CN216281623U - 一种基于混水原理的分室控温调节装置及控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于混水原理的分室控温调节装置和控制系统，分室控温调节装置包括通过管道连通的多个混水装置进口、一个调和水进口、多个混水装置出口、多个电动混水调节阀、一个混水泵，混水装置进口的供水与调和水进口的调和水进入电动混水调节阀后混合调节，混合后依次通过混水阀出口、混水装置出口流入用冷或用热系统，且每个混水阀出口、混水泵出口处均安装有所述温度传感器。本实用新型结构占用空间小，结构紧凑，便于安装，实现了一个空调系统冬季供热、夏季制冷两种状态下通过多支路分别控制供水温度、供水流量，应用范围更广范；可以更快速达到室内温度，且可以稳定的维持在设定温度。

Description

一种基于混水原理的分室控温调节装置及控制系统

技术领域

本实用新型涉及暖通供热、制冷技术领域，尤其涉及一种基于混水原理的分室控温调节装置。

背景技术

随着国人收入水平的提高，人们对舒适度的要求也在不断的提升，水电暖作为配套基础设施不可或缺。然而，随着一年一度的供暖(冷)季到来，供暖(冷)问题显得格外突出。

现在的居民住宅绝大多数采用集中供热(冷)方式，然而，不同的人群对温度的需求不尽相同，换热(冷)站却只能针对气候变化提供一种温度输出，那么就会产生每栋楼、每个楼层、每户、甚至每个室内供给温度都一样，这显然不能满足不同人群的需求。

市面上主流的方案是地板辐射采暖的分户分室调节，通过对地暖分水器增加泵或者调节阀的方式进行控制每个室内的温度。然而对于辐射供暖、供冷、风盘等其他形式，只能通过调节阀门开度来进行调节。经过我们实验证明，这种方式控制效果并不好，由于热惯性的影响，在电磁阀关闭后室内温度不会即刻降温(或升温)，而是有一定的滞后性，同理，在电磁阀开启后室内温度不会即刻升温，室内温度产生振荡，偏差较大。

市面上有地板辐射采暖的分室控温的相关设备和系统，但并没有一种设备既能服务于冬季供热空调系统又能服务于夏季制冷空调系统的分室控温调节装置。本设备不仅适用于地板辐射采暖、更适用于毛细辐射制冷、制热系统以及其他需要分支路控制温度的空调系统。其可通过混水的方式，实现供水温度的变化以及维持功能。独特的模块化结构设计，可实现占用空间小，拓展性强。其可通过温度传感器和独特的控制逻辑快速的调节供水回水温度，按照需求调节空调末端温度。且此设备可接收用户每一个室内室温采集点，可对室内温度值与设定值做比较，采用闭环控制原理控制混水装置阀门开度，阀门开度可在0-100％之间任意调节，将回水与供水按照一定比例混合，在不改变末端供水流量的情况下，快速调节供水温度，进而达到室内温度恒定的效果。同时，该设备可提供Modbus标准数据接口，将用户的需求温度实时反馈至换热站或者能源中心，换热站或能源中心可根据用户需求做资源分配与调节。实现了能量的按需分配，起到了节能的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于混水原理的分室控温调节装置，解决一个空调系统冬季供热、夏季制冷两种状态下，通过一组调节装置实现多支路分别控制供水温度的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种基于混水原理的分室控温调节装置，包括多个混水装置出口、一个调和水进口、多个混水装置进口、多个电动混水调节阀、一个混水泵和多个温度传感器，所述调和水进口的一端通过管道与用冷或用热系统的回水管连通，所述调和水进口的另一端通过管道与所述混水泵的混水泵入口连通，回水经过所述混水泵泵入所述电动混水调节阀内；所述混水泵的混水泵出口通过管道分流后与多个所述电动混水调节阀上的混水阀混水口连通；

多个所述混水装置进口的一端与用冷或用热系统供水端连接，所述混水装置进口的另一端通过管道与所述电动混水调节阀的混水阀入口连通；所述电动混水调节阀上的混水阀出口通过管道与混水装置出口的一端连通，所述混水装置出口的另一端与用冷或用热系统末端设备进水端连接；

所述混水装置进口的供水与所述调和水进口的调和水进入所述电动混水调节阀后混合调节，混合后依次通过所述混水阀出口、混水装置出口流入用冷或用热系统末端；每个所述混水阀出口、混水泵出口处均安装有所述温度传感器；

还包括一个PLC控制器，所述电动混水调节阀、混水泵和温度传感器均与所述PLC控制器电连接。

进一步的，所述调和水进口的进水端一侧连接有稳定平衡用的集水器。

进一步的，所述混水装置出口、混水装置进口与电动混水调节阀一一对应设置，数量设置为一个或多个。

进一步的，所述集水器根据安装空间设置为水平横卧式或竖直式。

进一步的，相邻的管道之间通过连接组件组装到一起，所述连接组件与管道之间采用螺纹连接、卡箍连接、热熔连接、快插连接或法兰连接。

一种如上所述的基于混水原理的分室控温调节装置的控制系统，包括多个温控面板，多个所述温控面板与所述PLC控制器有线或无线通讯连接，所述PLC控制器与热力站控制中心通讯连接，所述PLC控制器连接有IO扩展单元，所述混水泵、温度传感器和所述电动混水调节阀均通过所述IO扩展单元所述PLC控制器电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

