CN218033358U - 一种基于全热网平衡优化的供热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于供热系统及热力节能领域，提出一种基于全热网平衡优化的供热系统。包括热源及其内部温度传感器和流量传感器、工频泵、换热站及其内部温度传感器和流量传感器、流量调节阀、变频泵、用户室内温度传感器和流量传感器、控制变频泵的三级云平台、控制流量调节阀的二级云平台和汇总的总控制云平台；变频泵设置于每个用户入口处；流量调节阀设置于每个换热站入口处。本实用新型采用热源、换热站到热用户三级调节，综合调节集中供热系统，有效解决了各换热站之间、不同楼栋之间、同一楼栋中各用户之间的水力失调问题，缓解了同一楼栋“上热下冷”、不同楼栋“近热远冷”、换热站热量分配失衡和热源产热不足或过剩的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及供热系统及热力节能领域，具体涉及一种基于全热网平衡优化的供热系统。
背景技术
集中供热是我国北方冬季取暖的主要形式，集中供热系统一般分为热源、换热站、热网、热用户等。目前我国供热企业对于集中供热系统采用的控制调节手段有：热源侧的集中质调节、换热站处的二次网侧质调节和分阶段改变流量的质调节等。但仅仅采用这几种控制方法，很难从根本上解决同一楼栋“上热下冷”、不同楼栋“近热远冷”、换热站热量分配失衡和热源产热不足或热源产热过剩等问题。
为了从根本上解决水力失调问题，并在满足用户需求的基础上降低产热，节约能耗，提出一种基于全热网平衡优化的供热系统。本实用新型能够从实现三级调节来解决水力失调问题，降低供热能耗，兼具经济效益和环境效益。
实用新型内容
本实用新型提出了一种基于全热网平衡优化的供热系统，旨在解决集中供热系统中存在的水力失调问题，从全网热平衡的角度出发，利用三级云平台、二级云平台和汇总的总控制云平台实现对供热系统的三级联合调控。一种基于全热网平衡优化的供热系统包括，热源及其内部温度传感器和流量传感器、工频泵、换热站及其内部温度传感器和流量传感器、流量调节阀、变频泵、用户室内温度传感器和流量传感器、控制变频泵的三级云平台、控制流量调节阀的二级云平台和汇总的总控制云平台；变频泵设置于每个用户入口处；流量调节阀设置于每个换热站入口处。本实用新型采用热源、换热站到热用户三级调节，综合调节集中供热系统，有效解决了各换热站之间、不同楼栋之间、同一楼栋中各用户之间的水力失调问题，缓解了同一楼栋“上热下冷”、不同楼栋“近热远冷”、换热站热量分配失衡和热源产热不足或过剩的问题。
本实用新型不同于其他供热系统之处在于，系统设置了三级云平台、二级云平台和汇总的总控制云平台；汇总的总控制云平台无线连接热源内部温度传感器和流量传感器、工频泵、换热站内部温度传感器和流量传感器、用户室内温度传感器和流量传感器；二级云平台与流量调节阀、换热站通过无线连接；每个楼栋设置一个三级云平台，与该楼栋内的用户入口处变频泵通过无线连接；总控制云平台、二级云平台、各个三级云平台之间通过无线连接；三级云平台无线连接并控制用户入口处的变频泵；二级云平台无线连接并控制各换热器入口处的流量调节阀；汇总的总控制云平台通过无线连接对二级和三级云平台下达指令。
本实用新型的技术方案：
一种基于全热网平衡优化的供热系统，包括热源1及其内部温度传感器和流量传感器、工频泵2、换热站及其内部温度传感器和流量传感器、流量调节阀、变频泵、用户室内温度传感器和流量传感器、控制变频泵的三级云平台、控制流量调节阀的二级云平台19和汇总的总控制云平台20；变频泵设置于每个用户入口处；流量调节阀设置于每个换热站入口处；
热源1出水端管路分支，一分支过流量调节阀a3、换热站a5，另一分支过流量调节阀b4、换热站b6，两分支汇合后过工频泵2通入至热源1的回水端；换热站a5和换热站b6内的介质经与热源1换热后，再过各楼栋内的变频泵后通入用户端；总控制云平台20与热源1内部温度传感器和流量传感器、工频泵2、换热站内部温度传感器和流量传感器、用户室内温度传感器和流量传感器通过无线连接；二级云平台19与流量调节阀、换热站通过无线连接；每个楼栋设置一个三级云平台，与该楼栋内的用户入口处变频泵通过无线连接；总控制云平台20、二级云平台19、各个三级云平台之间通过无线连接。
