CN220624140U - 大温差供热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大温差供热系统,它包括热源站、循环泵、至少两个热用户、供水管等组成;供水管入口端与热源站出口端相连,供水管出口端与热源站入口端相连;所有热用户分别通过其分配供水管入口端、分配回水管出口端与供水管相连;循环泵设置于除分配供水管入口端与分配回水管出口端之间的供水管以外的供水管上;至少一个热用户是由水源热泵、室内散热末端组成;水源热泵的蒸发器水侧入口端与分配供水管出口端相连,水源热泵的蒸发器水侧出口端与分配回水管入口端相连;其特点是:可以使用一根供水管向各热用户供热,且夏季能根据热用户的需要为其分散供冷,冬季能使城市一、二次热网同时实现大温差集中供热。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大温差供热系统,属于集中供热技术领域。
背景技术
随着社会发展和人民生活水平的提高,在城市中利用集中供热系统对建筑或建筑小区进行冬季供暖的应用越来越广泛,目前常用的集中供热系统一般是双管热水供热系统,如图9所示;从图9中可知:双管热水供热系统由热源1、循环泵2、热用户3、供水管4、回水管30等组成;供水管4、回水管30敷设在室外,俗称:室外管网。工作过程中,热源1所生产的热水通过供水管4送往各热用户3,在其中放出热量后;温度降低的热水再在循环泵2的作用下,通过回水管30返回热源1再次被加热。所有热用户3都是通过其分配供水管6、分配回水管7并联连接在供水管4和回水管30之间。
近年,随着城市规模的不断扩大,城市集中供热系统的供热半径也不断增加,导致供水管4、回水管30的初投资增加,同时,管径的增大也导致供水管4、回水管30在城市街区敷设更困难,因为需要更大的占地面积。另外,北方传统使用城市集中供热系统进行冬季供暖的城市,由于供热系统原有供热区域内热用户供热面积的增加,导致其原有室外管网的供热能力不足,也迫切希望在不改动原有室外管网的情况下,提高供水管4、回水管30的供热能力;因此近年增大供水管4和回水管30之间热水温差的大温差供热系统越来越受到供热行业的重视。
目前,对于图9所示的集中供热系统,为了实现大温差供热的一个解决方案是:在系统中的各个热用户3的用户引入口增加一台楼宇式吸收式换热机组60,如图10所示。工作过程中,热源1生产的热水通过供水管4送往各热用户3的楼宇式吸收式换热机组60,依靠该热水驱动楼宇式吸收式换热机组60正常工作,通过间接换热的方式加热送往室内散热末端20的热水(如图10所示),供水管4送来的热水在楼宇式吸收式换热机组60中放出热量、水温降低后,通过该热用户3的分配回水管7、回水管30又回到热源再次被加热。
在楼宇式吸收式换热机组60的作用下,图10所示集中供热系统中供水管4与回水管30之间的热水温差可以大幅提高,从而可以在相同管径下,增大图10所示方案中供水管4和回水管30的输送热量能力。
但图10所示的大温差供热系统在实际运行过程中存在以下问题:
1)室外管网仍然是双管系统,有一根供水管4和一根回水管30,因此在城市街区敷设时仍会占用较大的地面面积,且两根管道,初投资和施工费用仍会较大。
另外,如图10所示,因为各热用户3的楼宇式吸收式换热机组60是通过其分配供水管6、分配回水管7并联连接在供水管4与回水管30之间,众所周知,这种并联连接方式会导致热源1通过供水管4和回水管30向各热用户3的楼宇式吸收式换热机组60输配热水时,进入各楼宇式吸收式换热机组60的热水流量会产生相互影响,使供热系统产生水力不平衡,从而使有些楼宇式吸收式换热机组60的热水流量不足,而有些楼宇式吸收式换热机组60的热水流量过多,影响图10所示集中供热系统的正常运行。
为解决图10所示双管集中热水供热系统的水力不平衡,在供热系统中要增加很多调控阀件,导致供热系统初投资的增加;同时,在运行过程中,为了保证这些调控阀件在供热系统的实际运行中正确发挥作用,除了有赖于设计人员的正确设计以外,安装人员和运行人员的精细安装和调试也极其重要,又会导致运行费用的增加。
2)图10所示的大温差供热系统在运行中,楼宇式吸收式换热机组60是依靠来自热源1的热水作为驱动能源,为了保证楼宇式吸收式换热机组60的正常运行,对于来自热源1并通过供水管4进入楼宇式吸收式换热机组60的供水温度要求较高,一般在90℃左右;同时,经过楼宇式吸收式换热机组60加热后的室内散热末端20的供水温度不可能高于上述供水温度(即:供水管4中的热水温度);因此,在实际工程中,图10所示的大温差供热系统不利于较低温度的低温余热的回收利用。
3)夏季,当热用户3有制冷需求时,图10所示的大温差供热系统必须由热源1生产出较高温度的热水,再通过供水管4和回水管30送往有制冷需求的热用户3的楼宇式吸收式换热机组60中,利用其生产低温冷冻水,供该热用户的室内散热末端20使用,从而实现城市集中供冷;但众所周知,夏季,城市集中供热系统中的热用户有集中供冷需求的一般仅占少数,所以图10所示的大温差供热系统用于夏季供冷时,因为用户数量少,冷负荷低,因此运行能耗和运行费行都很高,并不实用。
另外,当上述楼宇式吸收式换热机组60用于城市热网的热力站中,用于替换传统的热力站板式换热器,为一个建筑小区供热时,楼宇式吸收式换热机组60可以使城市热网热源至各热力站之间的一次网实现大温差运行;但不能同时使建筑小区内部、由热力站至各建筑(即:热用户3)之间的二次网实现大温差运行。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种使用一根供水管向各热用户供热,供水管中的热水温度可以低于热用户室内散热末端的供水和回水温度,运行中能避免各热用户的热水流量相互影响;且夏季能根据热用户的需要为其分散供冷,冬季能使城市一、二次热网同时实现大温差集中供热的大温差供热系统和控制方法。
为了克服上述技术存在的问题,本实用新型解决技术问题的技术方案是:
1、一种大温差供热系统,包括热源站(1)、循环泵(2)、供水管(4)、分配供水管(6)、分配回水管(7)、至少两个热用户(3),其特征是:该大温差供热系统的供水管(4)入口端与热源站(1)出口端(A)相连,所述供水管(4)出口端与热源站(1)入口端(B)相连;所有热用户(3)都是分别通过各自的分配供水管(6)入口端和分配回水管(7)出口端与供水管(4)相连;所述循环泵(2)设置于除同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端与其分配回水管(7)出口端之间的供水管(4)以外的任意一段供水管(4)上;
至少一个热用户(3)是由水源热泵(9)、室内散热末端(20)组成;所述水源热泵(9)包含压缩机(12)、蒸发器(10)、冷凝器(11)、节流阀(13)四大部件;所述压缩机(12)出口端依次通过冷凝器(11)制冷剂侧入口端、冷凝器(11)制冷剂侧出口端、节流阀(13)、蒸发器(10)制冷剂侧入口端、蒸发器(10)制冷剂侧出口端,与压缩机(12)入口端相连;构成水源热泵(9)的制冷剂循环系统;所述冷凝器(11)的水侧出口端通过一户内供水管(24)与室内散热末端(20)入口端相连,所述室内散热末端(20)出口端通过一户内回水管(25)与冷凝器(11)的水侧入口端相连;所述蒸发器(10)的水侧入口端依次通过该热用户(3)的分配供水管(6)出口端、分配供水管(6)入口端与供水管(4)相连;所述蒸发器(10)的水侧出口端依次通过该热用户(3)的分配回水管(7)入口端、分配回水管(7)出口端与供水管(4)相连。
2、一种大温差供热系统,包括热源站(1)、供水管(4)、分配供水管(6)、分配回水管(7)、至少两个热用户(3),其特征是:该大温差供热系统还包括调节阀(8);所述供水管(4)入口端与热源站(1)出口端(A)相连,所述供水管(4)出口端与热源站(1)入口端(B)相连;所有热用户(3)都是分别通过各自的分配供水管(6)入口端和分配回水管(7)出口端与供水管(4)相连;所述调节阀(8)设置于除同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端与其分配回水管(7)出口端之间的供水管(4)以外的任意一段供水管(4)上;