本实用新型基于混水原理的分室控温调节装置，包括通过管道连接在一起的多个混水装置出口、一个调和水进口、多个混水装置进口、多个电动混水调节阀和一个混水泵，通过PLC控制器与多个温度传感器、电动混水调节阀和混水泵电连接，组成一个具备自动控制的调节装置，实现了一个空调系统冬季供热、夏季制冷两种状态下通过多支路分别控制供水温度；可实现根据末端室内温度设定值和当前室内温度实际值，通过计算得到相应的供水温度值，并自动调节混水比例，从而快速调节供水温度，让室内快速达到设定温度值；可实现不改变末端供水流量的前提下，改变供水温度。同时，可对已经交付的带有集水器的供冷供热住宅用户的系统进行局部改造，从而实现集水器不同支路的供水温度调节，从而对室内温度进行个性化调节。

与相有技术相比，1)相比于地板辐射供暖的分室控温，本装置也可用于夏季制冷的辐射制冷的空调系统，也可用于其他多支路的空调系统，应用范围更广范。2)相比于只用调节阀通过比例调节阀门开关量的分室控温，可以更快速达到室内温度，且可以稳定的维持在设定温度。3)室内温度基本维持在设定温度，波动值很小。4)结构占用空间小，结构紧凑，便于安装。5)本设备可以实现与热力站控制中心的连接，且可打通通讯协议与户内智能网关的连接，实现住户联网自定义温度的功能。

附图说明

下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型基于混水原理的分室控温调节装置实施例一主视图；

图2为本实用新型基于混水原理的分室控温调节装置实施例一左视图；

图3为本实用新型基于混水原理的分室控温调节装置实施例一右视图；

图4为实用新型图1中混水装置出口和调和水进口布置图；

图5为本实用新型基于混水原理的分室控温调节装置实施例二主视图；

图6为本实用新型基于混水原理的分室控温调节装置实施例二左视图；

图7为本实用新型基于混水原理的分室控温调节装置实施例二右视图；

图8为本实用新型基于混水原理的分室控温调节装置实施例三主视图；

图9为本实用新型基于混水原理的分室控温调节装置实施例四主视图；

图10为本实用新型图9中混水装置出口和调和水进口布置图；

图11为本实用新型基于混水原理的分室控温调节装置实施例四左视图；

图12为本实用新型基于混水原理的分室控温调节装置的控制系统拓扑图；

附图标记说明：1.混水装置出口；2.调和水进口；3.混水装置进口；4.电动混水调节阀；5.混水泵；6.PLC控制器；7.连接组件；8.混水阀入口；9.混水阀出口；10.混水阀混水口；11.混水泵入口；12.混水泵出口；13.温度传感器；14.集水器；15、分水器。

具体实施方式

如图1-12所示，一种基于混水原理的分室控温调节装置，包括多个混水装置出口1、一个调和水进口2、多个混水装置进口3、多个电动混水调节阀4、一个混水泵5和多个温度传感器13，所述调和水进口2的一端通过管道与用冷或用热系统的回水管连通，所述调和水进口2的另一端通过管道与所述混水泵5的混水泵入口11连通，回水经过所述混水泵5泵入所述电动混水调节阀4内；所述混水泵5的混水泵出口12通过管道分流后与多个所述电动混水调节阀4上的混水阀混水口10连通；

多个所述混水装置进口3的一端与用冷或用热系统供水端连接，所述混水装置进口3的另一端通过管道与所述电动混水调节阀4的混水阀入口8连通；所述电动混水调节阀4上的混水阀出口9通过管道与混水装置出口1的一端连通，所述混水装置出口1的另一端与用冷或用热系统末端设备进水端连接；

所述混水装置进口3的供水与所述调和水进口2的调和水进入所述电动混水调节阀4后混合调节，混合后依次通过所述混水阀出口9、混水装置出口1流入用冷或用热系统末端；每个所述混水阀出口9、混水泵出口12处均安装有所述温度传感器13；还包括一个PLC控制器6，所述电动混水调节阀4、混水泵5和温度传感器13均与所述PLC控制器6电连接。

具体的，所述调和水进口2的进水端一侧连接有集水器14，该集水器14接受从不同支路回到设备的回水，稳定各环路水压力平衡。所述混水装置出口1、混水装置进口3与电动混水调节阀4一一对应设置，数量设置为一个或多个。如图1-4所示，实施例一为8路进水、8路出水调节装置，可根据项目需要灵活变化支路数量；如图5-7所示，实施例二为12路进水、12路出水，其中集水器14设置为竖直式；如图8所示，实施例三为12路进水、12路出水，其中集水器14根据安装空间设置为水平横卧式；如图9-11所示，实施例四为一款带分水器的结构，分水器15与混水装置进口3通过带快插的管道连通，用冷或用热系统供水端与分水器15的总进水口连通，分流为多个支路后通过连通管进入混水装置进口3内，从而参与混水作业，包括12路进水、12路出水；具体的其他实施例中还可根据项目需要灵活变化支路数量。

