CN110486776A - 一种去耦流量调整装置及其调整方法 - Google Patents

Abstract

一种去耦流量调整装置，包括箱体(1)、去耦罐(2)、水泵(3)和控制器(5)，所述去耦罐(2)、所述水泵(3)、所述控制器(5)均设置在所述箱体(1)内部，所述去耦罐(2)包括与供热主管网连接的一次侧(21)和与用户连接的二次侧(22)，所述水泵(3)设置在所述二次侧(22)处，并与所述去耦罐(2)相连接，所述控制器(5)包括水泵控制模块，所述水泵控制模块与所述水泵(3)电连接，用于控制所述水泵(3)的运行功率，使得所述二次侧(22)可在不对一次侧主管网压力造成影响的前提下，改善二次侧用户供暖不足的状况。

Description

一种去耦流量调整装置及其调整方法

技术领域

本发明属于能源利用技术领域，主要涉及供热系统领域，尤其涉及一种去耦流量调整装置及其调整方法。

背景技术

目前，在供水回水的过程中通常采用去耦罐对供水回水系统的水力进行平衡调节，使用去耦罐可以减小泵的损耗增加使用寿命，减少能源的浪费。

去耦罐俗称混水罐，是指在采暖水系统中，为降低一次侧与二次侧回路之间的相互影响，实现各回路之间的水力耦合，促进各回路的水力平衡而采用的一种结构简单的水力调节装置。绝大部分去耦罐采用中空结构。

但普通的去耦罐只进行了流量的耦合，无法智能增加进水端的压力和流量，因此无法提高用户供暖，管网末端二次侧的用户时常出现供暖不足的情况。

发明内容

本发明所要解决的问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种可提高用户供暖的、改善用户供暖不足的一种去耦流量调整装置。

本发明的技术问题可以通过以下技术方案解决：

一种去耦流量调整装置，包括箱体、去耦罐、水泵和控制器，所述去耦罐、所述水泵、所述控制器均设置在所述箱体内部，所述去耦罐包括与供热主管网连接的一次侧和与用户连接的二次侧，所述水泵设置在所述二次侧处，并与所述去耦罐相连接，所述控制器包括水泵控制模块，所述水泵控制模块与所述水泵电连接，用于控制所述水泵的运行功率，使得所述二次侧可在不对一次侧主管网压力造成影响的前提下，改善二次侧用户供暖不足的状况。

进一步，包括检测装置，所述检测装置设置于所述二次侧一端，并与所述控制器电连接，所述检测装置可检测所述二次侧端内水流的信息，并将信号反馈至所述控制器，所述控制器根据水流的信息控制所述水泵的运行功率。

进一步，所述检测装置包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述二次侧一端，并与所述控制器内部的温度检测模块电连接，所述温度传感器可检测所述二次侧端的水温，并将信号传递至所述控制器。

进一步，所述二次侧包括二级进水管和二级出水管，所述温度传感器包括进水传感器和回水传感器，所述进水传感器和所述回水传感器分别固定连接在所述二级进水管和所述二级出水管上，并且，所述进水传感器和所述回水传感器分别与所述控制器电连接，所述进水传感器和所述回水传感器分别检测所述二级进水管和所述二级出水管内的水温，并将信号传递至所述控制器。

进一步，所述水流的信息包括所述二次侧内水流的温度、压力、以及水流速度的信息。

进一步，所述去耦罐包括一级挡板和二级挡板，一级进水管和所述二级出水管分别位于去耦罐的左右两侧，并深入进所述去耦罐的内部，所述一级挡板设于所述去耦罐内部，并且靠近所述一级进水管的端部，所述二级挡板设于所述去耦罐内部，并且靠近所述二级出水管的端部，所述一级挡板和所述二级挡板分别阻挡所述一级进水管和所述二级出水管内水流的流向。

进一步，所述一级进水管和所述二级出水管深入进所述去耦罐内部的长度均大于所述去耦罐宽度的二分之一。

进一步，所述一级进水管包括一级缺口，所述一级缺口设于所述一级进水管的端部，所述二级出水管包括二级缺口，所述二级缺口设于所述二级出水管的端部。

进一步，所述一级缺口和所述二级缺口的大小为所述一级进水管和所述二级出水管直径的二分之一。

本发明还提供一种利用如上所述的一种去耦流量调整装置进行去耦流量调整的方法，包括以下步骤：

S1：检测装置将检测到的二次侧一端的水流信息反馈至控制器；

S2：控制器根据检测装置反馈的水流温度信息计算二次侧进水端与出水端的差值，再将所述差值与控制器内预先设定的温度差预设值做比较，确定是否向水泵发送调整其运行功率的指令；

