CN105352016A - 一种热水供应系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水供应系统，包括：江水源热泵装置的输出端与用户的热水输入端连接，热水回收装置的输出端与江水源热泵装置的输入端连接，输入端与用户的冷却水输出端连接，用于将用户在制冷过程中产生的冷却水回收，辅助加热装置设置在江水源热泵装置和热水回收装置之间，与PLC控制器连接，PLC控制器控制辅助加热装置将从热水回收装置输出的冷却水加热后的输入到江水源热泵装置。所述热水供应系统，通过热水回收装置直接从用户回收冷却水，而冷却水的温度一般较高，再由辅助加热装置加热到用户需要的水温时，冷却水上升的温度较少，即由辅助加热装置输出的热量较少，减少了电能或其它能源的消耗，降低了生产成本。

Description

一种热水供应系统

技术领域

本发明涉及热水供应领域，特别是涉及一种热水供应系统。

背景技术

几年来，随着化石能源的大规模消耗，逐渐枯竭，在面临能源危机，人类在在寻找新能源的同时，也在不断提升传统能源的利用率。

但是现有技术中，大多只是在一次利用上，没有进行二次利用。如，在酒店、宾馆、医院等场所，既需要热水供应，又要制冷空调。一方面要用燃煤/燃气锅炉生产热水，另一方面要用冷却塔(或地下水、风冷风机等形式)，只是一般会在加热成产热水的阶段，进行能量的高效率利用，然后把空调在制冷过程中产生的冷凝热散失到大气中，产生污染的同时浪费能源。

发明内容

本发明的目的是提供一种热水供应系统，提高了加热前的水温，降低了加热能源消耗，降低了生产成本。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种热水供应系统，包括：江水源热泵装置、PLC控制器、辅助加热装置和热水回收装置，所述江水源热泵装置的输出端与用户的热水输入端连接，所述热水回收装置的输出端与所述江水源热泵装置的输入端连接，输入端与用户的冷却水输出端连接，用于将用户在制冷过程中产生的冷却水回收，所述辅助加热装置设置在所述江水源热泵装置和所述热水回收装置之间，与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器控制所述辅助加热装置将从所述热水回收装置输出的冷却水加热后的输入到所述江水源热泵装置。

其中，还包括变频器，所述变频器的输入端与所述PLC控制器连接，输出端与所述江水源热泵装置连接。

其中，还包括水量监测器，所述水量监测器与所述PLC控制器连接，用于测量所述热水回收装置的当前水量、冷却水进水速率和冷却水出水速率并将传送到所述PLC控制器。

其中，还包括补水模块，所述补水模块与所述PLC控制器和所述热水回收装置连接，所述补水模块接收所述PLC控制器控制的出水指令，控制所述热水回收装置输出到所述江水源热泵装置的水量。

其中，还包括进水模块，所述进水模块与所述PLC控制器连接，用于在所述热水回收装置内的存水量低于预定存水量时，根据所述冷却水进水速率和所述冷却水出水速率对所述热水回收装置进行注水。

其中，还包括排水模块，所述排水模块与所述PLC控制器连接，用于在所述热水回收装置内的存水量高于预定存水量时，根据所述冷却水进水速率和所述冷却水出水速率对所述热水回收装置进行排水。

其中，还包括数据采集模块，所述数据采集模块与压力传感器、温度传感器和所述PLC控制器连接，间隔预定时间采集所述压力值和所述温度值，并将所述压力值和所述温度值发送到所述PLC控制器。

其中，还包括数据处理模块，所述数据处理模块与所述PLC控制器连接，用于根据所述PLC控制器内存储的所述江水源热泵装置管网压力、历史流量建立数学模型，预测当前的用户的热水需求量，并将所述预测的当前的用户的热水需求量发送到所述PLC控制器，所述PLC控制器根据所述预测的当前的用户的热水需求量，控制所述江水源热泵装置的热水输出量。

其中，还包括信息接收模块，所述信息接收模块用于接收用户当前的热水需求信息或未来某一段时间的热水需求信息，并由所述信息接收模块转发到所述PLC控制器，并由所述PLC控制器根据所述用户当前的热水需求信息或未来某一段时间的热水需求信息控制所述热水回收装置输出的冷却水的流量、所述辅助加热装置的加热功率。

其中，还包括报警装置，所述报警装置与所述温度传感器、所述压力传感器和所述PLC控制器连接，用于在所述温度传感器检测到的水温值大于预定水温值或所述压力传感器水压值大于预定水压值时进行报警。

