CN206846864U - 双热源蓄热型智能供暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双热源蓄热型智能供暖系统，其特征在于：包括电蓄热锅炉、锅炉循环泵、换热器A、换热器B、用户循环泵、电动三通调节阀，温度传感器a、温度传感器b，及附属管路；在市政供暖管网和用户采暖管网之间并联设有电蓄热锅炉。本供暖系统利用夜间低谷电蓄热作为热源，补充市政供热，节能环保、使用成本低、使用管理方便，在无需改造市政管网和热源的条件下，满足新增用户的采暖要求。

Description

双热源蓄热型智能供暖系统

技术领域

本实用新型属于电蓄热供暖、市政供暖领域，尤其涉及一种电蓄热供暖与市政供暖互补的双热源蓄热型智能供暖系统。

背景技术

北方地区，新建住宅和公共建筑需要采暖，随着城市发展和用户的增多，原有市政供暖管网和市政热源不能满足新增的采暖需求，需要扩容，而直接进行改造市政供暖管网成本高，容易造成交通阻塞。随着对城市环保要求的提高，用电能替代燃煤的采暖方法日益增多，这对电力的供应增加了压力，甚至造成电力短缺，而夜间电力供应相对富裕，即低谷电，利用夜间低谷电供暖，是最经济又环保的供暖方法。本专利要解决的问题是：无需对原有市政供暖管网进行高成本的扩容或改造，而直接又能满足人民的采暖需求。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种利用夜间低谷电蓄热作为热源，补充市政供热的节能环保、使用成本低、使用管理方便的双热源蓄热型智能供暖系统，在无需改造市政管网和热源的条件下，满足新增用户的采暖要求。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种双热源蓄热型智能供暖系统，其特征在于：包括电蓄热锅炉、锅炉循环泵、换热器A、换热器B、用户循环泵、电动三通调节阀，温度传感器a、温度传感器b，及附属管路；市政一级供暖管网与电蓄热锅炉并联，分别与用户采暖管网连接。

优选的，所述换热器B为市政供暖一级管网与二级管网之间进行换热的设备，换热器B分别连接市政一级供暖管网和用户采暖管网；所述换热器B的用户端进水管路上连有电动三通调节阀，电动三通调节阀连接用户循环泵，电动三通调节阀还连接换热器A的进水管路；换热器A的另一端连接电蓄热锅炉，锅炉循环泵设置在换热器A与电蓄热锅炉的进水管路上。

优选的，所述换热器A、换热器B的用户端回水管路上分别设有温度传感器a、温度传感器b；所述温度传感器a、锅炉循环泵、温度传感器b与电动三通调节阀、电蓄热锅炉分别与控制柜电连接。

优选的，所述锅炉循环泵为变频泵。

与现有技术相比，本实用新型具备的技术效果为：

1)本专利首次将蓄热电锅炉与市政供暖双热源互补供暖，在新增采暖用户等采暖需求的情况下，以电蓄热锅炉蓄热补充市政热源，不需要对市政供暖管网和热源进行改造升级，就能满足使用要求。相对于改造市政热力管网，初投资少，节约了大笔改造费用；避免了因热力管网改造带来交通拥堵等情况。

2)通过夜间低谷电加热蓄能装置的补充市政热源，利用夜间低谷电蓄热，占用白天的电网容量就可以满足使用要求，不会额外增加电网负担，提高了输配电线路的利用率；充分利用夜间谷电时段的低价电能，在满足人们冬季采暖需求的同时，实现了节能环保和降低供热费用的目的。

3)本双热源蓄热型智能供暖系统的运行原理和控制策略，包括控制系统、变频泵、换热器与温度传感器组成的智能放热系统，还包括通过电动三通阀和温度传感器智能分配市政热力管网与蓄热锅炉的负荷。本供暖系统通过室外温度来预测需要的蓄热量，可以实现无人管理，科学运行，在满足人们供暖需求的同时，减少了采暖系统管理耗费的时间和精力，极大提升和改善的人们生活质量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

图1是本实用新型双热源蓄热型智能供暖系统的结构示意图；

图中，1-电蓄热锅炉、2-锅炉循环泵、3-换热器A、4-温度传感器a、5-换热器B、6-用户循环泵、7-电动三通调节阀、8-温度传感器b、9-市政一级供暖管网、10-用户采暖管网、11-控制柜。

具体实施方式

下面，通过实施例和附图对本实用新型进一步详细阐述。但这些实施例不是对本实用新型保护范围的限制，所有在本实用新型技术方案基本思路范围内或本质上等同于本实用新型技术方案的改变均为本实用新型的保护范围。

如图1所示，双热源蓄热型智能供暖系统，市政一级供暖管网9与电蓄热锅炉1并联，分别通过换热器A3、换热器B5与用户采暖管网10连接。由电蓄热锅炉1、锅炉循环泵2、换热器A3、换热器B5、用户循环泵6、电动三通调节阀7，温度传感器a4、温度传感器b8，及附属管路组成。

所述换热器B5的用户端进水管路上连有电动三通调节阀7，电动三通调节阀7连接用户循环泵6，电动三通调节阀7还连接换热器A3的进水管路；换热器A3的另一端连接电蓄热锅炉1，锅炉循环泵2设置在换热器A3与电蓄热锅炉1的进水管路上。

