CN107477653A - 一种空气能供热节能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气能供热节能控制系统，包括控制系统和循环系统；循环系统包括软水器、水箱、空气能热泵、供水管和回水管，采用软水器确保全网及设备不结垢，使用寿命长，供热效果好。循环系统精简，精确适配循环泵，最大化减少水阻。根据温度表瞬时流量，通过调整循环泵频率，定流量精确控制供水流量。全网水力平衡系统按供热面积均分流量。室外气温、室内温度、供水温度、回水温度数，共同实现质调节，智能控制出水温度，恰好使最不利用户室温满足18℃标准，从而控制空气能热泵启停数量，节约了能源。
Description
技术领域
本发明涉及供热系统技术领域，特别涉及一种空气能供热节能控制系统。
背景技术
城市集中供热系统普遍采用水为供热介质，以热水或蒸汽的形态，从热源携带热量，经过热网送至用户。目前，1.现有的供热系统多采用燃煤作为热源，造成了环境的污染。在环保压力下，城市小型燃煤锅炉全部清零，导致城镇热源紧张。2.现有的供热系统一部分为高温蒸汽，在换热站热交换时产生大量冷凝水，造成水资源极大浪费。3.现有的供热系统换热站管路、阀门繁多，人为造成管阻过大，配备水泵过大，很不符合节能要求。4.多数供热项目存在这栋楼热，那栋楼不热的水力平衡问题。5.多数供热项目还没有实现根据室内温度、环境温度“按需供热”，浪费严重。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用可再生空气能清洁能源不产生污染，通过精确控制供水流量、供水温度，通过水力平衡按需分配热量，实现“按需供热”的空气能供热节能控制系统。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种空气能供热节能控制系统，包括控制系统和循环系统，所述循环系统包括：包括软水装置、水箱、空气热能泵、供水管道、回水管道和补水管道，所述供水管道的进水口与所述空气热能泵的出水口连接，所述回水管道与所述空气热能泵的进水口连接，所述回水管道上从连接所述空气热能泵的一端依次设置有压力膨胀罐、第一压力变送器、第一温度表、第一压力表、循环泵、第二压力表、第二温度表和第二压力变送器，所述补水管道的进水口与所述水箱的出水口连接，所述补水管道的出水口连接到所述循环泵和第二压力表之间的回水管道上，所述供水管道上从连接所述空气热能泵的一端依次设置有流量计、就地温度表、就地压力表、第三压力变送器和热量表，所述补水管道上设置有补水泵和485远程水表，在所述补水泵的出水口处还设置有具有单向流通的截止阀；所述控制系统包括：控制器、室外温度采集器、室内温度采集器、变频器和动力柜，所述控制器设置在电力柜中，室外温度采集器、室内温度采集器、变频器、空气能热泵与控制器电连接，所述控制器还与所述供水管道、回水管道和补水管道上的电器器件电连接。
作为一种优选的实施例，所述空气能热泵包括冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、过滤器和储液罐，所述冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、过滤器和储液罐采用通道首尾相连，所述冷凝器上设置有热水出口和冷水进口。
作为一种优选的实施例，所述供水管道和所述回水管道至少设置一条；所述回水管道进水口和所述供水管道上设置有温度探头。
作为一种优选的实施例，所述电力柜还电连接有触摸屏、安全报警器和维修报警器。
作为一种优选的实施例，所述变频器与所述补水泵电连接。
作为一种优选的实施例，所述控制器为PLC。
作为一种优选的实施例，所述供水管道和所述回水管道的进水口和出水口处设置有焊接球阀。
作为一种优选的实施例，所述回水管道的进水口上安装有循环水过滤器。
作为一种优选的实施例，所述水箱上设置有用于控制水箱水位的水位计。
采用上述技术方案本是发明得到的有益效果为：采用软水器确保全网及设备不结垢，使用寿命长，供热效果好。循环系统精简，精确适配循环泵，最大化减少水阻。根据温度表瞬时流量，通过调整循环泵频率，定流量精确控制供水流量。全网水力平衡系统按供热面积均分流量。室外气温、室内温度、供水温度、回水温度数，共同实现质调节，智能控制出水温度，恰好使最不利用户室温满足18℃标准，从而控制空气能热泵启停数量，节约了能源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中控制系统的结构简图；