本发明实施例所提供的热水供应系统，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明实施例所提供的热水供应系统，包括：江水源热泵装置、PLC控制器、辅助加热装置和热水回收装置，所述江水源热泵装置的输出端与用户的热水输入端连接，所述热水回收装置的输出端与所述江水源热泵装置的输入端连接，输入端与用户的冷却水输出端连接，用于将用户在制冷过程中产生的冷却水回收，所述辅助加热装置设置在所述江水源热泵装置和所述热水回收装置之间，与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器控制所述辅助加热装置将从所述热水回收装置输出的冷却水加热后的输入到所述江水源热泵装置。

所述热水供应系统，通过热水回收装置直接从用户回收冷却水，而冷却水的温度一般较高，再由辅助加热装置加热到用户需要的水温时，冷却水上升的温度较少，即由辅助加热装置输出的热量较少，减少了电能或其它能源的消耗，降低了生产成本。

综上所述，本发明实施例所述的热水供应系统，通过热水回收装置直接从用户回收冷却水，减少了电能或其它能源的消耗，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的热水供应系统的一种具体实施方式的连接示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，现有技术中几乎没有对能源的二次利用，利用效率较低。

基于此，本发明实施例提供了一种热水供应系统，包括：江水源热泵装置、PLC控制器、辅助加热装置和热水回收装置，所述江水源热泵装置的输出端与用户的热水输入端连接，所述热水回收装置的输出端与所述江水源热泵装置的输入端连接，输入端与用户的冷却水输出端连接，用于将用户在制冷过程中产生的冷却水回收，所述辅助加热装置设置在所述江水源热泵装置和所述热水回收装置之间，与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器控制所述辅助加热装置将从所述热水回收装置输出的冷却水加热后的输入到所述江水源热泵装置。

综上所述，本发明实施例所述的热水供应系统，通过热水回收装置直接从用户回收冷却水，而冷却水的温度一般较高，再由辅助加热装置加热到用户需要的水温时，冷却水上升的温度较少，即由辅助加热装置输出的热量较少，减少了电能或其它能源的消耗，降低了生产成本。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的热水供应系统的一种具体实施方式的连接示意图。

在一种具体实施方式中，所述热水供应系统，包括：江水源热泵装置30、PLC控制器10、辅助加热装置20和热水回收装置40，所述江水源热泵装置30的输出端与用户50的热水输入端连接，所述热水回收装置40的输出端与所述江水源热泵装置30的输入端连接，输入端与用户50的冷却水输出端连接，用于将用户50在制冷过程中产生的冷却水回收，所述辅助加热装置20设置在所述江水源热泵装置30和所述热水回收装置40之间，与所述PLC控制器10连接，所述PLC控制器10控制所述辅助加热装置20将从所述热水回收装置40输出的冷却水加热后的输入到所述江水源热泵装置30。

所述热水供应系统，通过热水回收装置40直接从用户50回收冷却水，而冷却水的温度一般较高，再由辅助加热装置20加热到用户50需要的水温时，冷却水上升的温度较少，即由辅助加热装置20输出的热量较少，减少了电能或其它能源的消耗，降低了生产成本。

由于PLC控制器10的工作频率与所述江水源热泵装置30的工作频率一般不同，不能直接进行指令的传递，因此，所述热水供应系统一般还包括变频器，所述变频器的输入端与所述PLC控制器10连接，输出端与所述江水源热泵装置30连接，通过变频器将PLC控制器10连接的输出指令的频率改变为所述江水源热泵装置30的可接收的频率，甚至是工作频率，如在需要的热水供应量减少时，所述江水源热泵装置30的泵入的水的频率降低，而每次的泵入量相同，可以降低设备的工作强度，提高使用寿命。需要说明的是，本发明对所述变频器以及安装位置不做具体限定，所述变频器可以安装在PLC控制器10上，也可以安装在江水源热泵装置30。

由于所述热水回收装置40是用来回收用户50的冷却水的，由于容积有限，而不同时段的用户50的热水使用量与冷却水的产生量不同，就有可能造成溢流或缺水的情况发生，威胁到设备的安全或供水的稳定，因此所述热水供应系统还包括水量监测器，所述水量监测器与所述PLC控制器10连接，用于测量所述热水回收装置40的当前水量、冷却水进水速率和冷却水出水速率并将传送到所述PLC控制器10。

