CN107044700A - 一种能源总线系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能源总线系统。所述能源总线供水干管中的水来源于自然冷热源，采取措施保证能源总线供水干管中的水应常年稳定在15℃‑25℃之间。每个用能单元处安装冷水热泵机组，配合蓄水池，降低用能单元的运行费用。为保证安全运行，能源总线供水干管上分别设置稳压水泵、止回阀、闸阀、补水箱、压力表、温度计、流量计、自动放气阀、泄水池、数据监测平台、触摸投影屏幕等。本发明实用性很强，解决了区域能源冷热源的问题，同时便于政府、能源公司、用能单元充分统筹社会能源，实现能源在地域、时间、经济上的多重互补。

Description

一种能源总线系统
技术领域
本发明涉及一种能源总线系统，用于城镇或小区区域能源冷热源选择领域。
背景技术
人类对能源的需求，很大一部分是热或冷的需求。暖通空调能耗占建筑总能耗的60%，占社会总能耗的15%。能源在时间、空间、种类上的不对称性，使得人类在满足需求的过程中浪费了大量的能源。
随着能源互联网概念的提出和能源互联网的飞速发展，区域能源互补方案逐渐成为研究热点，不断整合社会资源，实现能源的就近使用，降低全社会用能成本，是从业者追求的目标。现有的区域能源设计方案，很难实现统筹全社会能量资源的目的。而该发明一种能源总线系统的提出，解决了能源互补使用的难题。该系统能充分利用可再生能源，同时降低用能单元的用能费用，结构简单，可广泛应用于城市能源建设、城区能源建设、小区能源建设等。
发明内容
本发明针对现的区域能源规范方案难以统筹社会能量资源的问题，提供了一种可充分利用可再生能源、降低运行费用、结构简单的能源总线系统。
本发明公开了一种能源总线系统，其包括能源总线供水干管、能源总线回水干管、循环水泵、稳压水泵、止回阀、闸阀、补水箱、压力表、温度计、流量计、水冷热泵机组、用能单元、冷却塔、自动放气阀、泄水池、集水器、分水器、自然冷热源、水汽换热器、锅炉、触摸投影屏幕、数据线、数据监测平台、压力温度流量信号线、蓄水池。所述能源总线供水干管中的水来源于自然冷热源，采取措施保证能源总线供水干管中的水应常年稳定在15℃-25℃之间。每个用能单元处安装冷水热泵机组，配合蓄水池，降低用能单元的运行费用。为保证安全运行，能源总线供水干管上分别设置稳压水泵、止回阀、闸阀、补水箱、压力表、温度计、流量计、自动放气阀、泄水池、数据监测平台、触摸投影屏幕等。本发明实用性很强，解决了区域能源冷热源的问题，同时便于政府、能源公司、用能单元充分统筹社会能源，实现能源在地域、时间、经济上的多重互补。
附图说明
图1是本发明一种能源总线系统的示意图。
其中，1、能源总线供水干管；2、能源总线回水干管；3、循环水泵；4、稳压水泵；5、止回阀；6、闸阀；7、补水箱；8、压力表；9、温度计；10、流量计；11、水冷热泵机组；12、用能单元；13、冷却塔；14、自动放气阀；15、泄水池；16、集水器；17、分水器；18、自然冷热源；19、水汽换热器；20、锅炉；21、触摸投影屏幕；22、数据线；23、数据监测平台；24、压力温度流量信号线；25、蓄水池。
具体实施方式
以下结合附图对本发明所述的一种能源总线系统作进一步说明。
如附图所示，一种能源总线系统，包括：能源总线供水干管1、能源总线回水干管2、循环水泵3、稳压水泵4、止回阀5、闸阀6、补水箱7、压力表8、温度计9、流量计10、水冷热泵机组11、用能单元12、冷却塔13、自动放气阀14、泄水池15、集水器16、分水器17、自然冷热源18、水汽换热器19、锅炉20、触摸投影屏幕21、数据线22、数据监测平台23、压力温度流量信号线24、蓄水池25。
