CN111043647B - 一种提高蓄热水箱效率供热的系统及方法 - Google Patents

一种提高蓄热水箱效率供热的系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高蓄热水箱效率供热的系统及方法，通过在蓄热水箱供热通路上循环水泵出口处的供水管上增加一条管径比供水管道管径小的同温回流调节管，同温回流调节管的另一端连接蓄热水箱，并在同温回流调节管上安装流量调节阀，通过调节同温回流调节管上流量调节阀的开度调节同温回流调节管内的流量，进而控制系统供水流量的大小。另外，通过设置蓄热水箱上同温回流调节管口的位置与蓄热水箱供热供水口在蓄热水箱的同一水平面上，保证通过同温回流调节管流进蓄热水箱的流量进入了蓄热水箱内的同一温度层面，避免发生蓄热水箱内部温度分层被破坏，充分利用了蓄热水箱内的蓄热量，提高了蓄热水箱的蓄热效率，达到了效益高、成本低的目的。

Description

一种提高蓄热水箱效率供热的系统及方法
技术领域
本发明属于蓄热水箱供热的技术领域，具体是一种提高蓄热水箱效率供热的系统及方法。
背景技术
蓄热技术可以有效的解决热量生产与热量使用在时间和空间上无法达到更高效的问题，是提高能源利用率，提高经济性的重要手段之一。水蓄热具有价格低、易获得的特点，因此，水蓄热被广泛应用，所以利用蓄热水箱进行蓄热则是实现蓄热技术的一种常见的方法。目前，普遍采用蓄热水箱作为蓄热装置被应用在供热系统中，如太阳能系统、热泵系统、电蓄热系统等。随着蓄热供热技术的不断发展，如何提高蓄热能力，增加供热系统的整体效益越来越被重视，而这其中蓄热水箱的作用越来越不可忽视。另外，水蓄热供热系统由于有了蓄热水箱增加了供热系统运行调节的复杂性，蓄热水箱作为整个循环系统中至关重要的组成部分，其蓄热性能和释热性能对整个系统的性能起着决定性的影响，蓄热水箱的蓄热性能和释热性能越好，整个供热系统的效益就越高。水蓄热供热系统是一个封闭的系统，在蓄热水箱供热的过程中，供水进入用户换热后流回蓄热水箱，在蓄热水箱内存在不同温度的水，由于不同温度水的密度不同，因此蓄热水箱会实现不同程度的温度分层，保持蓄热水箱的良好分层能够保证蓄热水箱的蓄热效率。
发明内容
本发明为了解决上述的技术问题，而提供一种提高蓄热水箱效率供热的系统及方法。
本发明是按照以下技术方案实现的：
一种提高蓄热水箱效率供热系统，包括蓄热水箱，蓄热水箱与循环水泵通过供水管道相连，循环水泵的出口与用户供热入口通过供水管道相连；所述循环水泵出口的供水管道上开孔，同温回流调节管的一端与供水管道的开孔处焊接，另一端连接蓄热水箱的同温回流调节管口，所述同温回流调节管上安装流量调节阀；用户供热出口通过回水管道与蓄热水箱的供热回水口相连接。
进一步的，所述循环水泵出口的供水管道上开孔，开孔方向垂直于供水管道的立管。
进一步的，所述蓄热水箱的同温回流调节管口的中心与蓄热水箱的供热供水口的中心在蓄热水箱的同一水平面上。
进一步的，所述蓄热水箱的同温回流调节管口连接布水器。
进一步的，所述同温回流调节管的管径尺寸小于供水管道的管径尺寸。
一种提高蓄热水箱效率供热的方法，包括以下步骤：
a.确定同温回流调节管的位置；
b. 确定同温回流调节管的管径；
c. 建立利用同温回流调节管的供热系统；
d. 调节运行参数。
进一步的，步骤a中，在循环水泵出口处的供水管道上开孔焊接同温回流调节管，同温回流调节管的另一端与蓄热水箱的同温回流调节管口连接，形成回流调节的通路。
进一步的，步骤b中，循环水泵的出口包含进入用户处的供水管道以及流入蓄热水箱的同温回流调节管，两路管道属于并联连接，同温回流调节管的管径尺寸小于供水管道的管径尺寸。
进一步的，步骤c中，在利用蓄热水箱为用户供热通路中，蓄热水箱与循环水泵通过供水管道相连，循环水泵的出口与用户供热入口通过供水管道相连；循环水泵出口的供水管道上开孔，开孔方向垂直于供水管道的立管；将同温回流调节管的一端与供水管道的开孔处焊接，同温回流调节管的另一端连接蓄热水箱的同温回流调节管口，蓄热水箱的同温回流调节管口的中心与蓄热水箱的供热供水口的中心在蓄热水箱的同一水平面上；用户供热出口通过回水管道与蓄热水箱的供热回水口相连接；同温回流调节管上安装流量调节阀；蓄热水箱的同温回流调节管口连接布水器。