至少一个热用户(3)是由水源热泵(9)、室内散热末端(20)组成;所述水源热泵(9)包含压缩机(12)、蒸发器(10)、冷凝器(11)、节流阀(13)四大部件;所述压缩机(12)出口端依次通过冷凝器(11)制冷剂侧入口端、冷凝器(11)制冷剂侧出口端、节流阀(13)、蒸发器(10)制冷剂侧入口端、蒸发器(10)制冷剂侧出口端,与压缩机(12)入口端相连;构成水源热泵(9)的制冷剂循环系统;所述冷凝器(11)的水侧出口端通过一户内供水管(24)与室内散热末端(20)入口端相连,所述室内散热末端(20)出口端通过一户内回水管(25)与冷凝器(11)的水侧入口端相连;所述蒸发器(10)的水侧入口端依次通过该热用户(3)的分配供水管(6)出口端、分配供水管(6)入口端与供水管(4)相连;所述蒸发器(10)的水侧出口端依次通过该热用户(3)的分配回水管(7)入口端、分配回水管(7)出口端与供水管(4)相连。
对于上述方案1和方案2还可以做以下改进:
1)在系统中增加一个合流三通流量调节阀(17);该合流三通流量调节阀(17)的旁流入口依次通过一旁通管(23)出口端、旁通管(23)入口端,与所述蒸发器(10)水侧出口端和同一热用户(3)的分配回水管(7)出口端之间的分配回水管(7)相连;所述合流三通流量调节阀(17)出口通过同一热用户(3)的分配供水管(6)出口端与所述蒸发器(10)水侧入口端相连;所述合流三通流量调节阀(17)的直流入口通过同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端与供水管(4)相连。
2)在系统中增加一个合流三通流量调节阀(17);该合流三通流量调节阀(17)的直流入口依次通过一旁通管(23)出口端、旁通管(23)入口端,与所述蒸发器(10)水侧出口端和同一热用户(3)的分配回水管(7)出口端之间的分配回水管(7)相连;所述合流三通流量调节阀(17)出口通过同一热用户(3)的分配供水管(6)出口端与所述蒸发器(10)水侧入口端相连;所述合流三通流量调节阀(17)的旁流入口通过同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端与供水管(4)相连。
3)在系统中增加一个分流三通流量调节阀(18);该分流三通流量调节阀(18)的旁流出口依次通过一旁通管(23)入口端、旁通管(23)出口端,与所述蒸发器(10)水侧入口端和同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端之间的分配供水管(6)相连;所述分流三通流量调节阀(18)入口通过同一热用户(3)的分配回水管(7)入口端与所述蒸发器(10)水侧出口端相连;所述分流三通流量调节阀(18)的直流出口通过同一热用户(3)的分配回水管(7)出口端与供水管(4)相连。
4)在系统中增加一个分流三通流量调节阀(18);该分流三通流量调节阀(18)的直流出口依次通过一旁通管(23)入口端、旁通管(23)出口端,与所述蒸发器(10)水侧入口端和同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端之间的分配供水管(6)相连;所述分流三通流量调节阀(18)入口通过同一热用户(3)的分配回水管(7)入口端与所述蒸发器(10)水侧出口端相连;所述分流三通流量调节阀(18)的旁流出口通过同一热用户(3)的分配回水管(7)出口端与供水管(4)相连。
5)在所述蒸发器(10)水侧入口端与同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端之间的分配供水管(6)上设置有一预热器(19);所述预热器(19)高温侧入口端通过该分配供水管(6)入口端与供水管(4)相连,所述预热器(19)高温侧出口端与所述蒸发器(10)水侧入口端相连;所述预热器(19)低温侧出口端通过同一热用户(3)的户内回水管(25)与冷凝器(11)水侧入口端相连;所述预热器(19)低温侧入口端与同一热用户(3)的室内散热末端(20)出口端相连。
6)在同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端与其分配回水管(7)出口端之间的供水管(4)上设置有一阻力阀(16)。
对于上述的改进方案6还可以做以下进一步改进:在所述蒸发器(10)水侧入口端与同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端之间的分配供水管(6)上设置有一预热器(19);所述预热器(19)高温侧入口端通过该分配供水管(6)入口端与供水管(4)相连,所述预热器(19)高温侧出口端与所述蒸发器(10)水侧入口端相连;所述预热器(19)低温侧出口端通过同一热用户(3)的户内回水管(25)与冷凝器(11)水侧入口端相连;所述预热器(19)低温侧入口端与同一热用户(3)的室内散热末端(20)出口端相连。
本实用新型与现有技术相比,其有益效果是:
1.能减少从热源至热用户之间的室外供热管道的数量,降低室外管网的初投资;
2.能够克服双管热水供热系统存在的水力失调,避免热用户水流量分配产生相互影响;
3.可以使热用户室内散热末端的供水和回水温度高于室外供水管中的热水温度,有利于较低温度的低温余热的回收;
4.夏季能根据热用户需要,实现以热用户为单位的分散供冷,更节能,运行费用更低;冬季能使城市一、二次热网同时实现大温差集中供热;
5.本实用新型适用于工业和民用的大温差供热系统,特别适用于余热回收及可再生能源供热的场合。
附图说明
图1是本实用新型实施例1结构示意图;
图2是本实用新型实施例2结构示意图;
图3是本实用新型实施例3结构示意图;
图4是本实用新型实施例4结构示意图;
图5是本实用新型实施例5结构示意图;
图6是本实用新型实施例6结构示意图;
图7是本实用新型实施例7结构示意图;
图8是本实用新型实施例8结构示意图;
图9是现有技术结构示意图;
图10是现有技术结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型内容作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示,本实施例是一种大温差供热系统,用于有供暖需求的场合。整个系统包括以下组成部分:热源站1、循环泵2、4个热用户3(如图1中的图a、图b、图c、图d所示)、供水管4、阻力阀16和回水温度传感器22。
图1中的图a、图b所示热用户3与供水管4之间是采用直接连接方式;因为此时供水管4中热水温度正好能满足这两个热用户3的室内散热末端20的需要,因此,供水管4中的热水直接进入室内散热末端20为用户供暖。
图1中的图c、图d所示热用户3与供水管4之间是采用间接连接方式;因为此时供水管4中热水温度比这两个热用户3的室内散热末端20入口端所要求的热水温度低,不能满足室内散热末端20的需要,因此,在这两个热用户3的引入口设置了水源热泵9,用于从供水管4的热水中提取热量,为图c、图d所示热用户3供暖。
如图1所示,水源热泵9基本组成是:蒸发器10、冷凝器11、压缩机12、节流阀13。其连接方式是:压缩机12出口端依次通过冷凝器11制冷剂侧入口端、冷凝器11制冷剂侧出口端、节流阀13、蒸发器10制冷剂侧入口端、蒸发器10制冷剂侧出口端,与压缩机12入口端相连;构成水源热泵9的制冷剂循环系统。
对于图1中的图c、图d所示热用户3,其室内散热末端20、户内水泵21、户内回水管25、水源热泵9的冷凝器11、户内供水管24依次相连,就构成这两个热用户3的户内系统。
上述户内系统连接方式是:冷凝器11的水侧出口端通过户内供水管24与室内散热末端20入口端相连,室内散热末端20出口端依次通过户内水泵21吸入端、户内水泵21压出端、户内回水管25,与冷凝器11的水侧入口端相连。在实际应用时,对于上述户内系统,户内水泵21也可以安装在冷凝器11的水侧出口端与室内散热末端20入口端之间的户内供水管24上。户内水泵21的上述安装方式适用本实用新型所有采用了水源热泵9的方案。
工作时,水源热泵9的蒸发器10从供水管4的热水中提取热量,再通过水源热泵9的冷凝器11加热户内系统的热水,再提供给室内散热末端20,用于热用户的供暖。
如图1所示,阻力阀16是一种可以调控压差的控制阀,如:压差控制阀。对于图1中的图a所示热用户3,阻力阀16工作时的作用是控制分配供水管6与分配回水管7之间的压差为给定的期望值,用于调控进入室内散热末端20的热水流量。
