CN115751721B - 一种双热源供应的池水加热系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双热源供应的池水加热系统，包括：主热源系统、辅助热源系统、流量平衡检测系统、智能控制系统；所述主热源系统用于为蓄水池提供主要热量；所述辅助热源系统用于为蓄水池提供辅助热源；所述流量平衡检测系统用于采集调节阀的工作数据，并将所述工作数据传输至所述智能控制系统；所述智能控制系统用于基于所述工作数据发出控制指令；所述控制指令用于控制所述主热源系统、所述辅助热源系统和所述流量平衡检测装置工作。通过系统的协调控制，利用阀门的切换和调节，将热源系统与热回收并行，在满足恒温蓄水池温控系统环境温度控制的过程中降温需求的同时将余热直接应用到了蓄水池中，达到了降低蓄水池升温过程中能耗的目的。

Description

一种双热源供应的池水加热系统

技术领域

本申请属于恒温蓄水池温控技术领域，具体涉及一种双热源供应的池水加热系统。

背景技术

在当前的恒温蓄水池温控系统中，通常会采用锅炉设备作为水池的加热设备，来保证水池温度始终保持在一定温度以上。在这个过程中有着大量的热量需求。与此同时，在夏季或其他季节的高温时段，内部的区域还需要保证一个恒定的温度，这就对中央空调机组的制冷能力进行了一定的要求。在这个阶段中，中央空调机组冷冻侧需要将空气中的高温热吸收，并将之通过冷却侧排放至外界大气中。这些空气中被搬运走的热量在这一阶段就被浪费掉了。倘若能将这些热量转由水池全部吸收，则将达到极佳的节能效果。

为保证水池对空气热量的吸收效能，仅仅依靠加大末端风量，提高蒸发效果是远远不够的。尤其在高温季节，过大的环境湿度对内部环境的舒适度有着很大的不利影响。而加大制冷效果，提高降温初始能力又会使冷热量浪费进一步加大。风系统与蓄水池系统之间控制的矛盾已成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本申请提出了一种双热源供应的池水加热系统，通过全系统的协调控制，利用阀门的切换和调节，将热源系统与热回收并行，在满足恒温蓄水池温控系统环境温度控制的过程中降温需求的同时将余热直接应用到了蓄水池中，达到了降低蓄水池升温过程中能耗的目的。

为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

一种双热源供应的池水加热系统，包括：主热源系统、辅助热源系统、流量平衡检测系统、智能控制系统；

所述主热源系统用于为蓄水池提供主要热量；

所述辅助热源系统用于为蓄水池提供辅助热源；

所述流量平衡检测系统用于采集调节阀的工作数据，并将所述工作数据传输至所述智能控制系统；

所述智能控制系统用于基于所述工作数据发出控制指令；所述控制指令用于控制所述主热源系统、所述辅助热源系统和所述流量平衡检测装置工作。

优选的，所述流量平衡检测系统包括：第一监测模块和第二监测模块；

所述第一监测模块与所述主热源系统连接，所述第一监测模块用于监测所述主热源系统的第一工作数据；

所述第二监测模块与所述辅助热源系统连接，所述第二监测模块用于监测所述辅助热源系统的第二工作数据。

优选的，所述辅助热源系统包括：热回收单元、流量平衡单元和辅助再热单元；

所述热回收单元用于将热回收机组冷冻侧所吸收的热量通过热回收侧释放到所述辅助热源系统中；

所述流量平衡单元用于提供额外流量，平衡管道流量，维持管路流量稳定；

所述辅助再热单元用于将所述辅助热源系统加热的池水送至主热源系统中进行二次加热。

优选的，所述第一工作数据包括：主热源系统进水温度、管道供水温度、主热源系统进水压力、再热端水温平衡水阀开度、主热源系统进出开关水阀状态和流量；

所述第二工作数据包括：所述辅助热源系统的热回收机组热回收侧进水温度、管道供水温度、热回收机组热回收侧进水压力、供热端压力平衡阀开度、热回收机组回收侧进出水阀状态和流量。

优选的，所述智能控制系统包括：计算模块、控制模块和存储模块；

所述计算模块与所述流量平衡检测系统连接，所述计算模块用于基于所述第一工作数据和所述第二工作数据计算阀门的开度；

所述控制模块基于所述计算模块得到的所述阀门的开度发出所述控制指令；

所述存储模块用于存储所述第一工作数据、所述第二工作数据和所述控制指令。

优选的，所述计算模块采用PID算法，基于所述第一工作数据和所述第二工作数据计算阀门的开度。

优选的，所述控制模块采用PLC或DDC控制。

本申请的有益效果为：

本申请公开了一种双热源供应的池水加热系统，通过全系统的协调控制，利用阀门的切换和调节，将热源系统与热回收并行，采用热回收的方式将风系统中应排出的热量转移至蓄水池系统中，在满足恒温蓄水池温控系统环境温度控制的过程中降温需求的同时将余热直接应用到了蓄水池中，达到了降低蓄水池升温过程中能耗的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例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是本申请的一些实施例，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为本申请实施例一双热源供应的池水加热系统结构示意图；

