CN209782784U - 地热及挂片混合供热式调节系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的地热及挂片混合供热式调节系统涉及供热管路系统，目的是为了克服现有地暖和挂片供暖同时存在供热系统中引起水力失调的问题，包括控制单元、二级供水管路、二级回水管路、第一循环泵、第一热量表、混水管、混水调节阀和第二循环泵；第一循环泵设置于对应楼宇的楼前供水管路上；第一热量表用于采集对应楼宇的实际用热量；混水管的一端连通楼前供水管路、且该混水管的一端位于第一循环泵的入口前，混水管的另一端连通楼前回水管路；混水调节阀设于混水管上；控制单元调节混水调节阀的开度，直至第一热量表所采集的实际用热量与控制单元内预设的楼宇用热量相等；第二循环泵设置于对应楼宇的楼前供水管路上。
Description
技术领域
本实用新型涉及供热管路系统，具体涉及调节供热水利平衡的供热管路系统。
背景技术
近年来，我国建筑业迅猛发展，过半的建筑都会产生供暖能耗，而供暖系统水力失衡是造成供热能耗增加的主要根源。现有的供热方式采用供热站内循环泵集中循环供热方式，循环泵功率要按照二级网循环最不利端的楼宇确定，供热站内楼宇阀门由近至远逐渐开大，由此会引起水力失调、冷热不均和能耗大等问题。
现阶段，越来越多的供热用户开始采用地暖供热方式，而还存在众多挂片式供暖用户，而两种供暖方式对于供水的要求有所不同，因此在两种供热方式都存在的情况下，加剧了现有供暖系统的水力失调。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有地暖和挂片供暖同时存在供热系统中引起水力失调的问题，提供了一种地热及挂片混合供热式调节系统。
本实用新型的地热及挂片混合供热式调节系统，控制单元、二级供水管路和二级回水管路；
每栋楼宇的供热装置设置有一个楼前供水管路和一个楼前回水管路；二级供水管路与楼前供水管路的进水端连通，二级回水管路与楼前回水管路的出水端连通；楼前供水管路的出水端通过楼宇内的供热装置与楼前回水管路的进水端连通；
地热及挂片混合供热式调节系统还包括多个分支调节系统，一个分支调节系统对应一栋楼宇，且分支调节系统分为地热式供热分支调节系统和挂片式供热分支调节系统；
所述地热式供热分支调节系统包括第一循环泵、第一热量表、混水管和混水调节阀；
第一循环泵设置于对应楼宇的楼前供水管路上，且该第一循环泵的入口和出口分别位于所述楼前供水管路进水和出水方向；
第一热量表中的流量计和其中一个温度传感器设于楼前供水管路上，第一热量表的另一个温度传感器设于楼前回水管路上；所述第一热量表用于采集对应楼宇的实际用热量；
混水管的一端连通楼前供水管路、且该混水管的一端位于第一循环泵的入口前，混水管的另一端连通楼前回水管路；混水调节阀设于混水管上，用于调节混水管内水流量；
第一热量表的第一用热量信号输出端与控制单元的第一用热量信号输入端电气连接；控制单元的混水阀开度控制信号输出端与混水调节阀的混水阀开度控制信号输入端电气连接，控制单元调节混水调节阀的开度，直至第一热量表所采集的实际用热量与控制单元内预设的楼宇用热量相等；
所述挂片式供热分支调节系统包括第二循环泵；
第二循环泵设置于对应楼宇的楼前供水管路上，且该第二循环泵的入口和出口分别位于所述楼前供水管路进水和出水方向。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型在地热式供热分支调节系统增加了循环泵、混水管、热量表和电动调节阀，通过调节电动调节阀可以实现采用地热式供热装置的楼宇与挂片式供热装置的楼宇之间水力平衡，解决了水力失调以及冷热不均的难题，并且节约了能源。
附图说明
图1为地热及挂片混合供热式调节系统的结构示意图；
图2为地热及挂片混合供热式调节系统的电气结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的地热及挂片混合供热式调节系统，如图1和图2所示，包括控制单元1、二级供水管路2和二级回水管路3；
每栋楼宇4的供热装置设置有一个楼前供水管路5和一个楼前回水管路6；二级供水管路2与楼前供水管路5的进水端连通，二级回水管路3与楼前回水管路6的出水端连通；楼前供水管路5的出水端通过楼宇4内的供热装置与楼前回水管路6的进水端连通；