总控制云平台20负责接收热源1内部温度传感器与流量传感器返回数据、换热站内部温度传感器与流量传感器返回数据和用户室内温度传感器与流量传感器返回数据，并通过返回数据计算二级云平台、三级云平台下一步调控所需参数。
总控制云平台负责控制二级云平台和各个三级云平台；二级云平台通过调节各换热站入口处的流量调节阀开度控制各换热站的流量；每个楼栋均设置一个三级云平台，同时每个用户入口处均设置一个变频水泵，三级云平台通过控制各自楼栋用户入口处的变频水泵调节各用户供水流量。
工频泵2负责提供一次网最不利环路的压头，并由总控制云平台进行监控，保证运行安全。
本实用新型的有益效果：本实用新型实现了全热网的综合调控，确保全热网全时段准确的自动化运行，对热负荷进行预测，完成供热系统的调节；采用从热源、换热站到热用户三级调节的方法，对集中供热系统进行质量-流量的综合调节，有效解决了各换热站之间、不同楼栋之间、同一楼栋中各用户之间的水力失调问题，缓解了同一楼栋“上热下冷”、不同楼栋“近热远冷”、换热站热量分配失衡和热源产热不足或过剩的问题；采用分布式变频技术有效降低热网阀门节流带来的能量损失；本实用新型极大的改善了供热系统的水力失调问题，在保证热用户需求的情况下，降低了系统运行能耗。
附图说明
图1是本实用新型一种基于全热网平衡优化的供热系统的示意图。
图中：1-热源、2-工频泵、3-流量调节阀a、4-流量调节阀b、5-换热站a、6-换热站b、7-变频泵a、8-变频泵b、9-变频泵c、10-变频泵d、11-变频泵e、12-变频泵f、13-变频泵g、14变频泵h、15三级云平台a、16三级云平台b、17三级云平台c、18三级云平台d、19-二级云平台、20-总控制云平台。
具体实施方式
以下结合图1和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。
一种基于全热网平衡优化的供热系统，包括热源1及其内部温度传感器和流量传感器、工频泵2、换热站及其内部温度传感器和流量传感器、流量调节阀、变频泵、用户室内温度传感器和流量传感器、控制变频泵的三级云平台、控制流量调节阀的二级云平台19和汇总的总控制云平台20；变频泵设置于每个用户入口处；流量调节阀设置于每个换热站入口处；
热源1出水端管路分支，一分支过流量调节阀a3、换热站a5，另一分支过流量调节阀b4、换热站b6，两分支汇合后过工频泵2通入至热源1的回水端；换热站a5和换热站b6内的介质经与热源1换热后再过各楼栋内的变频泵通入用户端；总控制云平台20与热源1内部温度传感器和流量传感器、工频泵2、换热站内部温度传感器和流量传感器、用户室内温度传感器和流量传感器通过无线连接；二级云平台19与流量调节阀、换热站通过无线连接；每个楼栋设置一个三级云平台，与该楼栋内的用户入口处变频泵通过无线连接；总控制平台20、二级云平台19、各个三级云平台之间通过无线连接。
每个楼栋包括多个用户；变频泵包括变频泵a7、变频泵b8、变频泵c9、变频泵d10、变频泵e11、变频泵f12、变频泵g13、变频泵h14；三级云平台包括三级云平台a15、三级云平台b16、三级云平台c17、三级云平台d18；三级云平台a15与变频泵a7、变频泵b8无线连接；三级云平台b16与变频泵c9、变频泵d10无线连接；三级云平台c17与变频泵e11、变频泵f12无线连接；三级云平台d18与变频泵g13、变频泵h14无线连接。
总控制平台20收集所连接组件的相关数据进行计算并反馈控制，从热用户需求入手，计算下一时刻各热用户的热负荷预测值Q1、各楼栋的热负荷预测值Q2、各换热站的热负荷预测值Q3和热源的总热负荷预测值Q4。系统根据Q4计算出热源1处的热水流量和温度，并在热源1侧进行集中调节，以保证热源热量输出最低，同时满足整个供热系统的热量需求；根据Q3计算出各个换热站的热水流量，并采用电动阀门调节进入各个换热站的热水流量；然后根据各楼栋的热负荷预测值Q2得到各楼栋的热水流量，将二次网的热水流量分配给各三级云平台；最后根据Q1计算进入各热用户的流量，并通过热用户入口处的变频泵对末端流量进行分配，最终实现对热用户室内温度的调节。热源1通过总控制平台20反馈的负荷预测值Q4，改变其供水温度和流量，使得热源1供出的热量满足供热区域内热用户所需热量之和；工频泵2设置在一次网回水管路上，负责提供整个一次网最不利环路的压头；