图2为本申请实施例二双热源供应的池水加热系统工作示意图；

图3为本申请实施例二辅助热源系统工作示意图；

附图标记：

锅炉进水温度-T₁；辅助热源系统的热回收机组热回收侧进水温度-T₂；锅炉管道供水温度-T₃；辅助热源系统管道供水温度-T₄；锅炉系统进水压力-P₁；辅助热源系统热回收机组热回收侧进水压力-P₂；锅炉系统流量-F₁；辅助热源系统热回收机组热回收侧流量-F₂；热水泵-WP1、WP2、WP3、WP4；锅炉系统-PHE1；辅助热源系统-C1；锅炉进水阀-V1；锅炉出水阀-V2；辅助热源系统热回收机组热回收侧进水阀-V3；辅助热源系统热回收机组热回收侧出水阀-V4；再热端水温平衡水阀-V5；供热端压力平衡阀-V6。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

实施例一

如图1所示，为本申请一种双热源供应的池水加热系统的结构示意图，包括：主热源系统、辅助热源系统C1、流量平衡检测系统、智能控制系统；

主热源系统与流量平衡检测系统连接，在本实施例中，主热源系统采用锅炉系统PHE1，锅炉系统PHE1为蓄水池提供主要热量。锅炉系统PHE1的进水管、出水管与蓄水池相连，通过热水泵进行水循环。其进水管与出水管上安装有可控阀门、温度传感器、压力传感器和流量计等监测装置。

流量平衡检测系统与辅助热源系统C1和智能控制系统连接，流量平衡检测系统包括：第一监测模块和第二监测模块，其中第一监测模块与锅炉系统PHE1连接，用于监测锅炉系统PHE1的锅炉进水温度T1、锅炉管道供水温度T3、锅炉系统PHE1进水压力P1、再热端水温平衡水阀V5开度、锅炉进、出水阀V1、V2状态和锅炉系统PHE1流量F1等工作数据；第二监测模块用于监测辅助热源系统C1的热回收机组热回收侧进水温度T2、辅助热源系统C1管道供水温度T4、辅助热源系统C1热回收机组热回收侧进水压力P2、辅助热源系统C1供热端压力平衡阀V6开度、辅助热源系统C1热回收机组热回收侧进、出水阀V3、V4状态和辅助热源系统C1热回收机组热回收侧流量F2等工作数据。并将上述工作数据传输至智能控制系统。

智能控制系统包括：计算模块、控制模块和存储模块；

计算模块与流量平衡检测系统和控制模块连接，在本实施例中，计算模块采用工控机，工控机基于流量平衡检测系统的监测数据，采用PID算法对上述监测数据进行计算，得出各个阀门的开度以及开关情况；控制模块采用PLC或DDC控制，基于计算模块得出的各个阀门的开度及开关情况对各阀门发出控制指令；存储模块用于存储第一监测模块、第二检测模块的监测数据；存储模块还用于存储控制模块发出的控制指令。

辅助热源系统C1包括热回收单元、流量平衡单元和辅助再热单元；

热回收单元用于将热回收机组冷冻侧所吸收的部分热量通过热回收侧释放到辅助热源系统C1中；流量平衡单元用于平衡管道流量，以保证辅助热源系统C1在主热源系统之外提供额外流量时保证管路流量保持稳定；辅助再热单元用于将经辅助热源系统C1加热的池水送至主热源系统中进行二次加热以达到降低能耗的目的。

实施例二

如图2、图3所示，为本实施例一种双热源供应的池水加热系统工作示意图；其中，WP1和WP2对应锅炉系统PHE1中的热供水泵。在仅锅炉系统PHE1运行时对系统进行供水。WP3和WP4对应辅助热源系统C1中的辅助热供水泵，在仅辅助热源系统C1运行或锅炉系统PHE1需要利用辅助热源系统C1进行二次加热时对系统进行供水。

阀门V1-V4全部为开关阀门，当对应设备需要启用时必须提前开启对应的进出水阀以便热水的循环。阀门V5和V6为调节阀，仅在辅助热源系统C1启用时开启。由于辅助热源系统C1能够对外提供的热量并不稳定，为保证末端热量需求能够正常满足，且水温能够正常保持稳定，故辅助热源系统C1必须要在热量不足时由锅炉对热量进行补足。当水流分流到锅炉侧时，WP3和WP4频率增高，V5开度加大，V6开度减小；反之，当辅助热源系统C1热量满足需求时，锅炉系统PHE1停用，WP3和WP4频率减小，V5开度减小，V6开度增大。