地热及挂片混合供热式调节系统还包括多个分支调节系统，一个分支调节系统对应一栋楼宇4，且分支调节系统分为地热式供热分支调节系统和挂片式供热分支调节系统；
所述地热式供热分支调节系统包括第一循环泵7、第一热量表8、混水管9和混水调节阀10；
第一循环泵7设置于对应楼宇4的楼前供水管路5上，且该第一循环泵7的入口和出口分别位于所述楼前供水管路5进水和出水方向；
第一热量表8中的流量计和其中一个温度传感器设于楼前供水管路5上，第一热量表8的另一个温度传感器设于楼前回水管路6上；所述第一热量表8用于采集对应楼宇4的实际用热量；
混水管9的一端连通楼前供水管路5、且该混水管9的一端位于第一循环泵7的入口前，混水管9的另一端连通楼前回水管路6；混水调节阀10设于混水管9上，用于调节混水管9内水流量；
第一热量表8的第一用热量信号输出端与控制单元1的第一用热量信号输入端电气连接；控制单元1的混水阀开度控制信号输出端与混水调节阀10的混水阀开度控制信号输入端电气连接，控制单元1调节混水调节阀10的开度，直至第一热量表8所采集的实际用热量与控制单元1内预设的楼宇用热量相等；
所述挂片式供热分支调节系统包括第二循环泵11；
第二循环泵11设置于对应楼宇4的楼前供水管路5上，且该第二循环泵11的入口和出口分别位于所述楼前供水管路5进水和出水方向。
具体地，分支调节系统分为地热式供热分支调节系统和挂片式供热分支调节系统，地热式供热分支调节系统所对应的供热用户采用地热式供热方式，即供热装置为地热式供热装置；而挂片式供热分支调节系统所对应的供热用户采用挂片式供热方式，即供热装置为挂片式供热装置，例如暖气等。
在本实施方式中，只考虑楼宇4内供热用户均采用地热式供热装置或均采用挂片式供热装置的情况，不考虑同一楼宇4内地热式供热装置和挂片挂片式供热装置混用的情况。而在同一个二级供热网的供热范围内(即同一个换热站负荷中)，不同楼宇4是可以采用不同的供热方式，因此本实施方式就是针对上情况提供一种地热及挂片混合供热式调节系统，使整个供热网达到水力平衡。
安装挂片式供热装置的楼宇4需要高温小流量的供水，安装地热式供热装置的楼宇4需要低温(相对于安装挂片式供热装置的楼宇4需要的高温供水)大流量的供水，如果是集中供热的方式，则不能满足上述差异化需求，而本实施方式可以满足上述不同供热方式的需求。
无论采用何种供热装置的楼宇4，楼前供水管路5都要安装循环泵(包括第一循环泵7或第二循环泵11)，而循环泵的功率确定根据楼宇所处位置的二级供热网阻力、楼宇自身阻力及热负荷选取。楼宇4还应当安装有楼前热量表(包括第一热量表8或第二热量表12)，用于采集各楼宇4的实际用热量。区别在于安装地热式供热装置的楼宇需要在第一循环泵7的入口前和楼前回水管路6之间加装混水管9和混水调节阀10，而安装挂片式供热装置的楼宇不需要。
第一循环泵7或第二循环泵11用于给对应楼宇4的供水提供动力，并且混水管9设置在在第一循环泵7的入口的前置位置，因此在混水管9上的混水调节阀10打开时，第一循环泵7也为混水管9中的混水提供一定动力。
安装地热式供热装置的楼宇4的实际用热量调节如下，根据现有供热计算公式，参考本地实时风向、风速、辐射量、室外温度和楼宇热指标实时地或以一定的时间频率计算得到楼宇用热量，将该楼宇用热量与第一热量表8测得对应楼宇4的实际用热量进行对比，如果所对应的楼宇4内所需要的实际用热量需要减少(即计算得到的用热量小于当前楼宇4的实际用热量)，则调节混水调节阀10开度变大使得供水(楼前供水管路5内的水)和回水(楼前回水管路6内的水)较多混合，使得楼宇供、回水的温差变小，进而减少楼宇4的实际用热量；反之，调节混水调节阀10开度变小，使得供水和回水较少混合，使得楼宇供、回水的温差变大，进而增加楼宇4的实际用热量。
而均采用挂片式供热装置的楼宇4，可以直接通过调节第二循环泵11的变频频率来控制供水流量，进而改变供热温度。
在本实施例中，二级供热网的供水温度根据安装挂片式供暖装置的楼宇4来确定(决定供水温度上限)，安装地热式供暖装置的楼宇4供水温度需要调节混水调节阀10的开度来确定。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，如图1和图2所示，本实施方式中，挂片式供热分支调节系统还包括第二热量表12；
第二热量表12中的流量计和一个温度传感器设于楼前供水管路5上，第二热量表12的另一个温度传感器设于楼前回水管路6上；所述第二热量表12用于采集对应楼宇4的实际用热量；
