CN215295075U - 一种新型降低能耗供热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于供热系统技术领域，具体技术方案为：一种新型降低能耗供热装置，包括近端供水环路、远端供水环路、第一回水环路和第二回水环路，近端供水环路通过第一变频泵将热源的水送至热用户，远端供水环路通过第二变频泵将热源的水送至热用户，第一回水环路通过第一电动智能调节阀组将热用户的水回送至热源内，第二回水环路通过第二电动智能调节阀组将热用户的水回送至热源内，本实用新型在供热系统中增加了分解式变频泵和智能控制调节阀，根据采暖建筑到换热站的距离，分区分环设置管网，采用远近分环路设置分解变频泵技术，节约循环泵电耗，同时有利于管网水利平衡，保证按需、平稳供热。

Description

一种新型降低能耗供热装置

技术领域

本实用新型属于供热系统技术领域，具体涉及一种低能耗供热装置。

背景技术

建筑冬季采暖增加热负荷，建筑夏季制冷增加冷负荷，居民需要生活热水，多源联网三联供系统主要由两部分组成，第一部分为冷热源系统，其中热源主要为中深层干热型地热井与浅层地热的开采与利用，冷源主要将浅层地热与冷却塔多种能源的配比利用，以达到多能互补的效果；第二部分为输送、分配系统，它是通过水源热泵机组将地热水或被地热加热（制冷）的水引入末端建筑物。

供热系统的二次管网水力失调现象极为普遍，由此造成的无效供热是目前能耗过高的最大问题，损失量约占供热量的20％左右。现有供热系统的二次网的水力失调主要表现为各环路的流量输配不均衡，致使用户的室温冷热不均，近端用户室温偏高，供热过度，企业运营成本高；远端用户因室温偏低经常投诉，企业社会压力大。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种新型的供热系统，解决了二次管网水力失调、能耗较高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种新型降低能耗供热装置，包括近端供水环路、远端供水环路、第一回水环路和第二回水环路。

近端供水环路包括第一变频泵，第一变频泵的进水端通过管道与第一蝶阀的一端相连通，第一蝶阀的另一端通过管道与热源相连通，第一蝶阀与第一变频泵之间相连的管道上装有第一压力传感器和第一压力表，通过第一蝶阀控制第一变频泵的进水端，第一压力表用于监测第一变频泵进水端的压力数据，第一压力传感器将第一变频泵进水端的压力数据通过第一压力传感器传输至主系统中。

第一变频泵的出水端与第二蝶阀的进水端通过管道相连通，第二蝶阀控制第二变频泵出水端的通闭。

第二蝶阀的出水端与第三蝶阀的进水端通过管道相连通，第三蝶阀的出水端通过管道与热用户相连通，通过第三蝶阀控制近端供水环路与是否向热用户供水。

第一变频泵的出水端与第二蝶阀之间的管道上装有第二压力表，第二压力表用于监测第一变频泵的管道压力。

第二蝶阀的出水端与第三蝶阀之间相连的管道上装有第一温度传感器和第二压力传感器，第一温度传感器将管道内的温度数据与压力数据传输至主系统中。

远端供水环路包括第二变频泵，第二变频泵的进水端通过管道与第四蝶阀的一端相连通，第四蝶阀的另一端通过管道与热源相连通，通过第四蝶阀控制热源与第二变频泵之间的通闭。

第四蝶阀与第二变频泵之间相连的管道上装有第三压力传感器和第三压力表，第三压力表用于监测管道内的压力，第三压力传感器用于将管道内的压力传输至主系统中。

第二变频泵的出水端与第五蝶阀的进水端通过管道相连通，第五蝶阀控制第二变频泵出水端的通闭。

第五蝶阀的出水端与第六蝶阀的进水端通过管道相连通，第六蝶阀的出水端通过管道与热用户相连通，第六蝶阀控制远端供水环路与热用户之间的通闭。

第二变频泵的出水端与第五蝶阀之间的管道上装有第四压力表，第四压力表用于监测管道内的压力。

第五蝶阀的出水端与第六蝶阀之间相连的管道上装有第二温度传感器和第四压力传感器，第二温度传感器用于将管道内的温度数据上传至主系统中，第四压力传感器用于将管道内的压力数据上传至主系统中。

第一回水环路包括第一电动智能调节阀组，第一电动智能调节阀组的进水端通过管道与热用户相连通，第一电动智能调节阀组内的各个电动智能调节阀分别与对应的热用户相连，第一电动智能调节阀组的出水端通过管道与第七蝶阀的进水端相连通，第七蝶阀控制管道的通闭。