对于图1中的图d所示热用户3,阻力阀16工作时的作用是控制蒸发器10水侧入口端与蒸发器10水侧出口端之间的压差为给定的期望值,从而使进入蒸发器10的热水流量为给定的期望值。
热源站1可以是锅炉、热泵机组(特别是跨临界二氧化碳空气源热泵)、余热回收装置、城市热网换热站、地热井换热站、蓄热器等中的任意一种或多种。
热用户3是一栋楼的供暖系统,或一栋楼不同区域的供暖系统,例如:高层建筑的高区供暖系统,低区供暖系统。
热用户3内的室内散热末端20可以是散热器、地暖或风机盘管等中的任意一种。每一组室内散热末端20都配有温控阀,用于控制室温。
分配水泵5是变频泵。对于图1中的图b所示热用户3,分配水泵5工作时的作用是控制其室内散热末端20入口端与出口端之间的压差为给定的期望值,从而对进入室内散热末端20的热水流量进行调控。
对于图1中的图c所示热用户3,分配水泵5工作时的作用是控制蒸发器10水侧入口端与蒸发器10水侧出口端之间的压差为给定的期望值,从而使进入蒸发器10的热水流量为给定的期望值。因为实际应用时,为保证该热用户3的水源热泵9正常工作,对于通过其蒸发器10的热水流量一般都有最低流量要求,为了保证水源热泵9的高效运行,通常厂家会给出推荐热水流量,因此运行过程中应使通过蒸发器10的热水流量维持稳定,且在推荐的热水流量范围;因为进入蒸发器10的热水流量超过厂家的推荐热水流量大多也不好,会在蒸发器10中造成水流对换热管束的过渡冲刷,影响机组使用寿命。上述控制进入蒸发器10的热水流量为给定期望值的方法适用于本实用新型设有水源热泵9和分配水泵5,且分配水泵5是变频泵的所有方案。
工作过程中,图1所示大温差供热系统的工作流程如下:经过热源站1加热的热水依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中,并通过供水管4流至图1中的图a所示热用户3被分成两路;第一路热水依次经过阻力阀16入口端、阻力阀16出口端,流入阻力阀16出口端的供水管4中;第二路热水依次经过分配供水管6入口端、分配供水管6出口端、室内散热末端20入口端,进入室内散热末端20为用户供暖;热水温度降低后,再依次经过室内散热末端20出口端、分配回水管7入口端、分配回水管7出口端,也流入阻力阀16出口端的供水管4中;
两路热水在供水管4中混合后,再沿供水管4流至图1中的图b所示热用户3又被分成两路;第一路热水依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;第二路热水依次经过分配供水管6入口端、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分配供水管6出口端、室内散热末端20入口端,进入室内散热末端20为用户供暖;热水温度降低后,再依次经过室内散热末端20出口端、分配回水管7入口端、分配回水管7出口端,也流入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;
两路热水在供水管4中混合后,再沿供水管4流至图1中的图c所示热用户3又被分成两路;第一路热水依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;第二路热水依次经过分配供水管6入口端、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端、分配回水管7出口端,也流入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;
两路热水在供水管4中混合后,再沿供水管4流至图1中的图d所示热用户3,又被分成两路;第一路热水依次经过阻力阀16入口端、阻力阀16出口端,流入阻力阀16出口端的供水管4中;第二路热水依次经过分配供水管6入口端、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端、分配回水管7出口端,也流入阻力阀16出口端的供水管4中;两路热水在供水管4中混合后,再依次经过循环泵2吸入端、循环泵2压出端、供水管4出口端、热源站1入口端B,回到热源站1重新被加热后,再依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中;至此完成一次图1所示大温差供热系统的工作循环。
在上述大温差供热系统的工作循环过程中,图c、图d所示方案中的水源热泵9制冷剂的工作流程如下:工作时,在蒸发器10中,低温低压的制冷剂气液两相混合物与来自于热水管4的热水进行间接热交换,制冷剂吸收热水的热量后,气化为低温低压的制冷剂气体,再进入压缩机12被压缩成高温高压制冷剂过热气体,制冷剂过热气体再进入冷凝器11加热户内系统回水,使其温度达到供水温度要求,再送往室内散热末端20为用户供暖;在冷凝器11中,制冷剂过热气体放出热量后被冷凝成液体,再进入节流阀13,被节流成低温低压的制冷剂气液两相混合物,然后再进入蒸发器10中,至此完成一次制冷剂热泵循环。
在上述大温差供热系统的工作循环过程中,供水管4中的热水依次向图1中的图a、图b、图c、图d所示热用户3放出热量,供水管4中的热水温度依次降低,再通过循环泵2控制供水管4中的热水流量,则可以实现大温差运行。
在上述大温差供热系统的工作循环过程中,图c、图d所示方案中的水源热泵9是通过其蒸发器10从供水管4的热水中提取热量,再通过其冷凝器11加热户内系统回水,使其温度达到供水温度要求,再送往室内散热末端20为用户供暖;因此,可以使户内系统的供水和回水温度高于供水管4中的热水温度。
在上述大温差供热系统的工作循环过程中,每一个热用户3上游供水管4中的热水流量(即:分配供水管6入口端与供水管4连接点的上游供水管4中的热水流量)都等于该热用户3下游供水管4中的热水流量(即:分配回水管7出口端与供水管4连接点的下游供水管4中的热水流量);因此能够克服双管热水供热系统存在的水力失调,避免各热用户3的热水流量分配产生相互影响。
在实际应用时,循环泵2可以设置于除同一热用户3的分配供水管6入口端与其分配回水管7出口端之间的供水管4以外的任意一段供水管4上。循环泵2的上述设置方法适用于本实用新型的所有实施例。
本实用新型图1所示系统在工作时的控制方法是:
1)当热源站1是锅炉、热泵机组、余热回收装置、城市热网换热站、地热井换热站、蓄热器等可以调控热源站1出口热水温度的任意一种热源站时,通过热源站1的控制器中设定的气候补偿曲线,根据室外空气温度,调控热源站1的热水出口温度(即:热源站1出口端A的热水出口温度);
2)如图1所示,在供水管4出口端的管道上设置有回水温度传感器22,用于检测供水管4出口端的实际热水温度。工作过程中,当循环泵2是变频泵时,回水温度传感器22所检测的供水管4出口端的实际热水温度被传送给热源站1的控制器中,与控制器设定的供水管4出口端的热水温度期望值进行比较;根据比较结果,通过改变循环泵2的运行频率,调控供水管4中的热水流量,从而使供水管4出口端的实际热水温度在期望范围内。
对于本实用新型所有系统中使用了循环泵2,且循环泵2为变频泵的方案,上述利用循环泵2对供水管4出口端实际热水温度的控制方法都适用。
实施例2
如图2所示,本实施例也是一种大温差供热系统,用于有供暖需求的场合;图2所示系统共有两个热用户3,即:图2中的图a、图b所示热用户3;分别通过各自的分配供水管6、分配回水管7与供水管4相连。
图2中的图a所示热用户3与实施例1图1中的图d所示热用户3的区别是:在该热用户3的分配供水管6上设置了一个预热器19。
图2中的图b所示热用户3与实施例1图1中的图c所示热用户3的区别是:1)在该热用户3的分配供水管6上设置了一个预热器19;2)分配水泵5设置在分配回水管7上。
工作时,图2中的图a、图b所示热用户3的预热器19的作用是:利用上游过来的供水管4中的热水对户内系统回水进行预热,以降低水源热泵9的运行能耗。
循环泵2是变频泵。阻力阀16在图2中的图a所示热用户3中的作用与在图1中的图d所示热用户3中的作用相同。分配水泵5在图2中的图b所示热用户3中的作用与在图1中的图c所示热用户3中的作用相同。
如图2所示,水源热泵9的基本组成及制冷剂工作流程也与图1所示方案相同。
工作时,图2所示大温差供热系统的工作流程分为以下两种情况,下面分别进行介绍。
(1)当热水管4中的热水流量大于图2所示系统中两个热用户3的蒸发器10所要求的热水流量时,图2所示大温差供热系统的工作流程如下:
经过热源站1加热的热水依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中,并通过供水管4流至图2中的图a所示热用户3被分成两路;第一路热水依次经过阻力阀16入口端、阻力阀16出口端,流入阻力阀16出口端的供水管4中;第二路热水依次经过分配供水管6入口端、预热器19高温侧入口端、预热器19高温侧出口端、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端、分配回水管7出口端,也流入阻力阀16出口端的供水管4中;
两路热水在供水管4中混合后,再沿供水管4流至图2中的图b所示热用户3,又被分成两路;第一路热水依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;第二路热水依次经过分配供水管6入口端、预热器19高温侧入口端、预热器19高温侧出口端、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分配回水管7出口端,也流入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;
两路热水在供水管4中混合后,再依次经过循环泵2吸入端、循环泵2压出端、供水管4出口端、热源站1入口端B,回到热源站1重新被加热后,再依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中;至此完成一次图2所示大温差供热系统工作循环。
(2)工作过程中,当热水管4中的热水流量小于图2中的图b所示热用户3的蒸发器10所要求的热水流量时,图2所示大温差供热系统的工作流程如下:
经过热源站1加热的热水依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中,并通过供水管4流至图2中的图a所示热用户3被分成两路;第一路热水依次经过阻力阀16入口端、阻力阀16出口端,流入阻力阀16出口端的供水管4中;第二路热水依次经过分配供水管6入口端、预热器19高温侧入口端、预热器19高温侧出口端、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端、分配回水管7出口端,也流入阻力阀16出口端的供水管4中;
两路热水在供水管4中混合后,再沿供水管4流至图2中的图b所示热用户3的分配供水管6入口端;与从该热用户3的分配回水管7出口端返回其分配供水管6入口端的一部份热水混合后;再依次经过该热用3分配供水管6入口端、预热器19高温侧入口端、预热器19高温侧出口端、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端、分配回水管7出口端,被分成两路;第一路热水返回该热用户3的分配供水管6入口端;第二路热水流入该热用户3下游的供水管4中,再依次经过循环泵2吸入端、循环泵2压出端、供水管4出口端、热源站1入口端B,回到热源站1重新被加热后,再依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中;至此完成一次图2所示大温差供热系统工作循环。
在上述大温差供热系统的工作循环过程中,图2中的图a、图b所示热用户3的户内系统工作流程相同,具体工作过程如下:
来自室内散热末端20出口端的户内系统回水,经过预热器19低温侧入口端进入预热器19中,与来自供水管4的温度较高热水进行间接热交换;吸收热量被预热后,再依次经过预热器19低温侧出口端、户内水泵21吸入端、户内水泵21压出端、户内回水管25、冷凝器11水侧入口端,进入冷凝器11中,与来自压缩机12的制冷剂过热气体进行间接热交换,预热后的户内系统回水被再次加热,温度达到户内系统供水要求后,再依次经过冷凝器11水侧出口端、户内供水管24、室内散热末端20入口端,进入室内散热末端20为用户供暖;温度降低后,经过室内散热末端20出口端又返回预热器19低温侧入口端,至此完成一次户内系统热水循环。
对于本实施例图2中的图b所示热用户3,分配水泵5也可以设置在其蒸发器10水侧入口端与预热器19高温侧出口端之间的分配供水管6。分配水泵5还可以设置在其预热器19高温侧入口端的分配供水管6上。本实施例预热器19在系统中的设置方法适用于本实用新型所有使用了水源热泵9的热用户3。
对于实施例1图1中的图c所示热用户3,工作过程中,当上游供水管4中的热水流量小于该热用户3的蒸发器10要求热水流量时,则同样会有一部份热水会从该热用户3的分配回水管7出口端重新返回该热用户3的分配供水管6入口端,与上游供水管4过来的热水混合后,再依次经过该热用户3的分配供水管6入口端、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10。
实施例3
如图3所示,本实施例也是一种大温差供热系统,用于有供暖需求的场合。该实施例中的热源站1是一个城市热网换热站,它包括:城市热网供水管101、城市热网回水管100、板式换热器50、电动调节阀32;热源站1的连接方式是:板式换热器50高温侧入口端与城市热网供水管101相连,板式换热器50高温侧出口端通过电动调节阀32与城市热网回水管100相连;板式换热器50低温侧入口端与热源站1入口端B相连,板式换热器50低温侧出口端与热源站1出口端A相连。工作时,电动调节阀32根据热源站1控制器中设定的气候补偿曲线,根据室外空气温度,通过调控经过城市热网供水管101进入板式换热器50的一次网热水流量,对板式换热器50低温侧出口端的热水温度(即:热源站1出口端A的热水出口温度)进行调控。
图3所示系统共有两个热用户3,即:图3中的图a、图b所示热用户3;分别通过各自的分配供水管6、分配回水管7与供水管4相连。
图3中的图a所示热用户3与实施例1图1中的图a所示热用户3的区别是:该热用户3在其引入口增加了一个水-水式换热器28;因此该热用户3与供水管4之间变成了间接连接关系。阻力阀16为电动调节阀,用于调控户内系统的供水温度,即:该热用户3的水-水式换热器28低温侧出口端的热水温度。
图3中的图b所示热用户3与实施例1图1中的图c所示热用户3的区别是:1)在该热用户3的分配回水管7上设置了一个分流三通流量调节阀18;2)分配水泵5设置在蒸发器10水侧出口端与分流三通流量调节阀18入口之间的管道上。
因为实际工程中,有些型号水源热泵9的蒸发器10除了有最低热水流量限值要求以外,对进入蒸发器10的热水温度也有最高水温限值;超过该最高水温限值,水源热泵9就不能正常工作;所以工作时,图3中的图b所示热用户3中的分流三通流量调节阀18的作用是:使从该热用户3的蒸发器10水侧出口端出来的一部份热水依次通过该热用户3的分配回水管7入口端、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分流三通流量调节阀18入口、分流三通流量调节阀18旁流出口、旁通管23入口端、旁通管23出口端,返回该热用户3的分配供水管6,与通过该热用户3的分配供水管6入口端进入该分配供水管6的一部份来自上游供水管4的热水混合,实现对该热用户3的蒸发器10水侧入口端热水温度的调控。
分配水泵5在图3中的图b所示热用户3中的作用与在图1中的图c所示热用户3中的作用相同;图3中的图b所示热用户3中的水源热泵9基本组成及制冷剂工作流程也与图1中的图c所示方案相同。
循环泵2是变频泵。加压泵14的作用是:为系统提供额外的循环动力,以弥补循环泵2的不足。它安装于除同一热用户3的分配供水管6入口端与其分配回水管7出口端之间的供水管4以外的任意一处供水管4上,上述设置方法适用于本实用新型的所有实施例。
工作过程中,图3所示大温差供热系统的工作流程如下:经过热源站1加热的热水依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中,并通过供水管4流至图3中的图a所示热用户3被分成两路;第一路热水依次经过阻力阀16入口端、阻力阀16出口端,流入阻力阀16出口端的供水管4中;第二路热水依次经过分配供水管6入口端、分配供水管6出口端、水-水式换热器28高温侧入口端,进入水-水式换热器28中;与该热用户3的户内系统回水进行间接热交换,热水放出热量对户内系统回水进行加热;其水温降低后,再依次经过水-水式换热器28高温侧出口端、分配回水管7入口端、分配回水管7出口端,也流入阻力阀16出口端的供水管4中;