进一步的，步骤d中，在蓄热水箱为用户供热的情况下，当室外温度变化造成用户处室内温度变化，对供热系统内的供水流量进行调节，在不改变循环水泵运行参数的条件下，对同温回流调节管上的流量调节阀的开度进行调节，通过调节同温回流调节管进入蓄热水箱的流量，从而调节蓄热水箱供热系统的供水流量。
本发明具有的优点和有益效果是：
1.本发明通过在循环水泵出口的供水管道上开孔通过连接同温回流调节管，同温回流调节管的另一端最终连接蓄热水箱，使得通过同温回流调节管调节的那部分流量最终流回蓄热水箱的内部，充分利用了蓄热水箱内的蓄热量，避免了能源的浪费，保证了蓄热水箱蓄热性。
2. 本发明将同温回流调节管连接的同温回流调节管口与蓄热水箱的供热出口在蓄热水箱的同一水平面上，使得通过同温回流调节管调节的流量进入蓄热水箱的同一温度层内，避免蓄热水箱内部温度层被破坏，从而蓄热水箱内部不同温度分层掺混的情况发生，保证了蓄热水箱的蓄热效率，提高了蓄热水箱的释热性。
3.本发明在循环水泵的运行参数不变的前提下，通过调节同温回流调节管上流量调节阀的开度，最终实现对供热系统中的流量进行调节，保证了供水系统运行的稳定性，并满足用户处的要求。
附图说明
图1是本发明蓄热水箱供热系统简图；
图2是本发明蓄热水箱上同温回流调节管口与供热供水口的相对位置图。
其中，1.蓄热水箱； 2.循环水泵；
3.流量调节阀 4.供水管道；
5.用户供热入口； 6.回水管道；
7.同温回流调节管； 8.同温回流调节管口；
9.供热供水口； 10.供热回水口；
11.用户供热出口；
图中箭头表示管内介质的流向。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细的说明。
如图1-2所示，本发明的一种蓄热水箱供热的系统及方法，包括如下内容：确定同温回流调节管7接入的位置、确定同温回流调节管7的管径、建立利用同温回流调节管7的供热系统、调节运行参数；
第一步：确定同温回流调节管7的位置
在循环水泵2入口处管道内的压力值为P1，循环水泵2出口管道内的压力值为P2。经过循环水泵2提供动力后，循环水泵2出口管道内的压力值P2大于循环水泵2入口处的压力值P1，即P2>P1。在循环水泵2出口处的管道上开孔焊接同温回流调节管7，形成回流调节的通路。同温回流调节管7内被调节的那部分流量，可借由循环水泵2提供的动力，使得回流管道7内的流量流回蓄热水箱1内部。
第二步：确定同温回流调节管7的管径
循环水泵2的出口包含进入用户5处的供水管道4以及流入蓄热水箱1的同温回流调节管7，两路管道属于并联连接。考虑到连接用户5的供水管道管线长、用户多，阻力大，而同温回流调节管7上管线短，仅有流量调节阀3阻力相对较小的情况，导致两并联管路阻力差距较大。因此在安装同温回流调节管7时，同温回流调节管7的管径尺寸应小于供水管道4的尺寸。
第三步：建立利用同温回流调节管7的供热系统
在利用蓄热水箱1为用户供热通路中，蓄热水箱1与循环水泵2通过供水管道4相连，循环水泵2的出口与用户供热入口通过供水管道4相连。循环水泵2出口的供水管道4上开孔，开孔方向垂直于供水管道4的立管。将同温回流调节管7的一端与供水管道4的开孔处焊接，并将同温回流调节管7的另一端最终连接蓄热水箱1的同温回流调节管口8，蓄热水箱1的同温回流调节管口8的中心与蓄热水箱供热供水口9的中心在蓄热水箱1的同一水平面上。用户供热出口11通过回水管道6与蓄热水箱1的供热回水口10相连接。在同温回流调节管7上安装流量调节阀3，用于调节流回蓄热水箱1内的流量，从而控制流入供热系统内的供热流量。为避免同温回流调节管7内的流量流入蓄热水箱1内部时，由于流速过高导致温度层发生较大的波动，因此，蓄热水箱1的同温回流调节管口8连接布水器将同温回流调节管内8的流量均匀地流入蓄热水箱1内部，并降低流量流入蓄热水箱1的流速，避免蓄热水箱1内的温度层被破坏。