流量调节阀安装在每个换热站的入口处，通过二级云平台19反馈的负荷预测值Q3，对进入各换热站的热水流量进行分配和调节，使各换热站获得各自二次网内热用户所需热量之和；
变频泵设置于每个用户入口处，通过三级云平台反馈的负荷预测值Q1，对同一楼栋不同热用户所需的热量进行分配。
本实用新型通过在热源处采用集中调节来控制总热量的输出，采用变频泵和流量调节阀组合的方式来控制各换热站的热量分配、控制各楼栋的热量分配，最后进行各热用户的热量分配。缓解了同一楼栋“上热下冷”、不同楼栋“近热远冷”、换热站热量分配失衡和热源产热不足或过剩的问题；采用分布式变频技术有效降低热网阀门节流带来的能量损失；本实用新型极大地改善了供热系统的水力失调问题，在保证热用户需求的情况下，降低了系统运行能耗。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种基于全热网平衡优化的供热系统，其特征在于，该基于全热网平衡优化的供热系统包括热源(1)及其内部温度传感器和流量传感器、工频泵(2)、换热站及其内部温度传感器和流量传感器、流量调节阀、变频泵、用户室内温度传感器和流量传感器、控制变频泵的三级云平台、控制流量调节阀的二级云平台(19)和汇总的总控制云平台(20)；变频泵设置于每个用户入口处；流量调节阀设置于每个换热站入口处；
热源(1)出水端管路分支，一分支过流量调节阀a(3)、换热站a(5)，另一分支过流量调节阀b(4)、换热站b(6)，两分支汇合后过工频泵(2)通入至热源(1)的回水端；换热站a(5)和换热站b(6)内的介质经与热源(1)换热后，再过各楼栋内的变频泵后通入用户端；总控制云平台(20)与热源(1)内部温度传感器和流量传感器、工频泵(2)、换热站内部温度传感器和流量传感器、用户室内温度传感器和流量传感器通过无线连接；二级云平台(19)与流量调节阀、换热站通过无线连接；每个楼栋设置一个三级云平台，与该楼栋内的用户入口处变频泵通过无线连接；总控制云平台(20)、二级云平台(19)、各个三级云平台之间通过无线连接。
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| CN202222348662.0U CN218033358U (zh) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | 一种基于全热网平衡优化的供热系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN218033358U true CN218033358U (zh) | 2022-12-13 |
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Family Applications (1)
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| CN202222348662.0U Active CN218033358U (zh) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | 一种基于全热网平衡优化的供热系统 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-09-05 CN CN202222348662.0U patent/CN218033358U/zh active Active
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