不同时段用户50对热水的温度和水量的需求不同，因此才需要对进入所述江水源热泵装置30的水量进行控制，使得其中的正在加热水量处于最佳的状态，因此所述热水供应系统还包括补水模块，所述补水模块与所述PLC控制器10和所述热水回收装置40连接，所述补水模块接收所述PLC控制器10控制的出水指令，控制所述热水回收装置40输出到所述江水源热泵装置30的水量，使得所述辅助加热装置20不外浪费太多的能量，降低了生产成本。

如果用户50的热水需求量大于实际存储的冷却水和新近产生的冷却水，会出现供水危机，因此需要额外对所述热水回收装置40进行水量补，因此所述热水供应系统一般还包括进水模块，所述进水模块与所述PLC控制器10连接，用于在所述热水回收装置40内的存水量低于预定存水量时，根据所述冷却水进水速率和所述冷却水出水速率对所述热水回收装置40进行注水。通过所述进水模块，控制进水量，使得所述热水回收装置40中的冷却水始终处于一个最佳的状态，即不会出现前期辅助加热装置20的加热功率较低，后期存储的冷却水较少，大部分是新流入的较低温度的水，使得辅助加热装置20在后期长期大功率工作，降低使用寿命，浪费大量能源，所述进水模块控制的进入所述热水回收装置40中的水，可以是自来水，也可以是江河中的中低温水，本发明不做限定。

由于有时进水模块会为所述热水回收装置40中流入水量，如果超出预设的最佳水量，会降低所述热水回收装置40中的水温，或者是流入的冷却水的水量大于所述热水回收装置40输出的水量，而流入的冷却水的水温高于所述热水回收装置40中的水温，使得流入的冷却水的水温被拉低，后续还需要所述辅助加热装置20进行加热，浪费能源，因此需要排放掉多余的水量，所述热水供应系统还包括排水模块，所述排水模块与所述PLC控制器10连接，用于在所述热水回收装置40内的存水量高于预定存水量时，根据所述冷却水进水速率和所述冷却水出水速率对所述热水回收装置40进行排水。

需要说明的是，本发明对所述补水模块、进水模块和排水模块不做具体限定。

所述热水供应系统在供水过程中的各项参数对于热水供应的稳定性以及安全性都具有重要的意义，既可以根据这些参数获得当前的供水状态以及设备运行状态，还可以为后期的供水计划提供参考，因此所述热水供应系统还包括数据采集模块，所述数据采集模块与压力传感器、温度传感器和所述PLC控制器10连接，间隔预定时间采集所述压力值和所述温度值，并将所述压力值和所述温度值发送到所述PLC控制器10。

需说明的是，本发明对所述数据采集模块不做具体限定，可以是一个或几个独立的模块，也可以是集成到其它的部件中的模块。

通过数据采集模块获得需要的设备运行参数以及供水参数，但是还是需要人工去判定去分析，运算量非常大，消耗大量的人力，而且判断结果还不一定准确，因此所述热水供应系统还包括数据处理模块，所述数据处理模块与所述PLC控制器10连接，用于根据所述PLC控制器10内存储的所述江水源热泵装置30管网压力、历史流量建立数学模型，预测当前的用户50的热水需求量，并将所述预测的当前的用户50的热水需求量发送到所述PLC控制器10，所述PLC控制器10根据所述预测的当前的用户50的热水需求量，控制所述江水源热泵装置30的热水输出量。

通过专业的数据处理模块建立适当的模型，可以及时的工工作人员参考，快速调整供水计划以及设备的运行状态，反应迅速，耗费成本较低。

同一地区可能会发生用户50的变更，而不同的用户50的需求不同，因此需要用户50与供水单位进行直接沟通，因此所述热水供应系统还包括信息接收模块，所述信息接收模块用于接收用户50当前的热水需求信息或未来某一段时间的热水需求信息，并由所述信息接收模块转发到所述PLC控制器10，并由所述PLC控制器10根据所述用户50当前的热水需求信息或未来某一段时间的热水需求信息控制所述热水回收装置40输出的冷却水的流量、所述辅助加热装置20的加热功率，通过用户50的信息反馈制订相应的供水计划，节约能源，如在用户50休假、停产或旅游是不需要热水供应，可以削减热水供应量。