第二热量表12的第二用热量信号输出端与控制单元1的第二用热量信号输入端电气连接；控制单元1计算所有楼宇4的实际用热量之和；
二级供水管路2和二级回水管路3均通过换热器13与一级供热网进行换热；
且一级供热网上设有一级调节阀门14，该一级调节阀门14用于调节一级供热网的供热量；
一级调节阀门14的一级供热网阀门开度控制信号输入端与控制单元1的一级供热网阀门开度控制信号输出端电气连接，控制单元1调节一级调节阀门14开度，使得一级供热网的供热量等于所有楼宇4的实际用热量之和。
具体地，由于二级供热网的供热范围内(同一个换热站负荷中)所有的第一热量表8和第二热量表12均实时地或以一定时间间隔检测对应楼宇4的实际用热量，然后将实际用热量值发送到控制单元1，控制单元1计算出所有楼宇4的实际热量之和，并根据该实际用热量之和作为反馈来调节一级调节阀门14开度，进而调节一级供热网输送的供热量，上述控制过程可以采用现有的闭环控制方法。
同时，各个电气元件可以接入供热单位现有的供热控制系统和控制软件进行统一控制。
具体实施方式三：本实施方式三是对具体实施方式一或二的进一步说明，如图1所示，本实施方式中，二级供水管路2分为站内二级供水管路和站外二级供水管路；二级回水管路3包括站内二级回水管路和站外二级回水管路；
站内二级供水管路的进水端与换热器13二级供热网侧的出水口连通，站内二级供水管路的出水端通过耦合罐15与站外二级供水管路的进水端连通；
站内二级回水管路的出水端与换热器13二级供热网侧的进水口连通，站内二级回水管路的进水端通过耦合罐15与站外二级回水管路的出水端连通；
且站内二级供水管路、站内二级回水管路和耦合罐15均位于换热站内。
具体地，在站内二级回水管路上设有站内循环泵18和除污器19，除污器19用来清除和过滤管道中的杂质和污垢，保持系统内水质的洁净，减少阻力，保护设备和防止管道堵塞；站内循环泵16的扬程仅需要克服供热站内的换热器13、各个阀门、除污器19和各管道阻力即可。
站内二级回水管路和站内二级供水管路安装耦合罐15与站外二级供热网(包括站外二级供水管路和站外二级回水管路)相连接，耦合罐15用于进一步平衡水力。
具体实施方式四：本实施方式四是对具体实施方式三的进一步说明，如图1所示，本实施方式中，还包括补水箱16；
补水箱16通过补水管17与站内二级回水管路连通。
具体地，在供热用水的具体流动过程中，可能会由于管道泄漏，用户放水等原因使得管路中的供热用水减少，因此需要增加补水箱16，补水箱16用于(检测到漏水等原因)管道水压不足时向管道内补水，在补水管17上设置补水泵17，用于泵送补水箱16中的水至二级回水管路。
Claims (4)
1.地热及挂片混合供热式调节系统，包括控制单元(1)、二级供水管路(2)和二级回水管路(3)；
每栋楼宇(4)的供热装置设置有一个楼前供水管路(5)和一个楼前回水管路(6)；二级供水管路(2)与楼前供水管路(5)的进水端连通，二级回水管路(3)与楼前回水管路(6)的出水端连通；楼前供水管路(5)的出水端通过楼宇(4)内的供热装置与楼前回水管路(6)的进水端连通；
其特征在于，地热及挂片混合供热式调节系统还包括多个分支调节系统，一个分支调节系统对应一栋楼宇(4)，且分支调节系统分为地热式供热分支调节系统和挂片式供热分支调节系统；
所述地热式供热分支调节系统包括第一循环泵(7)、第一热量表(8)、混水管(9)和混水调节阀(10)；
第一循环泵(7)设置于对应楼宇(4)的楼前供水管路(5)上，且该第一循环泵(7)的入口和出口分别位于所述楼前供水管路(5)进水和出水方向；
第一热量表(8)中的流量计和其中一个温度传感器设于楼前供水管路(5)上，第一热量表(8)的另一个温度传感器设于楼前回水管路(6)上；所述第一热量表(8)用于采集对应楼宇(4)的实际用热量；
混水管(9)的一端连通楼前供水管路(5)、且该混水管(9)的一端位于第一循环泵(7)的入口前，混水管(9)的另一端连通楼前回水管路(6)；混水调节阀(10)设于混水管(9)上，用于调节混水管(9)内水流量；
第一热量表(8)的第一用热量信号输出端与控制单元(1)的第一用热量信号输入端电气连接；控制单元(1)的混水阀开度控制信号输出端与混水调节阀(10)的混水阀开度控制信号输入端电气连接，控制单元(1)调节混水调节阀(10)的开度，直至第一热量表(8)所采集的实际用热量与控制单元(1)内预设的楼宇用热量相等；