S3：需要调整时，所述控制器向水泵发送调整其运行功率的指令，调整水泵的运行功率，从而调整所述二次侧的流量及流速，调整供暖情况。

与现有技术相比，本发明达到的有益效果是：

本发明提供的一种去耦流量调整装置，其运作原理如下：用户端的回水，即二次侧的回水进入去耦罐内之后，在内部与一次侧进入的较热的进水进行充分的混合，当二次侧内进回水温差较低的情况下，连接在二次侧的水泵开始运作，增加末端用户进水端的压力和流量，同时，增加供水循环的速度，使得单位时间内释放的热量增加，从而达到提高用户供暖的目的。本发明提供的一种去耦流量调整装置，在运作过程中，可在不影响一次侧主管网其他用户端压力的前提下，改善二次侧用户供暖不足的状况。

本发明中设置了控制器，可智能的计算温度传感器所检测到的信息，并作为控制水泵的依据，实现整体去耦流量调整装置的智能化，此外，控制器内还设置有无线传输单元，可将温度传感器检测到的信号传递至外部的服务器等，实现与外界的数据交互。

本发明提供的一种去耦流量调整装置所使用的去耦罐，包括挡板和缺口，挡板和缺口的结构和位置设计，可将去耦罐内进入的热水的混入量最大效率的利用，从而提高用户端热水进入量，提高热交换效率。

附图说明

图1为本发明的一种去耦流量调整装置的整体结构示意图；

图2为本发明的去耦罐的剖视图；

图3为本发明的去耦罐内部水流方向示意图；

图4为本发明的控制器的工作原理框图。

图中标号：

1箱体，11箱底，12箱盖；

2去耦罐，21一次侧，211一级进水管，211A一级进水管端部，2111一级缺口，212一级出水管，22二次侧，221二级进水管，222二级出水管，222A二级出水管端部，2221二级缺口，23一级挡板，24二级挡板；

3水泵；

4温度传感器，41进水传感器，42回水传感器；

5控制器。

具体实施方式

以下，基于优选的实施方式并参照附图对本发明进行进一步说明。

此外，为了方便理解，放大(厚)或者缩小(薄)了图纸上的各种构件，但这种做法不是为了限制本发明的保护范围。

单数形式的词汇也包括复数含义,反之亦然。

在本发明实施例中的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中，为了区分不同的单元，本说明书上用了第一、第二等词汇，但这些不会受到制造的顺序限制，也不能理解为指示或暗示相对重要性，其在发明的详细说明与权利要求书上，其名称可能会不同。

本说明书上的词汇是为了说明本发明的实施例而使用的，但不是试图要限制本发明。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以具体理解上述属于在本发明中的具体含义。

本发明提供一种去耦流量调整装置，包括箱体1、去耦罐2、水泵3和控制器5，去耦罐2、水泵3、控制器5均设置并固定在箱体1内部，去耦罐2设置在箱体1底部，包括一次侧21和二次侧22，水泵3设置在二次侧22处，与去耦罐2相连接，控制器5与水泵3电连接，控制水泵3的运行功率，使得二次侧22在不对一次侧主管网压力造成影响的前提下，改善管网末端用户，即，二次侧22处的供暖不足的状况。

箱体1包括箱底11和箱盖12，去耦罐2、水泵3、控制器5均设置并固定在箱底11内部，箱盖12的一端与箱底11之间为枢转连接，另一端可通过卡扣固定连接，从而保护箱底11内部的零部件，避免损坏。

去耦罐2设置并固定于箱底11的底部，包括一次侧21和二次侧22，一次侧21与供热主管网连接，用于为管网末端二次侧用户提供供暖热源，一次侧21包括一级进水管211和一级出水管212，供热主管网的水从一级进水管211进入，再从一级出水管212流出，完成一次侧的循环；二次侧22与管网末端，即用户的家庭供暖设施相连，用于为用户家庭提供供暖，二次侧22包括二级进水管221和二级出水管222，用户端的水从二级进水管221进入，再从二级出水管222流出，完成二次侧的循环。