在热水的供应过程中，由于供水范围较大，为节约人力成本一般采用集中控制，为了及时发现出现的问题，所述热水供应系统还包括报警装置，所述报警装置与所述温度传感器、所述压力传感器和所述PLC控制器10连接，用于在所述温度传感器检测到的水温值大于预定水温值或所述压力传感器水压值大于预定水压值时进行报警。所述报警装置可以安装在重点区域，如用户50的集中供水地、加热中心、指挥控制中心等，如果在用户50地区发生漏水事故，及时进行报警，可以减少或者避免人员或财产的损失，如将用户50烫伤、漏水损坏用户50物件等，在加热中心及时改变供热策略，降低损失，指挥中心根据警报的类型，判断事故类型，快速做出反应，降低财产损失，快速进行维修，提高维修效率，提高热水供应效率。

需要说明的是，本发明对所述辅助加热装置不做具体限定，所述辅助加热装置可以是直接使用电能加热，也可以是使用煤炭、天然气等一次能源加热。

综上所述，本发明实施例所述的热水供应系统，通过热水回收装置直接从用户回收冷却水，而冷却水的温度一般较高，再由辅助加热装置加热到用户需要的水温时，冷却水上升的温度较少，即由辅助加热装置输出的热量较少，减少了电能或其它能源的消耗，降低了生产成本。

以上对本发明所提供的热水供应系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种热水供应系统，其特征在于，包括：江水源热泵装置、PLC控制器、辅助加热装置和热水回收装置，所述江水源热泵装置的输出端与用户的热水输入端连接，所述热水回收装置的输出端与所述江水源热泵装置的输入端连接，输入端与用户的冷却水输出端连接，用于将用户在制冷过程中产生的冷却水回收，所述辅助加热装置设置在所述江水源热泵装置和所述热水回收装置之间，与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器控制所述辅助加热装置将从所述热水回收装置输出的冷却水加热后的输入到所述江水源热泵装置。

2.如权利要求1所述的热水供应系统，其特征在于，还包括变频器，所述变频器的输入端与所述PLC控制器连接，输出端与所述江水源热泵装置连接。

3.如权利要求2所述的热水供应系统，其特征在于，还包括水量监测器，所述水量监测器与所述PLC控制器连接，用于测量所述热水回收装置的当前水量、冷却水进水速率和冷却水出水速率并将传送到所述PLC控制器。

4.如权利要求3所述的热水供应系统，其特征在于，还包括补水模块，所述补水模块与所述PLC控制器和所述热水回收装置连接，所述补水模块接收所述PLC控制器控制的出水指令，控制所述热水回收装置输出到所述江水源热泵装置的水量。

5.如权利要求4所述的热水供应系统，其特征在于，还包括进水模块，所述进水模块与所述PLC控制器连接，用于在所述热水回收装置内的存水量低于预定存水量时，根据所述冷却水进水速率和所述冷却水出水速率对所述热水回收装置进行注水。

6.如权利要求5所述的热水供应系统，其特征在于，还包括排水模块，所述排水模块与所述PLC控制器连接，用于在所述热水回收装置内的存水量高于预定存水量时，根据所述冷却水进水速率和所述冷却水出水速率对所述热水回收装置进行排水。

7.如权利要求6所述的热水供应系统，其特征在于，还包括数据采集模块，所述数据采集模块与压力传感器、温度传感器和所述PLC控制器连接，间隔预定时间采集所述压力值和所述温度值，并将所述压力值和所述温度值发送到所述PLC控制器。

8.如权利要求7所述的热水供应系统，其特征在于，还包括数据处理模块，所述数据处理模块与所述PLC控制器连接，用于根据所述PLC控制器内存储的所述江水源热泵装置管网压力、历史流量建立数学模型，预测当前的用户的热水需求量，并将所述预测的当前的用户的热水需求量发送到所述PLC控制器，所述PLC控制器根据所述预测的当前的用户的热水需求量，控制所述江水源热泵装置的热水输出量。

9.如权利要求8所述的热水供应系统，其特征在于，还包括信息接收模块，所述信息接收模块用于接收用户当前的热水需求信息或未来某一段时间的热水需求信息，并由所述信息接收模块转发到所述PLC控制器，并由所述PLC控制器根据所述用户当前的热水需求信息或未来某一段时间的热水需求信息控制所述热水回收装置输出的冷却水的流量、所述辅助加热装置的加热功率。

10.如权利要求9所述的热水供应系统，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与所述温度传感器、所述压力传感器和所述PLC控制器连接，用于在所述温度传感器检测到的水温值大于预定水温值或所述压力传感器水压值大于预定水压值时进行报警。