能源总线供水干管1中的水来源于自然冷热源18，自然冷热源18可以是利用地埋管和土壤换热之后的自然冷热源，也可以是井水、湖水、河水、海水、污水，还可以是单井回灌或者是余热资源。能源总线供水干管1中的水应常年稳定在15℃-25℃之间，以保证水冷热泵机组11夏季使用能源总线供水干管1中的水对冷凝器进行冷却，冬季吸收能源总线供水干管1中水的热量进行供暖。
所述能源总线供水干管1上串联多个循环水泵，如循环水泵3.1、循环水泵3.3、循环水泵3.4、循环水泵3.6等；其循环水泵的流量根据建筑冷热负荷进行计算，总扬程根据能源总线管网的延程阻力损失和局部阻力损失进行计算，单个循环水泵的扬程等于总扬程除以能源总线供水干管1上串联的循环水泵的个数。
所述能源总线供水干管1，利用稳压水泵4实现稳压和补水的功能；当能源总线供水干管1上串联的循环水泵3.1、循环水泵3.3、循环水泵3.4、循环水泵3.6等处于关闭状态时，稳压水泵4开启后能保证整个管网内是满液状态，不出现汽化、倒流、倒空等现象。稳压水泵4入口端连接止回阀5.1、闸阀6.1，闸阀6.1后连接补水箱7。
所述能源总线供水干管1上均匀布置多个压力表8、温度计9、流量计10，如压力表8.1、压力表8.2、温度计9.1、温度计9.2、流量计10.1、流量计10.2等；能源总线系统运行时，所有监测到的压力、温度、流量数据，都可以通过压力温度流量信号线24传输到数据检测平台23上，并通过数据线22将监测数据直观地展现在触摸投影屏幕21上；所述数据检测平台23可实现压力、温度、流量数据的监测、分析、保存、调节等功能。
所述能源总线供水干管1，冬季处于供暖工况时：当自然冷热源18所提供的水温低于15℃时，开启锅炉20，通过水汽换热器19将锅炉中的热量传递给能源总线供水干管1中的循环水，以保证能源总线供水干管1中循环水的温度大于等于15℃。所述锅炉20可以是燃气锅炉，也可以是电锅炉。
所述能源总线供水干管1，夏季处于制冷工况时：当自然冷热源18所提供的水温高于25℃时，开启循环水泵3.5、闸阀6.3，将能源总线供水干管1中的循环水抽取进入冷却塔13进行冷却，冷却到25℃以下，再送入能源总线供水干管1中；当冷却塔13处于使用状态时，开启闸阀6.3。
所述能源总线供水干管1，在其地理位置最高的地方安装自动放气阀14，可及时排除能源总线供水干管1内的空气，保证管内水正常运行。
所述能源总线回水干管2，在其地理位置最低的地方安装泄水池15。当出现事故、检修或需要放空能源总线供水干管1和能源总线回水干管2时，关闭所有循环水泵，开启闸阀6.4，将能源总线中的所有循环水排入泄水池15中。
所述自然冷热源18，若是采用地埋管和土壤进行热量交换时，开始水泵3.7、闸阀6.5，将能源总线回水干管2中的回水抽取到分水器17中，进而通过地埋管实现与土壤的换热，之后循环水进入集水器16中，再打入能源总线供水干管1中。
能源总线供水干管1上有1个或多个用能单元12，所述用能单元12可以是单栋建筑，也可以是多栋建筑组成的小区，还可以是多个小区组成的供能区域；当用能单元12有冷或热的需求时，开启循环水泵3.2、闸阀6.2，开启水冷热泵机组11，获取的冷量或热量供用能单元12使用。当用能单元12所处的地区存在峰谷电价政策时，可在夜间谷电时段，开启水冷热泵机组11，将水冷热泵机组11制取的冷量或热量储存在蓄水池25中；在白天平电和峰电阶段，关闭水冷热泵机组11，将蓄水池25中储存的冷量或热量输送到用能单元12当中；若夜间谷电时段所蓄冷量和热量不能满足白天负荷的要求，在白天峰电时段优先使用蓄水池25中的冷量或热量；此举可大大降低用能单元12的运行费用。

Claims (10)