图2为本发明中循环系统的结构简图；
图3为本发明中空气能热泵的工作原理图。
图中：1-软水装置、2-水箱、3-空气热能泵、4-供水管道、5-回水管道、6-补水管道、7-压力膨胀罐、8-第一压力变送器、9-第一温度表、10-第一压力表、11-循环泵、12-第二压力表、13-第二温度表、14-第二压力变送器、15-流量计、16-就地温度表、17-就地压力表、18-第三压力变送器、19-热量表、20-补水泵、21-485远程水表、22-截止阀、23-控制器、24-室外温度采集器、25-室内温度采集器、26-变频器、27-冷凝器、28-压缩机、29-蒸发器、30-膨胀阀、31-过滤器、32-储液罐、33-循环水过滤器、34-安全报警器、35-维修报警器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
结合附图对本发明进一步描述，使所属技术领域的技术人员更好的实施本发明，本发明实施例空气能供热节能控制系统，包括控制系统和循环系统，控制系统用于电器控制，而循环系统用于热水的循环和补水。
本发明实施例循环系统包括：包括软水装置1、水箱2、空气热能泵3、供水管道4、回水管道5和补水管道6，供水管道4的进水口与空气热能泵3的出水口连接，回水管道5与空气热能泵3的进水口连接，回水管道5上从连接空气热能泵3的一端依次设置有压力膨胀罐7、第一压力变送器8、第一温度表9、第一压力表10、循环泵11、第二压力表12、第二温度表13和第二压力变送器14。压力膨胀罐7在管道中水流的压力变化时用来稳定管道中的水流压力；第一压力变送器8和第一压力表10用来检查补水后的水压，第一压力变送器8将检查到的水压传输到控制系统中，第一压力表10用来就地观察补水后的水温；第一温度表9用来观察补水后的水温变化；第二压力表12和第二压力变送器14用来检查回水的压力，第二压力表12用来就地观察回水的温度，第二压力变送器14用来将回水温度输送到控制系统中；第二温度表13用来就地观察回水的温度。补水管道6的进水口与水箱2的出水口连接，补水管道6的出水口连接到循环泵11和第二压力表12之间的回水管道5上，供水管道4上从连接空气热能泵3的一端依次设置有流量计15、就地温度表16、就地压力表17、第三压力变送器18和热量表19。流量计15用于采集供水流量，并将供水流量输送到控制系统中；就地温度表16和就地压力表17分别用来观察供水温度和供水压力；第二压力变送器14用来采集供水压力，并将供水压力输送到控制器23中；热量表19上设置有两个测温探头，其中一个测温探头设置在供水管道4的出水口处，另一个设置在回水管道5的进水口处；热量表19的两个探头用来采集供水热量和回水热量，并将两者输送到控制系统中，热量表19的安转位置不做限定，只要能够完成供水和回水热量即可。补水管道6上设置有补水泵20和485远程水表21，在补水泵20的出水口处还设置有具有单向流通的截止阀22。485远程水表21能够将补水的水量输送到控制系统中，控制系统根据供热面积设定一定的补水值，当补水达到设定值以上时说明供热管道中发生漏水情况，工作人员能够及时发现进行维修；截止阀22的设置是防止回水管道5中的水流进补水管道6中
本发明实施例控制系统包括：控制器23、室外温度采集器24、室内温度采集器25、变频器26和动力柜，控制器23设置在电力柜中，室外温度采集器24、室内温度采集器25、变频器26、空气能热泵与控制器23电连接，控制器23还与供水管道4、回水管道5和补水管道6上的电器器件电连接。
本发明实施例空气能热泵包括冷凝器27、压缩机28、蒸发器29、膨胀阀30、过滤器31和储液罐32，冷凝器27、压缩机28、蒸发器29、膨胀阀30、过滤器31和储液罐32采用通道首尾相连，冷凝器27上设置有热水出口和冷水进口。
本发明实施例供水管道4和回水管道5至少设置一条；回水管道5进水口和供水管道4上设置有温度探头；电力柜还电连接有触摸屏、安全报警器34和维修报警器35；变频器26与补水泵20电连接；控制器23为PLC，控制器23能够将信号传输到用于观察供热情况的总控制室内，并在总控制室内完成对供热系统的控制。为了方便供水管道4和回水管道5上的设备维修，供水管道4和回水管道5的进水口和出水口处设置有焊接球阀。为了能够保持管道中的水洁净，回水管道5的进水口上安装有循环水过滤器33。为了保持水箱2中的水位保持在一定的数值范围，水箱2上设置有用于控制水箱2水位的水位计。