两路热水在供水管4中混合后,再继续沿供水管4向下游流动,经过加压泵14加压后,流至图3中的图b所示热用户3又被分成两路;第一路热水不进入该热用户3的蒸发器10中散热,而是依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;
第二路热水经过分配供水管6入口端,进入分配供水管6中,与来自分流三通流量调节阀18旁流出口,并依次经过旁通管23入口端、旁通管23出口端返回分配供水管6的低温热水混合,实现对该热用户3的蒸发器10水侧入口端热水温度的调控;混合后的热水再依次经过分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分流三通流量调节阀18入口;进入分流三通流量调节阀18中被分成两部份低温热水;
一部份低温热水依次经过分流三通流量调节阀18旁流出口、旁通管23入口端、旁通管23出口端返回分配供水管6中;另一部份低温热水依次经过分流三通流量调节阀18直流出口、分配回水管7出口端,也流入该热用户3下游的供水管4中;与未进入该热用户3的蒸发器10中散热,并通过该热用户3的分配供水管6入口端与分配回水管7出口端之间的供水管4流入下游的第一路热水混合;热水混合后再继续沿供水管4流向循环泵2;热水经循环泵2加压后,再依次经过供水管4出口端、热源站1入口端B,返回热源站1再次被加热,至此完成一次图3所示大温差供热系统工作循环。
在上述大温差供热系统的工作循环过程中,图3中的图a所示热用户3的户内系统工作流程如下:从室内散热末端20出口端出来的户内系统回水依次经过户内水泵21吸入端、户内水泵21压出端、户内回水管25、水-水式换热器28低温侧入口端,进入水-水式换热器28中,与来自供水管4的热水进行间接热交换,户内系统回水吸收热量,被加热;温度上升达到户内系统供水温度要求后,再依次经过水-水式换热器28低温侧出口端、户内供水管24、室内散热末端20入口端,进入室内散热末端20为用户供暖,放出热量,水温降低后再回到室内散热末端20出口端,至此完成一次图3中的图a所示热用户3的户内系统热水工作循环。
在上述大温差供热系统的工作循环过程中,图3中的图b所示热用户3的户内系统工作流程如下:来自室内散热末端20出口端的户内系统回水,依次经过户内水泵21吸入端、户内水泵21压出端、户内回水管25、冷凝器11水侧入口端,进入冷凝器11中,与来自压缩机12的制冷剂过热气体进行间接热交换,户内系统回水被加热,温度达到户内系统供水要求后,再依次经过冷凝器11水侧出口端、户内供水管24、室内散热末端20入口端,进入室内散热末端20为用户供暖;温度降低后,经过室内散热末端20出口端又返回户内水泵21吸入端,至此完成一次户内系统热水循环。
在实际应用时,图3中的图b所示热用户3的分配水泵5也可以设在该热用户3的蒸发器10水侧入口端与其旁通管23出口端之间的分配供水管6上,且该分配水泵5压出端与该热用户3的蒸发器10水侧入口端相连。
必须指出的是,图3所示大温差供热系统,其热源站1是一个城市热网换热站,所以板式换热器50、供水管4、循环泵2、阻力阀16,以及图3中的图a、图b所示热用户3等所组成的热水系统属于二次网。城市热网热源、城市热网供水管101、城市热网回水管100、板式换热器50、电动调节阀32等所组成的热水系统属于一次网。
从实施例3的上述分析中可知,当板式换热器50、供水管4、循环泵2、阻力阀16,以及图3中的图a、图b所示热用户3等所组成的二次网实现了大温差运行时,通过板式换热器50的换热,也可以使城市热网回水管100中的热水温度降低,从而加大城市热网供水管101与城市热网回水管100之间的热水温差,使一次网也同时实现大温差供热。
本实施上述分流三通流量调节阀18在系统中的连接方式适用于本实用新型所有同时使用了水源热泵9和分配水泵5的热用户3。
实施例4
如图4所示,本实施例也是一种大温差供热系统,用于有供暖需求的场合。该实施例中的热源站1是城市热网供水管101、城市热网回水管100;热源站1的连接方式是:城市热网供水管101与热源站1出口端A相连,城市热网回水管100与热源站1入口端B相连。
如图4所示系统共有两个热用户3,即:图4中的图a、图b所示热用户3;分别通过各自的分配供水管6、分配回水管7与供水管4相连。
调节阀8通常是电动两通阀,设置在除同一热用户3的分配供水管6入口端与其分配回水管7出口端之间的供水管4以外的任意一处供水管4上;调节阀8的上述设置方法适用于本实用新型的所有实施例。
工作时,调节阀8的作用是:通过改变调节阀8的阀门开度,调控供水管4中的热水流量,从而使供水管4出口端的实际热水温度在期望范围内。具体控制方法是:在供水管4出口端的管道上设置有回水温度传感器22,用于检测供水管4出口端的实际热水温度。工作过程中,回水温度传感器22所检测的供水管4出口端的实际热水温度被传送给热源站1的控制器中,与控制器设定的供水管4出口端的热水温度期望值进行比较;根据比较结果,热源站1的控制器发出指令,通过改变调节阀8的阀门开度,调控供水管4中的热水流量,从而使供水管4出口端的实际热水温度在期望范围内。
实际应用时,上述调控方法中可以加入以下对热源站1的热水出口温度的调控方法;即:当热源站1是锅炉、热泵机组、余热回收装置、城市热网换热站、地热井换热站、蓄热器等可以调控热源站1出口热水温度的任意一种热源站时,通过热源站1的控制器中设定的气候补偿曲线,根据室外空气温度,调控热源站1的热水出口温度(即:热源站1出口端A的热水出口温度)。
图4中的图a所示热用户3与实施例3图3中的图a所示热用户3的区别是:用一个分配水泵5取代了后者系统中的阻力阀16。该分配水泵5安装在其分配回水管7上,且该分配水泵5压出端通过分配回水管7出口端与供水管4相连。工作时,分配水泵5通过改变工作频率的方式调控该热用户3的户内系统供水温度,即:水-水式换热器28低温侧出口水温。在实际应用时,该分配水泵5也可以安装在其分配供水管6上,且该分配水泵5压出端通过该热用户3的分配供水管6出口端与水-水式换热器28高温侧入口端相连。
图4中的图b所示热用户3与实施例1图1中的图c所示热用户3的区别是:在分配供水管6上增设了一个合流三通流量调节阀17。合流三通流量调节阀17在系统中的作用与分流三通流量调节阀18在实施例3图3中的图b所示热用户3中的作用相同。
工作过程中,图4所示大温差供热系统的工作流程如下:在城市热网供水管101与城市热网回水管100之间的压差作用下,来自城市热网供水管101的热水依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中,并通过供水管4流至图4中的图a所示热用户3,被分成两路;第一路热水依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;
第二路热水依次经过分配供水管6入口端、分配供水管6出口端、水-水式换热器28高温侧入口端,进入水-水式换热器28中;与该热用户3的户内系统回水进行间接热交换,热水放出热量对户内系统回水进行加热;其水温降低后,再依次经过水-水式换热器28高温侧出口端、分配回水管7入口端、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分配回水管7出口端,也进入下游的供水管4中;
两路热水在供水管4中混合后,再继续沿供水管4向下游流动,流至图4中的图b所示热用户3又被分成两路;第一路热水不进入该热用户3的蒸发器10中散热,而是依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;
第二路热水依次经过分配供水管6入口端、合流三通流量调节阀17直流入口,进入合流三通流量调节阀17中,与来自分配回水管7,并经过合流三通流量调节阀17旁流入口,也进入合流三通流量调节阀17中的一部份低温热水混合,实现对该热用户3的蒸发器10水侧入口端热水温度的调控;
混合后的热水再依次经过合流三通流量调节阀17出口、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,低温热水再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端,进入分配回水管7被分成两部份;一部份低温热水经过旁通管23返回合流三通流量调节阀17;