当系统不需要制冷的时候，关闭热回收进水阀V3和热回收出水阀V4，单独由锅炉进行供热。当系统需要少量制冷时，辅助热源系统C1可以启用，但输出的出水温度T₄较低。此时可以采用二段加热的方式，将部分经由热回收加热过的循环水混入锅炉进水中以提高锅炉进水温度T1，从而达到降低锅炉能耗的目的；当系统需要正常制冷时，辅助热源系统C1启用。此时将辅助热源系统C1与锅炉系统PHE1并行，将辅助热源系统C1中的热量直接输送到蓄水池中。当系统需要大量制冷时，可以关闭锅炉，蓄水池所需的热量完全由辅助热源系统C1提供。

在冬冷夏热地区的大型游泳馆中应用此项系统以保证环境温湿度适宜，同时保证水池中温度不低于一定的下限值。在夏季高温时段，启用与锅炉系统PHE1并行的辅助热源系统C1，由于室内温度高湿度大，故吸收的热量极为可观，将这些热量直接反馈回池水中可以极大地减小锅炉的能耗。未使用此系统时，系统仅能在夏季最为炎热时候关闭锅炉，仅依赖环境热提高池水温度；而在使用此系统后，由于系统可以将吸收的热量转移到池水中，故关闭锅炉的时间被大大延长了。在这个时间段内停用锅炉带来的节能效果也是极为可观的。

以上所述的实施例仅是对本申请优选方式进行的描述，并非对本申请的范围进行限定，在不脱离本申请设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本申请的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本申请权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种双热源供应的池水加热系统，其特征在于，包括：主热源系统、辅助热源系统、流量平衡检测系统、智能控制系统；

所述主热源系统用于为蓄水池提供主要热量；

所述辅助热源系统用于为蓄水池提供辅助热源；

所述流量平衡检测系统用于采集调节阀的工作数据，并将所述工作数据传输至所述智能控制系统；

所述智能控制系统用于基于所述工作数据发出控制指令；所述控制指令用于控制所述主热源系统、所述辅助热源系统和所述流量平衡检测系统工作；所述流量平衡检测系统包括：第一监测模块和第二监测模块；

所述第一监测模块与所述主热源系统连接，所述第一监测模块用于监测所述主热源系统的第一工作数据；

所述第二监测模块与所述辅助热源系统连接，所述第二监测模块用于监测所述辅助热源系统的第二工作数据；

所述第一工作数据包括：主热源系统进水温度、管道供水温度、主热源系统进水压力、再热端水温平衡水阀开度、主热源系统进出开关水阀状态和流量；

所述第二工作数据包括：所述辅助热源系统的热回收机组热回收侧进水温度、管道供水温度、热回收机组热回收侧进水压力、供热端压力平衡阀开度、热回收机组回收侧进出水阀状态和流量；

所述智能控制系统包括：计算模块、控制模块和存储模块；

所述计算模块与所述流量平衡检测系统连接，所述计算模块用于基于所述第一工作数据和所述第二工作数据计算阀门的开度；

所述控制模块基于所述计算模块得到的所述阀门的开度发出所述控制指令；

所述存储模块用于存储所述第一工作数据、所述第二工作数据和所述控制指令；

主热源系统采用锅炉系统，辅助热源系统采用热回收机组，当不需要制冷时，由锅炉系统单独供热；当需要少量制冷时，辅助热源系统开始工作，将由热回收机组加热的水混入锅炉系统进水，以提高进水的温度；当正常制冷时，辅助热源系统与锅炉系统并行，辅助热源系统将热量直接输送到蓄水池中；当需要大量制冷时，关闭锅炉系统，由辅助热源系统为蓄水池供热。

2.根据权利要求1所述双热源供应的池水加热系统，其特征在于，所述辅助热源系统包括：热回收单元、流量平衡单元和辅助再热单元；

所述热回收单元用于将热回收机组冷冻侧所吸收的热量通过热回收侧释放到所述辅助热源系统中；

所述流量平衡单元用于提供额外流量，平衡管道流量，维持管路流量稳定；

所述辅助再热单元用于将所述辅助热源系统加热的池水送至主热源系统中进行二次加热。

3.根据权利要求1所述双热源供应的池水加热系统，其特征在于，所述计算模块采用PID算法，基于所述第一工作数据和所述第二工作数据计算阀门的开度。

4.根据权利要求3所述双热源供应的池水加热系统，其特征在于，所述控制模块采用PLC或DDC控制。