1.一种能源总线系统，其特征在于，其包括能源总线供水干管、能源总线回水干管、循环水泵、稳压水泵、止回阀、闸阀、补水箱、压力表、温度计、流量计、水冷热泵机组、用能单元、冷却塔、自动放气阀、泄水池、集水器、分水器、自然冷热源、水汽换热器、锅炉、触摸投影屏幕、数据线、数据监测平台、压力温度流量信号线、蓄水池；所述能源总线供水干管中的水来源于自然冷热源，采取措施保证能源总线供水干管中的水应常年稳定在15℃-25℃之间；每个用能单元处安装冷水热泵机组，配合蓄水池，降低用能单元的运行费用；为保证安全运行，能源总线供水干管上分别设置稳压水泵、止回阀、闸阀、补水箱、压力表、温度计、流量计、自动放气阀、泄水池、数据监测平台、触摸投影屏幕等。
2.根据权利要求1所述的能源总线供水干管，其特征在于，其中的循环水来源于自然冷热源，自然冷热源可以是利用地埋管和土壤换热之后的自然冷热源，也可以是井水、湖水、河水、海水、污水，还可以是单井回灌或者是余热资源；能源总线供水干管中的水应常年稳定在15℃-25℃之间，以保证水冷热泵机组夏季使用能源总线供水干管中的水对冷凝器进行冷却，冬季吸收能源总线供水干管中水的热量进行供暖。
3.根据权利要求1所述的能源总线供水干管，其特征在于，所述能源总线供水干管上串联多个循环水泵；其循环水泵的流量根据建筑冷热负荷进行计算，总扬程根据能源总线管网的延程阻力损失和局部阻力损失进行计算，单个循环水泵的扬程等于总扬程除以能源总线供水干管上串联的循环水泵的个数。
4.根据权利要求1所述的能源总线供水干管，其特征在于，所述能源总线供水干管，利用稳压水泵实现稳压和补水的功能；当能源总线供水干管上串联的循环水泵均处于关闭状态时，稳压水泵开启后能保证整个管网内是满液状态，不出现汽化、倒流、倒空等现象；稳压水泵入口端连接止回阀、闸阀、补水箱。
5.根据权利要求1所述的能源总线供水干管，其特征在于，所述能源总线供水干管上均匀布置多个压力表、温度计、流量计；能源总线系统运行时，所有监测到的压力、温度、流量数据，都可以通过压力温度流量信号线传输到数据检测平台上，并通过数据线将监测数据直观地展现在触摸投影屏幕上；所述数据检测平台可实现压力、温度、流量数据的监测、分析、保存、调节等功能。
6.根据权利要求1所述的能源总线供水干管，其特征在于，所述能源总线供水干管，冬季处于供暖工况时：当自然冷热源所提供的水温低于15℃时，开启锅炉，通过水汽换热器将锅炉中的热量传递给能源总线供水干管中的循环水，以保证能源总线供水干管中循环水的温度大于等于15℃；所述锅炉可以是燃气锅炉，也可以是电锅炉。
7.根据权利要求1所述的能源总线供水干管，其特征在于，夏季处于制冷工况时：当自然冷热源所提供的水温高于25℃时，开启循环水泵、闸阀，将能源总线供水干管中的循环水抽取进入冷却塔进行冷却，冷却到25℃以下，再送入能源总线供水干管中；当冷却塔处于使用状态时，开启闸阀。
8.根据权利要求1所述的能源总线供水干管，其特征在于，在其地理位置最高的地方安装自动放气阀，可及时排除能源总线供水干管内的空气，保证管内水正常运行。
9.根据权利要求1所述的能源总线回水干管，其特征在于，在其地理位置最低的地方安装泄水池；当出现事故、检修或需要放空能源总线供水干管和能源总线回水干管时，关闭所有循环水泵，将能源总线中的所有循环水排入泄水池中。
10.根据权利要求1所述的用能单元，其特征在于，能源总线供水干管上有1个或多个用能单元，所述用能单元可以是单栋建筑，也可以是多栋建筑组成的小区，还可以是多个小区组成的供能区域；当用能单元有冷或热的需求时，开启水冷热泵机组，获取的冷量或热量供用能单元使用；当用能单元所处的地区存在峰谷电价政策时，可在夜间谷电时段，开启水冷热泵机组，将水冷热泵机组制取的冷量或热量储存在蓄水池中；在白天平电和峰电阶段，关闭水冷热泵机组，将蓄水池中储存的冷量或热量输送到用能单元当中；若夜间谷电时段所蓄冷量和热量不能满足白天负荷的要求，在白天峰电时段优先使用蓄水池中的冷量或热量；此举可大大降低用能单元的运行费用。
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