所述换热器A3、换热器B5的用户端回水管路上分别设有温度传感器a4、温度传感器b8；所述温度传感器a4、锅炉循环泵2、温度传感器b8与电动三通调节阀7分别与电蓄热锅炉1分别与控制柜11电连接。

市政供暖热量不足时，换热器B5用户侧的出水温度达不到设定值，即温度传感器a4的热电偶数值小于设定的送水温度值时，通过电动三通调节阀7调节，减少用户管网对换热器B5的供水量，同时增大对换热器A3的供水量，直到温度传感器b8的热电偶的数值等于设定送水温度值。锅炉循环泵2为变频泵，通过调节水泵的频率控制水量，控制电蓄热锅炉1的放热量，通过温度传感器b8的热电偶控制水泵频率，控制换热器B5的用户侧的送水温度，以满足用户使用要求。

本智能供暖系统利用夜间的低谷电蓄热供暖，不会给电网增加新的负担，提高了电网的利用率，对夜间的低谷电进行利用，起到节能环保的作用。采用电蓄热与市政供热互补的供暖模式，可以很好地起到节约初投资，降低运行费用的目的。为保证蓄热供暖与市政供暖能更高效的结合，本专利给出了相应的控制策略。

我国大部分地区，夜间低谷电的时段涵盖0:00点到7:00点，作为举例，文中以0:00点到7:00点作为低谷电时段。电蓄热锅炉的额定制热量Q1，额定蓄热量Q2，电蓄热时段为凌晨0:00点到7:00,额定蓄热量Q2满足早上7:00点到晚上0:00这段时间的市政供热的热量缺口。晚上0:00点到早上7:00点这段时间市政供热采暖的缺口为Q3，则Q1＝Q2+Q3。在夜间波谷电时段晚上0:00点到早上7:00点，电蓄热锅炉1蓄热的同时，通过换热器A3向用户管网放热补充市政供暖的缺口。在早上7:00点到晚上0:00这段时间，电蓄热锅炉1只放热，不蓄热。

冬季供暖，不同的气象条件下，供暖负荷不同，市政供热的热量缺口不相同，需要提前预判电蓄热锅炉的蓄热量。下面介绍不同气象条件下蓄热量的确定。

在建筑物维护结构已经确定的条件下，室外温度是影响采暖负荷的决定因素。可认为室外温度是热负荷的函数：

Q＝f(t)，则

Q₃＝f₁(t)-Q_s

早上7:00点到晚上0:00这段时间市政供热的缺口就是电蓄热锅炉需要蓄得的热量，所以有：

Q_x＝Q₃＝f₁(t)-Q_s

Q_s为早上7:00点到晚上0:00这段市政采暖的供热能力，单位KJ

t为早上7:00点到晚上0:00室外温度，单位℃；Q为采暖总负荷，单位KJ

f₁(t)为早上7:00点到晚上0:00这段时间建筑物的总热负荷，单位KJ

Q₃为早上7:00点到晚上0:00这段时间市政供热缺口，单位KJ

Q_x为电蓄热锅炉需要蓄得的热量，单位KJ

室外温度的数值可通过天气预报获得。函数f₁(t)可通过历史数据拟合得到。

大部分供暖时间里，热负荷小于等于极端天气条件下最大热负荷的70％，只有极少时间段，热负荷为设计负荷的70％到100％，所以在本实用新型双热源蓄热型智能供暖系统中，建议市政供热量占设计负荷的70％,电蓄热锅炉占30％的热负荷。这样，在不改变原市政供暖管网和市政热源的情况下，使用双热源蓄热型智能供暖系统，在采暖区域利用低谷电蓄热，就可以增加30％的用户。

Claims (4)

1.一种双热源蓄热型智能供暖系统，其特征在于：包括电蓄热锅炉(1)、锅炉循环泵(2)、换热器A(3)、换热器B(5)、用户循环泵(6)、电动三通调节阀(7)、温度传感器a(4)、温度传感器b(8)，及附属管路；电蓄热锅炉(1)与市政一级供暖管网(9)分别通过换热器A(3)、换热器B(5)与用户采暖管网(10)并接。

2.根据权利要求1所述的双热源蓄热型智能供暖系统，其特征在于：所述换热器B(5)为市政供暖一级管网与二级管网之间进行换热的设备，换热器B(5)分别连接市政一级供暖管网(9)和用户采暖管网(10)；所述换热器B(5)的用户端进水管路上连有电动三通调节阀(7)，电动三通调节阀(7)连接用户循环泵(6)，电动三通调节阀(7)还连接换热器A(3)的进水管路；换热器A(3)的另一端连接电蓄热锅炉(1)，锅炉循环泵(2)设置在换热器A(3)与电蓄热锅炉(1)的进水管路上。

3.根据权利要求2所述的双热源蓄热型智能供暖系统，其特征在于：所述换热器A(3)、换热器B(5)的用户端回水管路上分别设有温度传感器a(4)、温度传感器b(8)；所述温度传感器a(4)、锅炉循环泵(2)、温度传感器b(8)与电动三通调节阀(7)、电蓄热锅炉(1)分别与控制柜(11)电连接。

4.根据权利要求2所述的双热源蓄热型智能供暖系统，其特征在于：所述锅炉循环泵(2)为变频泵。