第七蝶阀的出水端通过管道与第八蝶阀的进水端相连通，第八蝶阀的出水端通过管道与第一手动调节阀的进水端相连通，第一手动调节阀的出水端通过管道与第九蝶阀的进水端相连通，第一手动调节阀增加了系统中的手动控制，增加运行的安全性。

第九蝶阀的出水端通过管道与热源相连通，第七蝶阀与第八蝶阀之间相连的管道上装有第三温度传感器、第五压力传感器和第五压力表，第三温度传感器将第一回水环路中的温度数据上传至主系统中，第五压力传感器将第一回水环路中的压力数据上传至主系统，第五压力表用于检测第一回水环路中的压力。

第九蝶阀的出水端与热源之间相连的管道上装有第六压力表，第六压力表用于检测第一回水环路中的压力。

第二回水环路包括第二电动智能调节阀组，第二电动智能调节阀组内的各个电动智能调节阀分别与对应的热用户相连，第二电动智能调节阀组的进水端通过管道与热用户相连通，第二电动智能调节阀组的出水端通过管道与第十蝶阀的进水端相连通，第十蝶阀控制第二回水环路的通闭。

第十蝶阀的出水端通过管道与第十一蝶阀的进水端相连通，第十一蝶阀的出水端通过管道与第二手动调节阀的进水端相连通，第二手动调节阀的出水端通过管道与第十二蝶阀的进水端相连通，第二手动调节阀增加了系统中的手动控制，增加运行的安全性。

第十二蝶阀的出水端通过管道与热源相连通，第十蝶阀与第十一蝶阀之间相连的管道上装有第四温度传感器、第六压力传感器和第七压力表，第四温度传感器将第二回水环路中的温度数据上传至主系统中，第六压力传感器将第二回水环路中的温度数据上传至主系统中，第七压力表用于监测第二回水环路中的压力值。

第十二蝶阀的出水端与热源之间相连的管道上装有第八压力表，通过第八压力表监测第二回水环路中的压力值。

近端供热环路与远端供热环路之间通过供水球阀相连通，通过供水球阀、第三蝶阀、第六蝶阀的配合，以实现单通路供水、双通路供水或组合式供水。

第三蝶阀与热用户之间通过第一球阀组相连通，第一球阀组控制置于末端热用户的供水管道通闭。

第六蝶阀与热用户之间通过第二球阀组相连通，第二球阀组控制置于末端热用户的供水管道通闭。

第一电动智能调节阀组与热用户之间通过第三球阀组相连通，第三球阀组控制置于末端热用户回水管道的通闭。

第二电动智能调节阀组与热用户之间通过第四球阀组相连通，第四球阀组控制置于末端热用户回水管道的通闭。

第一手动调节阀上连有第一泄压阀，当管道系统需要管道泄压时，通过控制第一手动调节阀、第一泄压阀，以控制第一回水环路的压力，保证运行的安全。

第二手动调节阀上连有第二泄压阀，当管道系统需要管道泄压时，通过控制第二手动调节阀、第二泄压阀，以控制第二回水环路的压力，保证运行的安全。

本实用新型在传统的供热系统中增加了分解式变频泵和智能控制调节阀，根据采暖建筑到换热站的距离，分区分环设置管网，采用远近分环路设置分解变频泵技术，节约循环泵电耗，同时有利于管网水利平衡；本实用新型在热用户回水系统上增加智能水力平衡调节，保证按需、平稳供热。

本实用新型改变二次管网传统“大流量、小温差”的运行方式，变频运行减少水泵的电消耗，减少流量10％，理论节电10％～20％以上。

本实用新型改变用户室温冷热不均现象，实现自动运行，提高供热能效，一个供暖季至少节约热能5％以上。

附图说明

图1为本实用新型供水端的结构示意图。

图2为本实用新型回水端的结构示意图。

图中，1为近端供水环路，101为第一变频泵，102为第一蝶阀，103为第一压力传感器，104为第一压力表，105为第二蝶阀，106为第三蝶阀，107为第二压力表，108为第一温度传感器，109为第二压力传感器，110为供水球阀，111为第一球阀组，2为远端供水环路，201为第二变频泵，202为第四蝶阀，203为第三压力传感器，204为第三压力表，205为第五蝶阀，206为第六蝶阀，207为第四压力表，208为第二温度传感器，209为第四压力传感器，210为第二球阀组，3为第一回水环路，301为第一电动智能调节阀组，302为第七蝶阀，303为第八蝶阀，304为第一手动调节阀，305为第九蝶阀，306为第三温度传感器，307为第五压力传感器，308为第五压力表，309为第六压力表，310为第三球阀组，311为第一泄压阀，4为第二回水环路，401为第二电动智能调节阀组，402为第十蝶阀，403为第十一蝶阀，404为第二手动调节阀，405为第十二蝶阀，406为第四温度传感器，407为第六压力传感器，408为第七压力表，409为第八压力表，410为第四球阀组，411为第二泄压阀，5为热源，6为热用户。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-2所示，一种新型降低能耗供热装置，包括近端供水环路1、远端供水环路2、第一回水环路3和第二回水环路4。