所述挂片式供热分支调节系统包括第二循环泵(11)；
第二循环泵(11)设置于对应楼宇(4)的楼前供水管路(5)上，且该第二循环泵(11)的入口和出口分别位于所述楼前供水管路(5)进水和出水方向。
2.根据权利要求1所述的地热及挂片混合供热式调节系统，其特征在于，
挂片式供热分支调节系统还包括第二热量表(12)；
第二热量表(12)中的流量计和一个温度传感器设于楼前供水管路(5)上，第二热量表(12)的另一个温度传感器设于楼前回水管路(6)上；所述第二热量表(12)用于采集对应楼宇(4)的实际用热量；
第二热量表(12)的第二用热量信号输出端与控制单元(1)的第二用热量信号输入端电气连接；控制单元(1)计算所有楼宇（4）的实际用热量之和；
二级供水管路(2)和二级回水管路(3)均通过换热器(13)与一级供热网进行换热；
且一级供热网上设有一级调节阀门(14)，该一级调节阀门(14)用于调节一级供热网的供热量；
一级调节阀门(14)的一级供热网阀门开度控制信号输入端与控制单元(1)的一级供热网阀门开度控制信号输出端电气连接，控制单元(1)调节一级调节阀门(14)开度，使得一级供热网的供热量等于所有楼宇（4）的实际用热量之和。
3.根据权利要求1或2所述的地热及挂片混合供热式调节系统，其特征在于，二级供水管路(2)分为站内二级供水管路和站外二级供水管路；二级回水管路(3)包括站内二级回水管路和站外二级回水管路；
站内二级供水管路的进水端与换热器(13)二级供热网侧的出水口连通，站内二级供水管路的出水端通过耦合罐(15)与站外二级供水管路的进水端连通；
站内二级回水管路的出水端与换热器(13)二级供热网侧的进水口连通，站内二级回水管路的进水端通过耦合罐(15)与站外二级回水管路的出水端连通；
且站内二级供水管路、站内二级回水管路和耦合罐(15)均位于换热站内。
4.根据权利要求3所述的地热及挂片混合供热式调节系统，其特征在于，还包括补水箱(16)；
补水箱(16)通过补水管(17)与站内二级回水管路连通。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920643503.9U CN209782784U (zh) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | 地热及挂片混合供热式调节系统 |
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| CN201920643503.9U CN209782784U (zh) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | 地热及挂片混合供热式调节系统 |
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| CN201920643503.9U Active CN209782784U (zh) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | 地热及挂片混合供热式调节系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111578368A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-08-25 | 李明甲 | 供热管网水力调控系统及其智能控制和供热计费的方法 |
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2019
- 2019-05-07 CN CN201920643503.9U patent/CN209782784U/zh active Active
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| CN111578368A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-08-25 | 李明甲 | 供热管网水力调控系统及其智能控制和供热计费的方法 |
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