控制器5包括水泵控制模块，水泵3设置于二级进水管221上，并与水泵控制模块相互之间电连接，控制器5可通过控制水泵3的运行功率，从而控制二次侧22内水的流速及流量，使得单位时间内释放的热量增加，改善管网末端用户，即，二次侧22处的供暖不足的状况。同时，水泵3设置于二次侧22处，不会对一次侧主管网其他用户端的压力造成影响。

以上为本技术方案中的一种实施例，在本实施例中，如需调整二次侧22的供暖热量，则可以人工操纵控制器5，通过水泵控制模块控制水泵3的运行功率，从而增大二级进水管221内进水的流量及流速，使得单位时间内增加用户端的供热系统所释放的热量，改善二次侧用户的供暖情况。

优选的，控制器5包括温度检测模块，二级进水管221和二级出水管222处分别设有与控制器5的温度检测模块电连接的温度传感器4，温度传感器4包括进水传感器41和回水传感器42，进水传感器41螺纹连接于二级进水管221上，回水传感器42螺纹连接于二级出水管222上，两个传感器可检测到管内水温，并将信号反馈至控制器5。优选的，控制器5包括计算比较模块，计算比较模块与温度检测模块及水泵控制模块相连接，且计算比较模块中设有预先设定的温度差预设值。

以上加入温度检测模块和计算比较模块的优选方案为本发明的另一种实施例，在本实施例中，进水传感器41和回水传感器42将分别检测到的二级进水管221和二级出水管222内的水温传递至温度检测模块中，温度检测模块的数据传输到计算比较模块，控制器5利用计算比较模块自动计算两者之间的实际水温差，并将其与计算比较模块中预先设定的温度差预设值做比较，当二级进水管221和二级出水管222内的水温温差较大时，说明二次侧用户的供暖效果不理想，则控制器5向水泵控制模块发送调整水泵3运行功率的指令，控制水泵3的运行功率，增大二级进水管221内进水的流量及流速，使得单位时间内增加用户端的供热系统所释放的热量，改善二次侧用户的供暖不足的状况。

优选的，控制器5内设置有无线传输单元，可与外界进行数据交互，具体的，无线传输单元包括蓝牙模块和4G模块，其中，蓝牙模块可近距离与移动终端，如手机等连接，可使现场工作人员对本发明的装置进行调试及参数配置；4G模块可远程与服务器无线连接。

在本实施例中，温度传感器4将检测到的信息传递至控制器5，控制器5再通过无线传输单元与外界进行数据交互，将检测到的信息传递至服务器，同时，现场工作人员也可通过无线传输单元操控控制器5，进而操控整个去耦流量调整装置，从而调整二次侧用户的供暖情况。

去耦罐2内部包括一级挡板23和二级挡板24，一级进水管211和二级出水管222分别位于去耦罐2的左右两侧，并深入进去耦罐2的内部，并且，两者深入进去耦罐2内部的长度a均大于去耦罐2宽度b的二分之一，即，a﹥(b/2)，此时，从一级进水管211和二级出水管222进入的水可进行充分的混合，在去耦罐2内进行充分的去耦作用，优选的，长度a等于宽度b的三分之二，即，a＝(2/3)b，此时，从一级进水管211和二级出水管222进入的水可最大程度的在去耦罐2内部进行充分的混合，并且，可将从一级进水管211进入的热水尽可能的处于上层，使得进入到二级进水管221的水，热量尽可能的增大，一级挡板23设于去耦罐2内部、并且靠近一级进水管211的端部211A，二级挡板24设于去耦罐2内部、并且靠近二级出水管222的端部222A。

一级进水管211包括一级缺口2111，一级缺口2111设于一级进水管211的端部211A上，并且与一级挡板23之间形成了半密闭的通道，流经一级进水管211内的水，在一级进水管211的端部211A处被一级挡板23所阻挡，通过一级缺口2111流入去耦罐2内部，二级出水管222包括二级缺口2221，二级缺口2221设于二级出水管222的端部222A上，并且与二级挡板24之间形成了半密闭的通道，流经二级出水管222内的水，在二级出水管222的端部222A处被二级挡板24所阻挡，通过级缺口2221流入去耦罐2内部。