近端供水环路1包括第一变频泵101，第一变频泵101的进水端通过管道与第一蝶阀102的一端相连通，第一蝶阀102的另一端通过管道与热源5相连通，第一蝶阀102与第一变频泵101之间相连的管道上装有第一压力传感器103和第一压力表104，通过第一蝶阀102控制第一变频泵101的进水端，第一压力表104用于监测第一变频泵101进水端的压力数据，第一压力传感器103将第一变频泵101进水端的压力数据通过第一压力传感器103传输至主控制系统中。

第一变频泵101的出水端与第二蝶阀105的进水端通过管道相连通，第二蝶阀105控制第二变频泵201出水端的通闭。

第二蝶阀105的出水端与第三蝶阀106的进水端通过管道相连通，第三蝶阀106的出水端通过管道与热用户6相连通，通过第三蝶阀106控制近端供水环路1与是否向热用户6供水。

第一变频泵101的出水端与第二蝶阀105之间的管道上装有第二压力表107，第二压力表107用于监测第一变频泵101的管道压力。

第二蝶阀105的出水端与第三蝶阀106之间相连的管道上装有第一温度传感器108和第二压力传感器109，第一温度传感器108将管道内的温度数据与压力数据传输至主控制系统中。

远端供水环路2包括第二变频泵201，第二变频泵201的进水端通过管道与第四蝶阀202的一端相连通，第四蝶阀202的另一端通过管道与热源5相连通，通过第四蝶阀202控制热源5与第二变频泵201之间的通闭。

第四蝶阀202与第二变频泵201之间相连的管道上装有第三压力传感器203和第三压力表204，第三压力表204用于监测管道内的压力，第三压力传感器203用于将管道内的压力传输至主控制系统中。

第二变频泵201的出水端与第五蝶阀205的进水端通过管道相连通，第五蝶阀205控制第二变频泵201出水端的通闭。

第五蝶阀205的出水端与第六蝶阀206的进水端通过管道相连通，第六蝶阀206的出水端通过管道与热用户6相连通，第六蝶阀206控制远端供水环路2与热用户6之间的通闭。

第二变频泵201的出水端与第五蝶阀205之间的管道上装有第四压力表207，第四压力表207用于监测管道内的压力。

第五蝶阀205的出水端与第六蝶阀206之间相连的管道上装有第二温度传感器208和第四压力传感器209，第二温度传感器208用于将管道内的温度数据上传至主系统中，第四压力传感器209用于将管道内的压力数据上传至主控制系统中。

第一回水环路3包括第一电动智能调节阀组301，第一电动智能调节阀组301的进水端通过管道与热用户6相连通，第一电动智能调节阀组301的出水端通过管道与第七蝶阀302的进水端相连通，第七蝶阀302控制管道的通闭。

第七蝶阀302的出水端通过管道与第八蝶阀303的进水端相连通，第八蝶阀303的出水端通过管道与第一手动调节阀304的进水端相连通，第一手动调节阀304的出水端通过管道与第九蝶阀305的进水端相连通，第一手动调节阀304增加了系统中的手动控制，增加运行的安全性。

第九蝶阀305的出水端通过管道与热源5相连通，第七蝶阀302与第八蝶阀303之间相连的管道上装有第三温度传感器306、第五压力传感器307和第五压力表308，第三温度传感器306将第一回水环路3中的温度数据上传至主系统中，第五压力传感器307将第一回水环路3中的压力数据上传至主系统，第五压力表308用于检测第一回水环路3中的压力。

第九蝶阀305的出水端与热源5之间相连的管道上装有第六压力表309，第六压力表309用于检测第一回水环路3中的压力。

第二回水环路4包括第二电动智能调节阀组401，第二电动智能调节阀组401的进水端通过管道与热用户6相连通，第二电动智能调节阀组401的出水端通过管道与第十蝶阀402的进水端相连通，第十蝶阀402控制第二回水环路4的通闭。

