CN110848783A - 节能供暖系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明新型提供一种节能供暖系统及其控制方法，用于解决现有技术中热量浪费的问题。本发明新型提供一种节能供暖系统及其控制方法，包括：供热装置；换热装置，所述供热装置和所述换热装置通过供水管道和回水管道连通形成回路，所述供热装置内的热水通过所述供水管道流向所述换热装置后并从所述回水管道流回到所述供热装置；主截流管，所述主截流管连通所述供水管道和所述回水管道，所述主截流管的进水端位于所述换热装置的进水端之前，所述主截流管的出水端位于所述换热装置的出水端之后，所述主截流管上设有第一调节阀，所述第一调节阀具有多个开合度。
Description
技术领域
本发明新型涉及一种供暖领域，特别是涉及一种节能供暖系统及其控制方法。
背景技术
现在城市都在追求环保达标和应用清洁能源，采用电厂热电联产或者工业余热作为城市集中供热的热源成为了主流的清洁能源方式。
在应用中存在一个问题，电厂为了保证生产安全而追求输出流量稳定持续，可是供热负荷随着天气变化、日照强弱、用户调节而随时变化，二者在运行方式上形成供需矛盾。
当前通行做法是供热企业根据需求预测，制定粗略时间计划，并电话请求电厂调节水泵流量。在实际操作中，双方经常配合不好。
近来，智慧供热技术日益突出得到应用，通过大数据、智能分析和精准调节减少供热浪费，在操作中要求供热流量频繁调节，与电厂恒流量调节的矛盾越来越大。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明新型的目的在于提供一种节能供暖系统及其控制方法，用于解决现有技术中热量浪费的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明新型提供一种节能供暖系统及其控制方法，包括：
供热装置；
换热装置，所述供热装置和所述换热装置通过供水管道和回水管道连通形成回路，所述供热装置内的热水通过所述供水管道流向所述换热装置后并从所述回水管道流回到所述供热装置；
主截流管，所述主截流管连通所述供水管道和所述回水管道，所述主截流管的进水端位于所述换热装置的进水端之前，所述主截流管的出水端位于所述换热装置的出水端之后，所述主截流管上设有第一调节阀，所述第一调节阀具有多个开合度。
可选的，所述第一调节阀为电动调节阀。
可选的，所述第一调节阀进水端和出水端均设有压力检测装置。
可选的，所述压力检测装置包括压力传感器或者压力表。
可选的，所述第一调节阀的进水端和出水端均设有通断阀。
可选的，还包括和所述主截流管并联的副截流管，所述副截流管上设有第二调节阀，所述第二调节阀具有多个开合度。
可选的，所述第二调节阀为手动阀调节阀或者电动调节阀。
可选的，所述供水管道上设有第一温度传感器。
可选的，所述主截流管的出水端和所述换热装置的出水端之间设有第二温度传感器，所述主截流管的出水端和所述供热装置的回水端设有第三温度传感器。
可选的，所述第二温度传感器和所述主截流管的出水端的距离不小于回水管道的3倍管径，所述第三温度传感器和所述主截流管的出水端的距离不小于回水管道的5倍管径。
一种利用所述的节能供暖系统的控制方法，第一调节阀的进水端的压力检测装置的压力值为P1、第一调节阀的出水端的压力检测装置的压力值为P2，设置压差值S1和S2，其中S1<S2；
当P1-P2>S2时，第一调节阀开启；
当P1-P2<S1时，第一调节阀全关。
可选的，根据S2和P1-P2的差值选择第一调节阀开度大小，当S2和P1-P2的差值越大时，所述第一调节阀的开度越大。
如上所述，本发明新型的节能供暖系统及其控制方法，至少具有以下有益效果：
通过对供水管道和回回水管道的截流，有效的平衡压差，同时换热装置在热量需求少时，供水管道内的热水可以从截流管道进行循环到供热装置内，避免热量在用户端浪费，达到节能的效果，这个措施不影响双方供热结算，电厂和热力公司之间由热量表计量热量结算，虽然热力公司所用流量没有变化，但是温差有所变化，结算费用也会变化，不影响双方公平交易。
附图说明
图1显示为本发明新型的节能供暖系统及其控制方法的示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明新型的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明新型可实施的范畴。
以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。