本发明实施例空气能热泵设置多组，在测算热负荷时，适配空气能热泵数量；压力表、温度表确认每台空气能热泵运行是否正常；根据回水温度启停运行台数，轮番自动启停，先停先启自耦定平衡主机运行时长；统一控制系统联动控制。在出入水口设置球阀，用于单台空气能热泵维修时使用，不影响正常供暖。空气能热泵露天安放，可楼顶、露天车位架空安放，小区空场、或绿化带安放。根据供暖面积，适配相应容量软水装置1；保证空气能热泵机组、循环系统、用户管网、水力平衡设备、户用温控计量等不结垢，不堵塞，延长设备及管网使用寿命，热效率不衰减。水箱2采用不锈钢材质，上面安装有磁翻板液位计喝液位采集器，根据循环系统需水容量适配不锈钢水箱2，非承压式，做保温处理；磁翻板液位计用于就地观察液位，液位采集器用于上传液位数据，根据设定液位实现自动补水。循环系统包括供水管和回收管。循环系统精简，减除不必要阀门，最大化减少水阻，适配较小循环泵11，省电；循环系统供回水管路二侧分别安装直通球阀，用于关断与循环系统和庭院管网，便于循环系统设备维修、循环泵11更替。
在流量控制方面，根据水力计算，适配循环泵11，定流量结合变流量智能控制输出流量；根据供水管上采集的压力数据，管网压力大于设定压力，说明部分供暖面积达到室内设定温度(或主人自行关闭用户端阀门)，控制系统控制循环泵11减频运行，满足实时流量要求。
本发明实施例循环泵11根据压力数据，管网压力低于设定参数，控制系统下发指令通知补水泵20开启，至管网压力正常。温度控制：温度表在供回水管上采集水温，结合采集室内温度，气象局发布室外气温控制系统自动调整供水温度，恰好满足最不利室温满足18℃。循环泵11根据采集的水温，控制系统指令空气能热泵启停数量，按次序轮番启停，先停先启。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种空气能供热节能控制系统，其特征在于：包括控制系统和循环系统，
所述循环系统包括：包括软水装置、水箱、空气热能泵、供水管道、回水管道和补水管道，所述供水管道的进水口与所述空气热能泵的出水口连接，所述回水管道与所述空气热能泵的进水口连接，所述回水管道上从连接所述空气热能泵的一端依次设置有压力膨胀罐、第一压力变送器、第一温度表、第一压力表、循环泵、第二压力表、第二温度表和第二压力变送器，所述补水管道的进水口与所述水箱的出水口连接，所述补水管道的出水口连接到所述循环泵和第二压力表之间的回水管道上，所述供水管道上从连接所述空气热能泵的一端依次设置有流量计、就地温度表、就地压力表、第三压力变送器和热量表，所述补水管道上设置有补水泵和485远程水表，在所述补水泵的出水口处还设置有具有单向流通的截止阀；
所述控制系统包括：控制器、室外温度采集器、室内温度采集器、变频器和动力柜，所述控制器设置在电力柜中，室外温度采集器、室内温度采集器、变频器、空气能热泵与控制器电连接，所述控制器还与所述供水管道、回水管道和补水管道上的电器器件电连接。
2.根据权利要求1所述的空气能供热节能控制系统，其特征在于：所述空气能热泵包括冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、过滤器和储液罐，所述冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、过滤器和储液罐采用通道首尾相连，所述冷凝器上设置有热水出口和冷水进口。
3.根据权利要求2所述的空气能供热节能控制系统，其特征在于：所述供水管道和所述回水管道至少设置一条；所述回水管道进水口和所述供水管道上设置有温度探头。
4.根据权利要求3所述的空气能供热节能控制系统，其特征在于：所述电力柜还电连接有触摸屏、安全报警器和维修报警器。
5.根据权利要求4所述的空气能供热节能控制系统，其特征在于：所述变频器与所述补水泵电连接。
6.根据权利要求5所述的空气能供热节能控制系统，其特征在于：所述控制器为PLC。
7.根据权利要求6所述的空气能供热节能控制系统，其特征在于：所述供水管道和所述回水管道的进水口和出水口处设置有焊接球阀。
8.根据权利要求7所述的空气能供热节能控制系统，其特征在于：所述回水管道的进水口上安装有循环水过滤器。
9.根据权利要求8所述的空气能供热节能控制系统，其特征在于：所述水箱上设置有用于控制水箱水位的水位计。
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