另一部份低温热水经过分配回水管7出口端,也流入该热用户3下游的供水管4中;与未进入该热用户3的蒸发器10中散热,并通过该热用户3的分配供水管6入口端与分配回水管7出口端之间的供水管4流入下游的第一路热水混合;热水混合后再继续沿供水管4流向调节阀8;再依次经过调节阀8、供水管4出口端、热源站1入口端B,返回城市热网回水管100,至此完成一次图4所示大温差供热系统工作循环。
在上述大温差供热系统的工作循环过程中,本实施例图4中的图a所示热用户3的户内系统工作流程与图3中的图a所示热用户3的户内系统工作流程相同。
在上述大温差供热系统的工作循环过程中,本实施例图4中的图b所示热用户3的户内系统工作流程与图3中的图b所示热用户3的户内系统工作流程相同;同样地,本实施例图4中的图b所示热用户3的制冷剂系统工作流程与图3中的图b所示热用户3的制冷剂系统工作流程相同。
本实施上述合流三通流量调节阀17在系统中的连接方式适用于本实用新型所有同时使用了水源热泵9和分配水泵5的热用户3。
实施例5
如图5所示,本实施例也是一种大温差供热系统,用于有供暖需求的场合。该实施例中的热源站1是城市热网回水管100;热源站1的连接方式是:城市热网回水管100的上游与热源站1出口端A相连,城市热网回水管100的下游与热源站1入口端B相连。
如图5所示系统共有两个热用户3,即:图5中的图a、图b所示热用户3;分别通过各自的分配供水管6、分配回水管7与供水管4相连。
循环泵2是定频泵;调节阀8是电动两通阀。工作时,调节阀8的作用是:通过改变调节阀8的阀门开度,调控供水管4中的热水流量,从而使供水管4出口端的实际热水温度在期望范围内。具体控制方法是:在供水管4出口端的管道上设置有回水温度传感器22,用于检测供水管4出口端的实际热水温度。工作过程中,回水温度传感器22所检测的供水管4出口端的实际热水温度被传送给热源站1的控制器中,与控制器设定的供水管4出口端的热水温度期望值进行比较;根据比较结果,热源站1的控制器发出指令,通过改变调节阀8的阀门开度,调控供水管4中的热水流量,从而使供水管4出口端的实际热水温度在期望范围内。在实际工程中,为了使调节阀8有更好的流量调节性能,利用与调节阀8串联在一起的压差控制阀26控制调节阀8进出口的压差为设定值。
调节阀8和压差控制阀26串联设置在除同一热用户3的分配供水管6入口端与其分配回水管7出口端之间的供水管4以外的任意一处供水管4上。
如图5所示,当系统中增加了新的热用户3,或原有热用户3改变了运行参数,导致系统中热源站1的供热能力不能满足运行要求时,可以通过在系统中增加至少一个补热站15做进一步改进。补热站15可以设置在除同一热用户3的分配供水管6入口端与其分配回水管7出口端之间的供水管4以外的任意一处供水管4上;补热站15的上述设置方法适用于本实用新型的所有实施例。运行过程中,在系统中增加补热站15不会对系统中热用户3的流量分配产生影响,仅是提高了图5所示系统供热能力。补热站15可以是锅炉、热泵机组(特别是跨临界二氧化碳空气源热泵)、余热回收装置、城市热网换热站、地热井换热站等中的任意一种或多种。
如图5所示,图5中的图a所示热用户3与实施例1图1中的图b所示热用户3的区别是:在该热用户3的系统中增加了一个合流三通流量调节阀17。该合流三通流量调节阀17在系统中的作用是:使从该热用户3的室内散热末端20出口端出来的一部份低温热水依次通过旁通管23、合流三通流量调节阀17旁流入口,返回合流三通流量调节阀17中,与一部份来自该热用户3上游供水管4,并依次通过分配供水管6入口端、合流三通流量调节阀17直流入口,也进入该合流三通流量调节阀17的热水混合,实现对该热用户3的室内散热末端20入口端热水温度的调控(即:该热用户3的户内系统供水温度)。
如图5所示,图5中的图b所示热用户3与实施例4图4中的图b所示热用户3的区别是:1)分配水泵5设在该热用户3的蒸发器10水侧出口端与其旁通管23入口端之间的分配回水管7上;2)在该热用户3的旁通管23上设置了一个缓冲水箱41。
工作中,缓冲水箱41的作用是使该热用户3的合流三通流量调节阀17对蒸发器10水侧入口端热水温度的调控更平稳。缓冲水箱41还可以安装在该热用户3的蒸发器10水侧出口端与其分配水泵5吸入端之间的分配回水管7上,或该热用户3的分配水泵5压出端与其旁通管23入口端之间的分配回水管7上。
工作过程中,图5所示大温差供热系统的工作流程如下:来自热源站1城市热网回水管100上游的热水依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中,并通过循环泵2加压后,沿供水管4流至图5中的图a所示热用户3,被分成两路;第一路热水依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;
第二路热水依次经过分配供水管6入口端、合流三通流量调节阀17直流入口,进入合流三通流量调节阀17中,与来自分配回水管7,并依次经过旁通管23、合流三通流量调节阀17旁流入口,也进入合流三通流量调节阀17中的一部份低温热水混合,实现对该热用户3的室内散热末端20入口端热水温度的调控(即:该热用户3的户内系统供水温度)的调控;混合后的热水再依次经过合流三通流量调节阀17出口、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分配供水管6出口端、室内散热末端20入口端,进入室内散热末端20中为用户供暖;热水放出热量、水温降低后,低温热水再依次经过室内散热末端20出口端、分配回水管7入口端,进入分配回水管7被分成两部份;一部份低温热水经过旁通管23返回合流三通流量调节阀17旁流入口;
另一部份低温热水经过分配回水管7出口端,也流入该热用户3下游的供水管4中;与未进入该热用户3的室内散热末端20中散热,并通过该热用户3的分配供水管6入口端与分配回水管7出口端之间的供水管4流入下游的第一路热水混合;热水混合后再继续沿供水管4流入下游的补热站15,经补热站15加热后,热水温度升高,再继续沿供水管4向下游流动,流至图5中的图b所示热用户3,又被分成两路;
第一路热水不进入该热用户3的蒸发器10中散热,而是依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;
第二路热水依次经过分配供水管6入口端、合流三通流量调节阀17直流入口,进入合流三通流量调节阀17中,与来自分配回水管7,并经过合流三通流量调节阀17旁流入口,也进入合流三通流量调节阀17中的一部份低温热水混合,实现对该热用户3的蒸发器10水侧入口端热水温度的调控;混合后的热水再依次经过合流三通流量调节阀17出口、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,低温热水再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端,被分成两部份;一部份低温热水依次经过旁通管23入口端、缓冲水箱41、旁通管23出口端、合流三通流量调节阀17旁流入口,返回合流三通流量调节阀17中;另一部份低温热水经过分配回水管7出口端,也流入该热用户3下游的供水管4中;与未进入该热用户3的蒸发器10中散热,并通过该热用户3的分配供水管6入口端与分配回水管7出口端之间的供水管4流入下游的第一路热水混合;
热水混合后再继续沿供水管4流向调节阀8;再依次经过调节阀8、压差控制阀26、供水管4出口端、热源站1入口端B,返回城市热网回水管100的下游,至此完成一次图5所示大温差供热系统工作循环。
当该热用户3的分配水泵5设在该热用户3的蒸发器10水侧入口端与其合流三通流量调节阀17出口之间的分配供水管6上时,该热用户3的缓冲水箱41可以设置在该热用户3的旁通管23上,或该热用户3的蒸发器10水侧出口端与其旁通管23入口端之间的分配回水管7上。工作时,图5中的图b所示热用户3的户内系统和制冷剂循环工作流程,以及对该热用户3的蒸发器10热水流量的调控方法与实施例4图4中的图b所示热用户3相同。
实施例6
如图6所示,本实施例也是一种大温差供热系统,用于有供暖需求的场合。该实施例中的热源站1是余热回收装置;热源站1的连接方式是:余热回收换热器36高温侧入口端与取水管37相连,余热回收换热器36高温侧出口端与排水管38相连;余热回收换热器36低温侧入口端与热源站1入口端B相连,余热回收换热器36低温侧出口端与热源站1出口端A相连。如图6所示,系统共有两个热用户3,即:图6中的图a、图b所示热用户3;分别通过各自的分配供水管6、分配回水管7与供水管4相连。循环泵2是变频泵。