本实施中，请参阅图1，本发明新型提供一种节能供暖系统及其控制方法，包括：供热装置1、换热装置2和主截流管3，所述供热装置1和所述换热装置2通过供水管道4和回水管道5连通形成回路，所述供热装置1内的热水通过所述供水管道4流向所述换热装置2后并从所述回水管道5流回到所述供热装置1；所述主截流管3连通所述供水管道4和所述回水管道5，所述主截流管的进水端位于所述换热装置2的进水端之前，所述主截流管3的出水端位于所述换热装置2的出水端之后，所述主截流管3上设有第一调节阀31，所述第一调节阀31具有多个开合度。
热力公司可以根据气候变化、用户需求、公建住户假期降温等负荷需求变化精细化调节用热，作为下游用户先主动实现节能，推动上游用户采取节能措施。具体操作是各个热力站分头自主实现精细化调节，按照用户需求控制水流量，势必造成主管网供回水间压差波动，当热力站降低流量时，供回水压差升高，本装置通过的压差传感器控制第一调节阀31开度，保持供回水压差恒定不变。此时一部分供水流量就从主节流阀回到回水管道5里，直接流回电厂。从电厂侧观察，系统流量不变，而回水温度有变化。这个措施不影响双方供热结算，电厂和热力公司之间由热量表计量热量结算，虽然热力公司所用流量没有变化，但是温差有所变化，结算费用也会变化，不影响双方公平交易。多个开合度是为了实现流通水流量变换，适应用户的不同热量需求，达到节能效果的同时，还减少了压差，避免了安全隐患的发生。此实施例的第一调节阀31可以是电动阀也可以是手动阀，手动阀时可以根据用户的时段规律进行人工调节，比如上班时间用户热量使用较少，可以打开第一调节阀31让热水流进换热装置2处的流量较少，实现节能，同时减少压差。
本实施中，请参阅图1，所述第一调节阀31为电动调节阀。电动调节阀可以方便自动控制。
本实施中，请参阅图1，所述第一调节阀31进水端和出水端均设有压力检测装置。可选的，所述压力检测装置包括压力传感器或者压力表。在进水端的压力检测装置为第一压力检测装置32，在出水端的为第二压力检测装置33，通过对进水端和出水短的压力进行检测监控，使得其可以根据压差情况从而反应用户的热量需求，然后控制电动调节阀对经过主截流管3的流量控制，实现减少压差，同时节能的效果。
本实施中，请参阅图1，所述第一调节阀31的进水端和出水端均设有通断阀34。当第一调节阀31需要维修时，可以关闭两个通端阀然后对其维修。通断阀34具体可以选用硬质密封蝶阀。
本实施中，请参阅图1，节能供暖系统及其控制方法还包括和所述主截流管3并联的副截流管6，所述副截流管6上设有第二调节阀61，所述第二调节阀61具有多个开合度。所述第二调节阀61为手动阀调节阀或者电动调节阀。当需要采用控制其控制时，可以采用电动调节阀，通过压力检测装置的压力输入到控制器，然后控制根据压力差的情况控制电动调节阀的开合度大小，实现调。当主截流管有故障或者需要维修时，可以对打开副节流管使得其可以调节压差达到节能的效果。
本实施中，请参阅图1，所述供水管道4上设有第一温度传感器41。实现对供水管道4的温度的采集。所述主截流管3的出水端和所述换热装置2的出水端之间设有第二温度传感器21，所述主截流管3的出水端和所述供热装置1的回水端设有第三温度传感器11。通过对两个地方的温度的采集，能够计算出节约了多少热量，达到统计节能效果的目的。第一温度传感器41采集的温度为T1，第一温度传感器41采集的温度为T2，第一温度传感器41采集的温度为T3，设总流量是G，旁通侧流量x,用户侧流量y,则，x+y＝G,T1*x+T2*y＝T3，节约的热量为W＝GC(T3-T2)/3.6是理论节能量，单位是KWh，其中C为水的比热容。
本实施中，请参阅图1，所述第二温度传感器21和所述主截流管3的出水端的距离不小于回水管道5的3倍管径，所述第三温度传感器11和所述主截流管3的出水端的距离不小于回水管道5的5倍管径，回水管道5的管径为R。保证采集温度的可靠性。
本实施中，请参阅图1，为了避免回水管道5的水倒流到供水管道4内，可以在主截流管3和副节流管道上设置单向阀7。
以上实施例及各种组合实施例中，供热装置1可以不止一个，换热装置2即用户端也可以不止一个，如图1所示，可以是多个用户端串联，也可以是多个用户并联。
本实施例中，一种利用以上任一实施例的所述的节能供暖系统的控制方法，第一调节阀31为电动调节阀，第一调节阀的进水端的压力检测装置的压力值为P1、第一调节阀的出水端的压力检测装置的压力值为P2，设置压差值S1和S2，其中S1<S2，比如S1和S2在1.0bar～5.0bar内；
当P1-P2>S2时，第一调节阀开启；
当P1-P2<S1时，第一调节阀全关。
本实施例中，根据S2和P1-P2的差值选择第一调节阀开度大小，当S2和P1-P2的差值越大时，所述第一调节阀的开度越大。
控制器通过手机压力检测装置的压力值计算出压力差，然后将压力差和系统设定的压差值S1和S2进行对比，然后对第一调节阀进行调节，实现减少压差的效果，避免了用户端热量的浪费，同时减少了供水端的管道压力，控制事故风险。通过第一调节阀的开度大小的设置，使得其调压时跟精确，避免压力的大范围波动，为了达到更好的效果，可以在固定周期内进行调节，比如五分钟、十分钟、半小时调节一次。