第四步：调节运行参数
在蓄热水箱1为用户供热的情况下，当室外温度变化，造成用户处室内温度变化，为了满足用户处对室内温度的要求，需要对供热系统内的供水流量进行调节时，可以在不改变循环水泵2运行参数的条件下，对同温回流调节管7上的流量调节阀3的开度进行调节，调节通过同温回流调节管7进入蓄热水箱1的流量，从而调节蓄热水箱1供热系统的供水流量，以满足用户对室内温度的要求。在调节过程中，供水管道4内流量的温度为T1，同温回流调节管7内的流量是从供水管道4内的一部分其温度也为T1，蓄热水箱1供热供水口9处水温为T1，因蓄热水箱1上的同温回流调节管口8与供热供水口9在同一水平面上，蓄热水箱1同温回流调节管口8内的蓄热水温度为T1，所以，同温回流调节管7内温度为T1的水进入了蓄热水箱1内温度为T1的温度层，相同温度的流量进入蓄热水箱1内相同的温度层内，避免蓄热水箱1内的温度分层出现掺混的情况发生。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种提高蓄热水箱效率供热系统，包括蓄热水箱(1)，其特征在于：蓄热水箱(1)与循环水泵(2)通过供水管道(4)相连，循环水泵(2)的出口与用户供热入口(5)通过供水管道(4)相连；所述循环水泵(2)出口的供水管道(4)上开孔，同温回流调节管(7)的一端与供水管道(4)的开孔处焊接，另一端连接蓄热水箱(1)的同温回流调节管口(8)，所述同温回流调节管(7)上安装流量调节阀(3)；用户供热出口(11)通过回水管道(6)与蓄热水箱(1)的供热回水口(10)相连接；
所述循环水泵(2)出口的供水管道(4)上开孔，开孔方向垂直于供水管道(4)的立管；
所述蓄热水箱(1)的同温回流调节管口(8)的中心与蓄热水箱(1)的供热供水口(9)的中心在蓄热水箱(1)的同一水平面上；
所述蓄热水箱(1)的同温回流调节管口(8)连接布水器；
所述同温回流调节管(7)的管径尺寸小于供水管道(4)的管径尺寸。
2.一种提高蓄热水箱效率供热的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.确定同温回流调节管(7)的位置；
b.确定同温回流调节管(7)的管径；
c.建立利用同温回流调节管(7)的供热系统；
d.调节运行参数；
步骤a中，在循环水泵(2)出口处的供水管道(4)上开孔焊接同温回流调节管(7)，同温回流调节管(7)的另一端与蓄热水箱(1)的同温回流调节管口(8)连接，形成回流调节的通路；
步骤b中，循环水泵(2)的出口包含进入用户处的供水管道(4)以及流入蓄热水箱(1)的同温回流调节管(7)，两路管道属于并联连接，同温回流调节管(7)的管径尺寸小于供水管道(4)的管径尺寸；
步骤c中，在利用蓄热水箱(1)为用户供热通路中，蓄热水箱(1)与循环水泵(2)通过供水管道(4)相连，循环水泵(2)的出口与用户供热入口(5)通过供水管道(4)相连；循环水泵(2)出口的供水管道(4)上开孔，开孔方向垂直于供水管道(4)的立管；将同温回流调节管(7)的一端与供水管道(4)的开孔处焊接，同温回流调节管(7)的另一端连接蓄热水箱(1)的同温回流调节管口(8)，蓄热水箱(1)的同温回流调节管口(8)的中心与蓄热水箱(1)的供热供水口(9)的中心在蓄热水箱(1)的同一水平面上；用户供热出口(11)通过回水管道(6)与蓄热水箱(1)的供热回水口(10)相连接；同温回流调节管(7)上安装流量调节阀(3)；蓄热水箱(1)的同温回流调节管口(8)连接布水器；
步骤d中，在蓄热水箱(1)为用户供热的情况下，当室外温度变化造成用户处室内温度变化，对供热系统内的供水流量进行调节，在不改变循环水泵(2)运行参数的条件下，对同温回流调节管(7)上的流量调节阀(3)的开度进行调节，通过调节同温回流调节管(7)进入蓄热水箱(1)的流量，从而调节蓄热水箱供热系统的供水流量。
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