如图6所示,图6中的图a所示热用户3与实施例1图1中的图b所示热用户3的区别是:1)该热用户3的分配水泵5安装在室内散热末端20出口端的分配回水管7上,且该分配水泵5吸入端与该热用户3的室内散热末端20出口端相连。2)在该热用户3的系统中增加了一个分流三通流量调节阀18。
该分流三通流量调节阀18在系统中的作用是:使从该热用户3的室内散热末端20出口端出来的一部份低温热水依次通过该热用户3的分配回水管7入口端、分流三通流量调节阀18入口、分流三通流量调节阀18旁流出口、旁通管23入口端、旁通管23出口端返回该热用户3的分配供水管6中,与一部份来自上游供水管4,并通过该热用户3的分配供水管6入口端也进入该分配供水管6中的热水混合,实现对该热用户3的室内散热末端20入口端热水温度的调控(即:该热用户3的户内系统供水温度)。
如图6所示,图6中的图b所示热用户3与实施例3图3中的图b所示热用户3的区别是:1)该热用户3的分配水泵5设在蒸发器10水侧入口端与旁通管23出口端之间的分配供水管6上;2)在该热用户3的蒸发器10水侧出口端与分流三通流量调节阀18入口之间的分配回水管7上设置了一个缓冲水箱41。
工作中,该缓冲水箱41的作用是使该热用户3的分流三通流量调节阀18对其蒸发器10水侧入口端热水温度的调控更平稳。该热用户3的缓冲水箱41还可以安装在旁通管23上。当该热用户3的分配水泵5设在蒸发器10水侧出口端与分流三通流量调节阀18入口之间的分配回水管7上时,上述缓冲水箱41的设置方法依然适用。
工作过程中,图6所示大温差供热系统的工作流程如下:来自热源站1的热水依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中,并通过供水管4流至图6中的图a所示热用户3,被分成两路;第一路热水依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;第二路热水经过分配供水管6入口端,进入分配供水管6中,与来自分流三通流量调节阀18旁流出口,并经过旁通管23也进入分配供水管6中的一部份低温热水混合,实现对该热用户3的室内散热末端20入口端热水温度的调控(即:该热用户3的户内系统供水温度)的调控;混合后的热水再依次经过分配供水管6出口端、室内散热末端20入口端,进入室内散热末端20中为用户供暖;热水放出热量、水温降低后,低温热水再依次经过室内散热末端20出口端、分配回水管7入口端、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分流三通流量调节阀18入口,进入分流三通流量调节阀18被分成两部份;
一部份低温热水依次经过分流三通流量调节阀18旁流出口、旁通管23入口端、旁通管23出口端,返回分配供水管6中;另一部份低温热水依次经过分流三通流量调节阀18直流出口、分配回水管7出口端,也流入该热用户3下游的供水管4中;与未进入该热用户3的室内散热末端20中散热,并通过该热用户3的分配供水管6入口端与分配回水管7出口端之间的供水管4流入下游的第一路热水混合;热水混合后再继续沿供水管4流至图6中的图b所示热用户3,又被分成两路;第一路热水不进入该热用户3的蒸发器10中散热,而是依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;
第二路热水经过分配供水管6入口端,进入分配供水管6中,与来自分流三通流量调节阀18旁流出口,并经过旁通管23也进入分配供水管6中的一部份低温热水混合,实现对该热用户3的蒸发器10水侧入口端热水温度的调控;
混合后的热水再依次经过分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,低温热水再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端、缓冲水箱41、分流三通流量调节阀18入口,进入分流三通流量调节阀18被分成两部份;
一部份低温热水依次经过分流三通流量调节阀18旁流出口、旁通管23入口端、旁通管23出口端,返回分配水泵5吸入端的分配供水管6中;另一部份低温热水依次经过分流三通流量调节阀18直流出口、分配回水管7出口端,也流入该热用户3下游的供水管4中;与未进入该热用户3的蒸发器10中散热,并通过该热用户3的分配供水管6入口端与分配回水管7出口端之间的供水管4流入下游的第一路热水混合;热水混合后再继续沿供水管4流向循环泵2;热水经循环泵2加压后,再依次经过供水管4出口端、热源站1入口端B,返回热源站1再次被加热,至此完成一次图6所示大温差供热系统工作循环。
工作时,图6中的图b所示热用户3的户内系统工作流程,以及其水源热泵9的基本组成和制冷剂工作流程与实施例3图3中的图b所示热用户3相同。图6中的图b所示热用户3对其蒸发器10热水流量的调控方法也与实施例3图3中的图b所示热用户3相同。
实施例7
如图7所示,本实施例也是一种大温差供热系统,用于有供暖需求场合。该实施例中的热源站1是地热井换热站;热源站1的连接方式是:地下水换热器34高温侧入口端与抽水井31中的潜水泵35相连,地下水换热器34高温侧出口端与回灌井33相连;地下水换热器34低温侧入口端与热源站1入口端B相连,地下水换热器34低温侧出口端与热源站1出口端A相连。如图7所示,系统共有两个热用户3,即:图7中的图a、图b所示热用户3;分别通过各自的分配供水管6、分配回水管7与供水管4相连。循环泵2是变频泵。
如图7所示,图7中的图a所示热用户3与实施例5图5中的图a所示热用户3的区别是:该热用户3的分配水泵5安装在该热用户3的室内散热末端20出口端的分配回水管7上,且该分配水泵5吸入端与该热用户3的室内散热末端20出口端相连;分配水泵5压出端与旁通管23入口端相连。图7中的图a所示热用户3能实现实施例5图5中的图a所示热用户3的所有功能,且具有相同的户内系统热水流量调控方法和工作流程。
如图7所示,图7中的图b所示热用户3与实施例3图3中的图b所示热用户3的区别是:在该热用户3的系统中增加了一个预热器19。预热器19在工作时的作用是:利用上游过来的供水管4中的热水对该热用户3的户内系统回水预热,以降低该热用户3的水源热泵9运行能耗。该预热器19在图7中的图b所示热用户3中的连接方式是:预热器19高温侧入口端通过分配供水管6入口端与供水管4相连,预热器19高温侧出口端与旁通管23出口端相连;预热器19低温侧入口端与该热用户3的室内散热末端20出口端相连,预热器19低温侧出口端依次通过该热用户3的户内水泵21吸入端、户内水泵21压出端、户内回水管25,与该热用户3的冷凝器11水侧入口端相连。实际应用中,当户内水泵21是设在该热用户3的户内供水管24上时,预热器19低温侧出口端是通过该热用户3的户内回水管25与冷凝器11水侧入口端相连,而该预热器19的其它连接关系不变。
工作过程中,图7所示大温差供热系统的工作流程如下:来自热源站1的热水依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中,并通过供水管4流至图7中的图a所示热用户3,被分成两路;第一路热水依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;第二路热水依次经过分配供水管6入口端、合流三通流量调节阀17直流入口,进入合流三通流量调节阀17中,与来自分配回水管7,并依次经过旁通管23、合流三通流量调节阀17旁流入口,也进入合流三通流量调节阀17中的一部份低温热水混合,实现对该热用户3的室内散热末端20入口端热水温度的调控(即:该热用户3的户内系统供水温度)的调控;混合后的热水再依次经过合流三通流量调节阀17出口、分配供水管6出口端、室内散热末端20入口端,进入室内散热末端20中为用户供暖;热水放出热量、水温降低后,低温热水再依次经过室内散热末端20出口端、分配回水管7入口端、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端,被分成两部份;一部份低温热水依次经过旁通管23入口端、旁通管23出口端,返回合流三通流量调节阀17旁流入口;另一部份低温热水经过分配回水管7出口端,也流入该热用户3下游的供水管4中;与未进入该热用户3的室内散热末端20中散热,并通过其分配供水管6入口端与分配回水管7出口端之间的供水管4流入下游的第一路热水混合;热水混合后再继续沿供水管4向下游流动,流至图7中的图b所示热用户3,又被分成两路;
