供暖回水管相连，直连回水管连接在换热循环泵之前、过滤器二之后的供暖回水管上，供暖回水管在换热循环泵之前、过滤器二之后还接有泄压管，并在泄压管上装有电磁阀五，在直连回水管上装有电磁阀四，绕过电磁阀四设有供暖补水管与直连回水管连接，且在供暖补水管上装有补水变频泵及止回阀。

2.根据权利要求1所述的一种换热站智能供暖系统，其特征在于，所述温度传感器一、温控阀、电磁阀一、电磁阀二、压力传感器一、电磁阀三、补水变频泵、电磁阀四、电磁阀五、压力传感器二、换热循环泵、温度传感器二和压力传感器三分别与控制柜接线连接，控制柜还与设置在室外用于检测室外环境温度信号的室外温度传感器接线连接，在控制柜内还装设有GPRS收发模块。