应当指出的是，对一级缺口2111和二级缺口2221的大小具有一定的要求，若缺口过小的话，将会影响一级进水管211和二级出水管222进入去耦罐2内部水流的流量，若缺口过大的话，则会导致进入去耦罐2内部水流的流速不够，进而导致混水效果下降，经过对缺口尺寸的多次实验得出，优选的，一级缺口2111和二级缺口2221的大小为一级进水管211和二级出水管222直径的二分之一。

下面对本发明的工作原理进行进一步的说明。

本发明中一次侧21与供热主管网连接，二次侧22与用户的家庭供暖设施相连，两者内所循环的水在去耦罐2内进行混水。具体的，供热主管网所提供的热水通过一级进水管211进入去耦罐2中，从一级出水管212流出，用户端的水从二级进水管221进入，再从二级出水管222流出，进水传感器41和回水传感器42将检测到的二级进水管221和二级出水管222内的水温传递至控制器5中，控制器5可自动计算两者之间的温差，当二级进水管221和二级出水管222内的水温温差较大时，则控制器5控制水泵3的运行功率，增大二级进水管221内进水的流量及流速，使得单位时间内增加用户端的供热系统所释放的热量，改善二次侧用户的供暖不足的状况。

其中，二级进水管221和二级出水管222之间的水温温差可在5～30℃内设定任意一值，设定值时可通过蓝牙模块实现近距离的设定，也可通过4G模块实现服务器的远程设定。

本发明中的水泵3共设有三个档位，对应不同的运行功率，控制器5通过温度传感器4检测到的数值，相应的调整水泵3的运行功率，例如，如设置水温温差为30℃，当进水传感器41和回水传感器42检测到的水温温差大于30℃时，则控制器5控制水泵3增大一个档位，提高水泵3的功率，从而增大二级进水管221内进水的流量及流速，达到调整流量的目的。

本发明中去耦罐2内挡板和缺口的结构设计，可将去耦罐2内进入的热水的混入量最大效率的利用。具体的，从一级进水管211进入的水温较高的热水，由于一级进水管211端部211A处在(2/3)b的高位，并且存在一级挡板23和一级缺口2111的结构设计，使得进入的热水不会直接冲到二级进水管221的管道内，而是将水流在去耦罐2内充分的旋转混合后，再由二级进水管221流出，同理，从二级出水管222进入的水温较低的回水，由于二级出水管222端部222A处在(2/3)b的低位，并且存在二级挡板24和二级缺口2221的结构设计，使得进入的回水不会直接冲到一级出水管212的管道内，而是将水流在去耦罐2内充分的旋转混合后，再由一级出水管212流出。本设计的目的是能将去耦罐内进水的热水混入量最大效率的利用，从而提高用户端热水进入量，提高热交换效率。

本发明还提供一种利用如上所述的一种去耦流量调整装置进行去耦流量调整的方法，包括以下步骤：

S1：检测装置将检测到的二次侧22一端的水流信息反馈至控制器5。

优选的，检测装置包括进水传感器41和回水传感器42，进水传感器41和回水传感器42将检测到的二级进水管221和二级出水管222的水流温度信息反馈至控制器5。

S2：控制器5根据检测装置反馈的水流温度信息计算二次侧22进水端与出水端的差值，再将所述差值与控制器5内预先设定的温度差预设值做比较，确定是否向水泵3发送调整其运行功率的指令。

优选的，控制器5内的温度差预设值为最低值e和最高值f之间的任一数值，优选的，在使用去耦流量调整装置前，可通过无线传输单元在控制器5上设定温度差预设值，用于控制器与实际检测数据做对比。优选的，e＝5℃，f＝30℃。设二次侧22进水端与出水端的水温差值为k，若k大于温度差预设值，则控制器5向水泵3发送调高其运行功率的指令；若k小于温度差预设值，则控制器5向水泵3发送调低其运行功率的指令。

S3：需要调整时，所述控制器5向水泵3发送调整其运行功率的指令，调整水泵3的运行功率，从而调整二次侧22的流量及流速，调整供暖情况。

作为可替换的手段，使用者也可以根据实际情况，通过无线传输单元直接调整控制器5，进而调整水泵3的运行功率。

以上对本发明的具体实施方式进行了详细介绍，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰和改进，这些修饰和改进也都属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种去耦流量调整装置，其特征在于：