第十蝶阀402的出水端通过管道与第十一蝶阀403的进水端相连通，第十一蝶阀403的出水端通过管道与第二手动调节阀404的进水端相连通，第二手动调节阀404的出水端通过管道与第十二蝶阀405的进水端相连通，第二手动调节阀404增加了系统中的手动控制，增加运行的安全性。

第十二蝶阀405的出水端通过管道与热源5相连通，第十蝶阀402与第十一蝶阀403之间相连的管道上装有第四温度传感器406、第六压力传感器407和第七压力表408，第四温度传感器406将第二回水环路4中的温度数据上传至主系统中，第六压力传感器407将第二回水环路4中的温度数据上传至主控制系统中，第七压力表408用于监测第二回水环路4中的压力值。

第十二蝶阀405的出水端与热源5之间相连的管道上装有第八压力表409，通过第八压力表409监测第二回水环路4中的压力值。

近端供水环路1与远端供水环路2之间通过供水球阀110相连通，通过供水球阀110、第三蝶阀106、第六蝶阀206的配合，以实现单通路供水、双通路供水或组合式供水。

第三蝶阀106与热用户6之间通过第一球阀组111相连通，第一球阀组111控制置于末端热用户6的供水管道通闭。

第六蝶阀206与热用户6之间通过第二球阀组210相连通，第二球阀组210控制置于末端热用户6的供水管道通闭。

第一电动智能调节阀组301与热用户6之间通过第三球阀组310相连通，第三球阀组310控制置于末端热用户6回水管道的通闭。

第二电动智能调节阀组401与热用户6之间通过第四球阀组410相连通，第四球阀组410控制置于末端热用户6回水管道的通闭。

第一手动调节阀304上连有第一泄压阀311，当管道系统需要管道泄压时，通过控制第一手动调节阀304、第一泄压阀311，以控制第一回水环路3的压力，保证运行的安全。

第二手动调节阀404上连有第二泄压阀411，当管道系统需要管道泄压时，通过控制第二手动调节阀404、第二泄压阀411，以控制第二回水环路4的压力，保证运行的安全。

本实用新型在传统的供热系统中增加了分解式变频泵和智能控制调节阀，根据采暖建筑到换热站的距离，分区分环设置管网，采用远近分环路设置分解变频泵技术，节约循环泵电耗，同时有利于管网水利平衡；本实用新型在热用户6回水系统上增加智能水力平衡调节，保证按需、平稳供热。

本实用新型改变二次管网传统“大流量、小温差”的运行方式，变频运行减少水泵的电消耗，减少流量10％，理论节电10％～20％以上。

本实用新型改变用户室温冷热不均现象，实现自动运行，提高供热能效，一个供暖季至少节约热能5％以上。

本实用新型的工作原理为：

本实用新型通过在热力站各环路安装分解泵的运行方式取代传统的统一大循环泵的运行方式，在供热系统的使用中自动形成了热网计算机的科学化管理体系的控制执行体系，支持了热网科学化的管理体系的建立和运行，热网根据平衡需要，来调节各热力站的运行流量，并且不会出现管道压力大幅度波动的安全问题，从而有效地解决了各热力站富裕资用压力造成的大量电能浪费，降低了供热成本。

分解变频泵技术方案解决了热源运行流量长期受困于热网运行流量的难题，从而很好地解决了在供热运行中热网流量超出设备额定流量而引起的电能浪费，也解决了供热量需要的合理高效运行问题。

智能控制调节阀受控于一种基于计算机仿真调节的二网平衡算法系统，该系统利用建筑信息、供热面积信息、用户信息、通过绘制供热系统二次管网平面图、各入户分支供热面积建立二次网水力系统模型；利用水力分析系统，通过水力计算得到各管段流量及阀门理想开度，进行阀门的初调试，在供热之前，冷态运行时实现初平衡，供热初期结合系统立管的回水温度，室温的变化进行阀门的热态调试,实现水力平衡。

智能控制调节阀在供热系统中根据介质的流量、压力、温度、液位等工艺参数，根据自动化系统中的控制信号，自动调节阀门的开度，从而实现介质流量、压力、温度和液位的调节。调节阀通常由电动执行机构或气动执，智能控制调节阀在控制形式上是通过阀门开启角度大小来实现控制开度和截面面积，控制过程是在电机转动过程中，不断以线性电阻值反馈给控制单元，控制单元根据测量值和电动调节阀的反馈电阻值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。

Claims (8)