综上所述，本发明新型本装置安装在电厂向热力公司输送热量的供热主管道供回水之间，热力公司可以根据气候变化、用户需求、公建住户假期降温等负荷需求变化精细化调节用热，作为下游用户先主动实现节能，推动上游用户采取节能措施。具体操作是各个热力站分头自主实现精细化调节，按照用户需求控制水流量，势必造成主管网供回水间压差波动，当热力站降低流量时，供回水压差升高，本装置通过的压差传感器控制旁通管电动阀开度，保持供回水压差恒定不变。此时一部分供水流量就旁通回到回水管道5里，直接流回电厂。从电厂侧观察，系统流量不变，而回水温度有变化。这个措施不影响双方供热结算，电厂和热力公司之间由热量表计量热量结算，虽然热力公司所用流量没有变化，但是温差有所变化，结算费用也会变化，不影响双方公平交易。为了避免阀门调节性能、担心阀门故障、还担心阀门选型问题，因此设计了同口径的旁通并联管路，分别安装手动调节阀和电动调节阀互为保险备用。如果实际工作中需要电动阀关的很小，就把手动调节阀开一些分流；如果电动阀开的太大，就把手动调节阀关一些限流。即使两路都关闭，也只是回到原先没有安装本装置的状态；即使两路都全开，也不会影响压力安全。而且额外收获是，电动阀口径小了之后，大大节省了设备造价。因为每个现场都有不同情况的具体问题，很多情况下实际工况与设计有出入，管道里的流量、温度、压力存在很多变数。为了保证产品适应性，我们设计采用手动/电动两路并联的方式，提高了产品的适应性，即应变能力。因为每个现场实际情况差距大，而且热力公司和电厂的调度水平参差不齐，特别是双方配合存在沟通和技术困难，以及技术因素之外的困难，所以在本设备具体调控动作中，需要非常慎重控制调节幅度。基于这个考虑，本设备根据压差反馈控制电动阀门开度时的控制响应灵敏度(动作迟滞)、动作幅度比例、误差判断和处理等，需要给予操作者充分自主。所以，本发明新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明新型的原理及其功效，而非用于限制本发明新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明新型的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种节能供暖系统，其特征在于，包括：
供热装置；
换热装置，所述供热装置和所述换热装置通过供水管道和回水管道连通形成回路，所述供热装置内的热水通过所述供水管道流向所述换热装置后并从所述回水管道流回到所述供热装置；
主截流管，所述主截流管连通所述供水管道和所述回水管道，所述主截流管的进水端位于所述换热装置的进水端之前，所述主截流管的出水端位于所述换热装置的出水端之后，所述主截流管上设有第一调节阀，所述第一调节阀具有多个开合度。
2.根据权利要求1所述的节能供暖系统及其控制方法，其特征在于：所述第一调节阀为电动调节阀。
3.根据权利要求2所述的节能供暖系统及其控制方法，其特征在于：所述第一调节阀进水端和出水端均设有压力检测装置。
4.根据权利要求3所述的节能供暖系统及其控制方法，其特征在于：所述第一调节阀的进水端和出水端均设有通断阀。
5.根据权利要求1-4任一所述的节能供暖系统及其控制方法，其特征在于：还包括和所述主截流管并联的副截流管，所述副截流管上设有第二调节阀，所述第二调节阀具有多个开合度，所述第二调节阀为手动阀调节阀或者电动调节阀。
6.根据权利要求1-4任一所述的节能供暖系统及其控制方法，其特征在于：所述供水管道上设有第一温度传感器。
7.根据权利要求1-4任一所述的节能供暖系统及其控制方法，其特征在于：所述主截流管的出水端和所述换热装置的出水端之间设有第二温度传感器，所述主截流管的出水端和所述供热装置的回水端设有第三温度传感器。
8.根据权利要求1-4任一所述的节能供暖系统及其控制方法，其特征在于：所述第二温度传感器和所述主截流管的出水端的距离不小于回水管道的3倍管径，所述第三温度传感器和所述主截流管的出水端的距离不小于回水管道的5倍管径。
9.一种利用权力要求3所述的节能供暖系统的控制方法，其特征在于：
第一调节阀的进水端的压力检测装置的压力值为P1、第一调节阀的出水端的压力检测装置的压力值为P2，设置压差值S1和S2，其中S1<S2；
当P1-P2>S2时，第一调节阀开启；
当P1-P2<S1时，第一调节阀全关。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：根据S2和P1-P2的差值选择第一调节阀开度大小，当S2和P1-P2的差值越大时，所述第一调节阀的开度越大。
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