包括箱体(1)、去耦罐(2)、水泵(3)和控制器(5)，所述去耦罐(2)、所述水泵(3)、所述控制器(5)均设置在所述箱体(1)内部，所述去耦罐(2)包括与供热主管网连接的一次侧(21)和与用户连接的二次侧(22)，所述水泵(3)设置在所述二次侧(22)处，并与所述去耦罐(2)相连接，所述控制器(5)包括水泵控制模块，所述水泵控制模块与所述水泵(3)电连接，用于控制所述水泵(3)的运行功率，使得所述二次侧(22)可在不对一次侧主管网压力造成影响的前提下，改善二次侧用户供暖不足的状况。

2.根据权利要求1所述的一种去耦流量调整装置，其特征在于，包括检测装置，所述检测装置设置于所述二次侧(22)一端，并与所述控制器(5)电连接，所述检测装置可检测所述二次侧(22)端内水流的信息，并将信号反馈至所述控制器(5)，所述控制器(5)根据水流的信息控制所述水泵(3)的运行功率。

3.根据权利要求2所述的一种去耦流量调整装置，其特征在于，所述检测装置包括温度传感器(4)，所述温度传感器(4)设置于所述二次侧(22)一端，并与所述控制器(5)内部的温度检测模块电连接，所述温度传感器(4)可检测所述二次侧(22)端的水温，并将信号传递至所述控制器(5)。

4.根据权利要求3所述的一种去耦流量调整装置，其特征在于，所述二次侧(22)包括二级进水管(221)和二级出水管(222)，所述温度传感器(4)包括进水传感器(41)和回水传感器(42)，所述进水传感器(41)和所述回水传感器(42)分别固定连接在所述二级进水管(221)和所述二级出水管(222)上，并且，所述进水传感器(41)和所述回水传感器(42)分别与所述控制器(5)电连接，所述进水传感器(41)和所述回水传感器(42)分别检测所述二级进水管(221)和所述二级出水管(222)内的水温，并将信号传递至所述控制器(5)。

5.根据权利要求2至4任一项所述的一种去耦流量调整装置，其特征在于，所述水流的信息包括所述二次侧(22)内水流的温度、压力、以及水流速度的信息。

6.根据权利要求5所述的一种去耦流量调整装置，其特征在于，所述去耦罐(2)包括一级挡板(23)和二级挡板(24)，一级进水管(211)和所述二级出水管(222)分别位于去耦罐(2)的左右两侧，并深入进所述去耦罐(2)的内部，所述一级挡板(23)设于所述去耦罐(2)内部，并且靠近所述一级进水管(211)的端部(211A)，所述二级挡板(24)设于所述去耦罐(2)内部，并且靠近所述二级出水管(222)的端部(222A)，所述一级挡板(23)和所述二级挡板(24)分别阻挡所述一级进水管(211)和所述二级出水管(222)内水流的流向。

7.根据权利要求6所述的一种去耦流量调整装置，其特征在于，所述一级进水管(211)和所述二级出水管(222)深入进所述去耦罐(2)内部的长度均大于所述去耦罐(2)宽度的二分之一。

8.根据权利要求6或7所述的一种去耦流量调整装置，其特征在于，所述一级进水管(211)包括一级缺口(2111)，所述一级缺口(2111)设于所述一级进水管(211)的端部(211A)，所述二级出水管(222)包括二级缺口(2221)，所述二级缺口(2221)设于所述二级出水管(222)的端部(222A)。

9.根据权利要求8所述的一种去耦流量调整装置，其特征在于，所述一级缺口(2111)和所述二级缺口(2221)的大小为所述一级进水管(211)和所述二级出水管(222)直径的二分之一。

10.一种利用权利要求1～9中任一项所述的一种去耦流量调整装置进行去耦流量调整的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：检测装置将检测到的二次侧(22)一端的水流信息反馈至控制器(5)；

S2：控制器(5)根据检测装置反馈的水流温度信息计算二次侧(22)进水端与出水端的差值，再将所述差值与控制器(5)内预先设定的温度差预设值做比较，确定是否向水泵(3)发送调整其运行功率的指令；

S3：需要调整时，所述控制器(5)向水泵(3)发送调整其运行功率的指令，调整水泵(3)的运行功率，从而调整所述二次侧(22)的流量及流速，调整供暖情况。