1.一种新型降低能耗供热装置，其特征在于，包括近端供水环路（1）、远端供水环路（2）、第一回水环路（3）和第二回水环路（4）；

所述近端供水环路（1）包括第一变频泵（101），第一变频泵（101）的进水端通过管道与第一蝶阀（102）的一端相连通，第一蝶阀（102）的另一端通过管道与热源（5）相连通，所述第一蝶阀（102）与第一变频泵（101）之间相连的管道上装有第一压力传感器（103）和第一压力表（104），所述第一变频泵（101）的出水端与第二蝶阀（105）的进水端通过管道相连通，第二蝶阀（105）的出水端与第三蝶阀（106）的进水端通过管道相连通，第三蝶阀（106）的出水端通过管道与热用户（6）相连通，所述第一变频泵（101）的出水端与第二蝶阀（105）之间的管道上装有第二压力表（107），所述第二蝶阀（105）的出水端与第三蝶阀（106）之间相连的管道上装有第一温度传感器（108）和第二压力传感器（109）；

所述远端供水环路（2）包括第二变频泵（201），第二变频泵（201）的进水端通过管道与第四蝶阀（202）的一端相连通，第四蝶阀（202）的另一端通过管道与热源（5）相连通，所述第四蝶阀（202）与第二变频泵（201）之间相连的管道上装有第三压力传感器（203）和第三压力表（204），所述第二变频泵（201）的出水端与第五蝶阀（205）的进水端通过管道相连通，第五蝶阀（205）的出水端与第六蝶阀（206）的进水端通过管道相连通，第六蝶阀（206）的出水端通过管道与热用户（6）相连通，所述第二变频泵（201）的出水端与第五蝶阀（205）之间的管道上装有第四压力表（207），所述第五蝶阀（205）的出水端与第六蝶阀（206）之间相连的管道上装有第二温度传感器（208）和第四压力传感器（209）；

所述第一回水环路（3）包括第一电动智能调节阀组（301），第一电动智能调节阀组（301）的进水端通过管道与热用户（6）相连通，第一电动智能调节阀组（301）的出水端通过管道与第七蝶阀（302）的进水端相连通，第七蝶阀（302）的出水端通过管道与第八蝶阀（303）的进水端相连通，第八蝶阀（303）的出水端通过管道与第一手动调节阀（304）的进水端相连通，第一手动调节阀（304）的出水端通过管道与第九蝶阀（305）的进水端相连通，第九蝶阀（305）的出水端通过管道与热源（5）相连通，所述第七蝶阀（302）与第八蝶阀（303）之间相连的管道上装有第三温度传感器（306）、第五压力传感器（307）和第五压力表（308），第九蝶阀（305）的出水端与热源（5）之间相连的管道上装有第六压力表（309）；

所述第二回水环路（4）包括第二电动智能调节阀组（401），第二电动智能调节阀组（401）的进水端通过管道与热用户（6）相连通，第二电动智能调节阀组（401）的出水端通过管道与第十蝶阀（402）的进水端相连通，第十蝶阀（402）的出水端通过管道与第十一蝶阀（403）的进水端相连通，第十一蝶阀（403）的出水端通过管道与第二手动调节阀（404）的进水端相连通，第二手动调节阀（404）的出水端通过管道与第十二蝶阀（405）的进水端相连通，第十二蝶阀（405）的出水端通过管道与热源（5）相连通，所述第十蝶阀（402）与第十一蝶阀（403）之间相连的管道上装有第四温度传感器（406）、第六压力传感器（407）和第七压力表（408），第十二蝶阀（405）的出水端与热源（5）之间相连的管道上装有第八压力表（409）。

2.根据权利要求1所述的一种新型降低能耗供热装置，其特征在于，所述近端供水环路（1）与远端供水环路（2）之间通过供水球阀（110）相连通。

3.根据权利要求2所述的一种新型降低能耗供热装置，其特征在于，所述第三蝶阀（106）与热用户（6）之间通过第一球阀组（111）相连通。

4.根据权利要求2所述的一种新型降低能耗供热装置，其特征在于，所述第六蝶阀（206）与热用户（6）之间通过第二球阀组（210）相连通。

5.根据权利要求2所述的一种新型降低能耗供热装置，其特征在于，所述第一电动智能调节阀组（301）与热用户（6）之间通过第三球阀组（310）相连通。

6.根据权利要求2所述的一种新型降低能耗供热装置，其特征在于，所述第二电动智能调节阀组（401）与热用户（6）之间通过第四球阀组（410）相连通。

7.根据权利要求2所述的一种新型降低能耗供热装置，其特征在于，所述第一手动调节阀（304）上连有第一泄压阀（311）。

8.根据权利要求2所述的一种新型降低能耗供热装置，其特征在于，所述第二手动调节阀（404）上连有第二泄压阀（411）。

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