相邻的管道之间通过连接组件7组装到一起，具体的所述连接组件可以是单个双开口或多开口的中通管件，也可以一组对接快插组件，所述连接组件与管道之间采用螺纹连接、卡箍连接、热熔连接、快插连接或法兰连接，具体采用的连接方式根据安装空间和接口数量进行选择。

如图12所示，一种如上所述的基于混水原理的分室控温调节装置的控制系统，包括多个温控面板，温控面板包含但不仅限于温度传感器，具备设备启停状态、运行模式(制冷、采暖)和温度的设定多项功能；多个所述温控面板与所述PLC控制器6有线或无线通讯连接，所述PLC控制器6与热力站控制中心通讯连接，所述PLC控制器6连接有IO扩展单元，所述混水泵5、温度传感器13和所述电动混水调节阀4均通过所述IO扩展单元所述PLC控制器6电连接。

具体的，工作时室内温度调控步骤如下：

1)室内温度的获取，建筑内的多个屋安装有温控面板，根据不同末端室内温控面板的反馈信号至所述PLC控制器6，所述PLC控制器6对所述混水泵、温度传感器和所述电动混水调节阀进行调控，从而获得对应的室内设定温度值；同时所述PLC控制器将信号传递至热力站控制中心，所述热力站控制中心对总供水温度进行调节；

2)室内温度调节，根据不同的室内温度反馈信号，通过设定的算法自动调节电动混水调节阀4的开度，通过混水装置出口输出不同的供水温度，从而将室内温度到达设定值；且每个支路可根据温度传感器13反馈信号单独调节开度，从而分别控制供水温度；

4)室内温度的维持，当室内温度到达设定值后，温控面板再次反馈信号至所述PLC控制器6，保持电动混水调节阀的开度维持装置水循环运转；当室内温度受到外界影响而偏离了设定温度值±1℃，温度信号传递到PLC控制器，控制器将再次调节电动混水调节阀的开度，再次对室内温度进行调节，以快速达到设定温度；

此分室控温调节装置负责的多个房间，在室温调节过程中，当PLC控制器监测到室内多个温控面板中的其中一个或者多个处于开启状态时，发出控制信号启动混水泵5。具体的，PLC控制器检测到有任何一个房间的实际温度值与设定值有偏离时，混水泵5即开启，当PLC控制器判断所有电动混水调节阀混水功能全关时，混水泵5随即关闭。

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

Claims (6)

1.一种基于混水原理的分室控温调节装置，其特征在于：包括多个混水装置出口、一个调和水进口、多个混水装置进口、多个电动混水调节阀、一个混水泵和多个温度传感器，所述调和水进口的一端通过管道与用冷或用热系统的回水管连通，所述调和水进口的另一端通过管道与所述混水泵的混水泵入口连通，回水经过所述混水泵泵入所述电动混水调节阀内；所述混水泵的混水泵出口通过管道分流后与多个所述电动混水调节阀上的混水阀混水口连通；

多个所述混水装置进口的一端与用冷或用热系统供水端连接，所述混水装置进口的另一端通过管道与所述电动混水调节阀的混水阀入口连通；所述电动混水调节阀上的混水阀出口通过管道与混水装置出口的一端连通，所述混水装置出口的另一端与用冷或用热系统末端设备进水端连接；

所述混水装置进口的供水与所述调和水进口的调和水进入所述电动混水调节阀后混合调节，混合后依次通过所述混水阀出口、混水装置出口流入用冷或用热系统末端；每个所述混水阀出口、混水泵出口处均安装有所述温度传感器；

还包括一个PLC控制器，所述电动混水调节阀、混水泵和温度传感器均与所述PLC控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的基于混水原理的分室控温调节装置，其特征在于：所述调和水进口的进水端一侧连接有稳定平衡用的集水器。

3.根据权利要求1所述的基于混水原理的分室控温调节装置，其特征在于：所述混水装置出口、混水装置进口与电动混水调节阀一一对应设置，数量设置为一个或多个。

4.根据权利要求2所述的基于混水原理的分室控温调节装置，其特征在于：所述集水器根据安装空间设置为水平横卧式或竖直式。

5.根据权利要求1所述的基于混水原理的分室控温调节装置，其特征在于：相邻的管道之间通过连接组件组装到一起，所述连接组件与管道之间采用螺纹连接、卡箍连接、热熔连接、快插连接或法兰连接。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的基于混水原理的分室控温调节装置的控制系统，其特征在于：包括多个温控面板，多个所述温控面板与所述PLC控制器有线或无线通讯连接，所述PLC控制器与热力站控制中心通讯连接，所述PLC控制器连接有IO扩展单元，所述混水泵、温度传感器和所述电动混水调节阀均通过所述IO扩展单元所述PLC控制器电连接。

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