第一路热水不进入该热用户3的蒸发器10中散热,而是依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;第二路热水依次经过分配供水管6入口端、预热器19高温侧入口端,进入预热器19中对户内系统回水进行预热;热水放出热量,水温降低后,经过预热器19高温侧出口端流出预热器19,再与来自分流三通流量调节阀18旁流出口,并依次经过旁通管23入口端、旁通管23出口端返回分配供水管6的一部份低温热水混合,实现对该热用户3的蒸发器10水侧入口端热水温度的调控;
混合后的热水再依次经过分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分流三通流量调节阀18入口,进入分流三通流量调节阀18中被分成两部份低温热水;
一部份低温热水依次经过分流三通流量调节阀18旁流出口、旁通管23入口端、旁通管23出口端返回分配供水管6中;另一部份低温热水依次经过分流三通流量调节阀18直流出口、分配回水管7出口端,也流入该热用户3下游的供水管4中;与未进入该热用户3的蒸发器10中散热,并通过该热用户3的分配供水管6入口端与分配回水管7出口端之间的供水管4流入下游的第一路热水混合;热水混合后再继续沿供水管4流向循环泵2;热水经循环泵2加压后,再依次经过供水管4出口端、热源站1入口端B,返回热源站1再次被加热,至此完成一次图7所示大温差供热系统工作循环。
在上述大温差供热系统的工作循环过程中,图7中的图b所示热用户3的户内系统工作流程如下:来自室内散热末端20出口端的户内系统回水,经过预热器19低温侧入口端进入预热器19中,与来自该热用户3上游供水管4的温度较高热水进行间接热交换;吸收热量被预热后,再依次经过预热器19低温侧出口端、户内水泵21吸入端、户内水泵21压出端、户内回水管25、冷凝器11水侧入口端,进入冷凝器11中,与来自压缩机12的制冷剂过热气体进行间接热交换,预热后的户内系统回水被再次加热,温度达到户内系统供水要求后,再依次经过冷凝器11水侧出口端、户内供水管24、室内散热末端20入口端,进入室内散热末端20为用户供暖;温度降低后,经过室内散热末端20出口端又返回预热器19低温侧入口端,至此完成一次户内系统热水循环。
类似的,对于实施例4图4中的图b所示热用户3也可以在系统中增加一个预热器19对方案作进一步改进。此时,该热用户3的预热器19在系统中的连接方式是:预热器19高温侧入口端通过分配供水管6入口端与供水管4相连,预热器19高温侧出口端与合流三通流量调节阀17直流入口相连;预热器19低温侧入口端与该热用户3的室内散热末端20出口端相连,预热器19低温侧出口端通过户内回水管25与冷凝器11水侧入口端相连。该热用户3的户内水泵21可以设在户内回水管25或户内供水管24上。
类似的,对于实施例8图8中的图a所示热用户3也可以在系统中增加一个预热器19对方案作进一步改进。此时,预热器19在系统中的连接方式是:预热器19高温侧入口端通过分配供水管6入口端与供水管4相连,预热器19高温侧出口端与合流三通流量调节阀17旁流入口相连;预热器19低温侧入口端与该热用户3的室内散热末端20出口端相连,预热器19低温侧出口端通过户内回水管25与冷凝器11水侧入口端相连。该热用户3的户内水泵21可以设在户内回水管25或户内供水管24上。
类似的,对于实施例8图8中的图b所示热用户3也可以在系统中增加一个预热器19对方案作进一步改进。此时,预热器19在系统中的连接方式是:预热器19高温侧入口端通过分配供水管6入口端与供水管4相连,预热器19高温侧出口端与旁通管23出口端相连;预热器19低温侧入口端与该热用户3的室内散热末端20出口端相连,预热器19低温侧出口端通过户内回水管25与冷凝器11水侧入口端相连。该热用户3的户内水泵21可以设在户内回水管25或户内供水管24上。
实施例8
如图8所示,本实施例也是一种大温差供热系统,用于有供暖需求场合。该实施例中的热源站1是一个城市热网的换热站;冬季工作过程中,热电厂作为该城市热网的热源,通过城市热网供水管101、城市热网回水管100给热源站1输配热源,热电厂至热源站1的城市热网供水管101、城市热网回水管100是一次网;图8所示的大温差供热系统是二次网。
冬季工作时,在一次网侧的电动调节阀32利用热源站1控制器中设定的气候补偿曲线,根据室外空气温度,调控一次网进入板式换热器50的热水流量,对板式换热器50低温侧出口热水温度进行调控,即:热源站1出口端A的热水出口温度。
图8所示系统共有两个热用户3,即:图8中的图a、图b所示热用户3;分别通过各自的分配供水管6、分配回水管7与供水管4相连。
图8中的图a所示热用户3仅用于冬季为用户供暖;而图8中的图b所示热用户3不仅用于冬季用户供暖,而且也用于该热用户3的夏季供冷;所以图8中的图b所示热用户3中的水源热泵9是冷暖两用型水源热泵,与图8中的图a所示热用户3中的单热型水源热泵9相比,在其制冷剂系统中增加了一个四通阀45;另外,为了将水源热泵9夏季制冷所产生的制冷冷凝热排入大气环境中;在图8中的图b所示热用户3的水系统中还增加了一个闭式冷却塔44,通过第一球阀42、第二球阀43连接在其水系统中。以下是图8所示大温差供热系统冬、夏季的工作过程。
(1)图8所示大温差供热系统的冬季工作过程
循环泵2是变频泵,冬季正常工作。工作时,回水温度传感器22所检测的供水管4出口端的实际热水温度被传送给热源站1的控制器中,与控制器设定的供水管4出口端的热水温度期望值进行比较;根据比较结果,通过改变循环泵2的运行频率,调控供水管4中的热水流量,从而使供水管4出口端的实际热水温度在期望范围内。
冬季工作时,闭式冷却塔44不工作;两个第一球阀42关闭,第二球阀43全开;图8中的图b所示热用户3的水源热泵9的制冷剂系统连接关系是:压缩机12出口端依次通过四通阀45高压节点、四通阀45换向节点、冷凝器11、节流阀13、蒸发器10、四通阀45换向节点、四通阀45低压节点,与压缩机12吸入端相连。
冬季工作过程中,图8所示大温差供热系统的工作流程如下:经过热源站1加热的热水依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中,并通过供水管4流至图8中的图a所示热用户3,被分成两路;第一路热水不进入该热用户3的蒸发器10中散热,而是依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;
第二路热水依次经过分配供水管6入口端、合流三通流量调节阀17旁流入口,进入合流三通流量调节阀17中;与来自分配回水管7,并依次经过旁通管23、合流三通流量调节阀17直流入口,返回合流三通流量调节阀17中的一部份低温热水混合,实现对蒸发器10水侧入口端热水温度的调控;混合后的热水再依次经过合流三通流量调节阀17出口、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,低温热水再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端;进入分配回水管7中,被分成两部份低温热水;
一部份低温热水依次经过旁通管23入口端、旁通管23出口端、合流三通流量调节阀17直流入口,返回合流三通流量调节阀17中;另一部份低温热水经过分配回水管7出口端,也流入该热用户3下游的供水管4中;与未进入该热用户3的蒸发器10中散热,并通过该热用户3的分配供水管6入口端与分配回水管7出口端之间的供水管4流入下游的第一路热水混合;热水混合后,再继续沿供水管4流至图8中的图b所示热用户3,又被分成两路;
第一路热水不进入该热用户3的蒸发器10中散热,而是依次经过分配供水管6入口端与供水管4的连接点、分配回水管7出口端与供水管4的连接点,进入分配回水管7出口端与供水管4的连接点下游的供水管4中;第二路热水经过分配供水管6入口端,进入分配供水管6中,与来自分流三通流量调节阀18直流出口,并依次经过旁通管23入口端、旁通管23出口端,返回分配供水管6中的热水混合,实现对该热用户3的蒸发器10水侧入口端热水温度的调控;混合后的热水再依次经过第二球阀43、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;热水放出热量、水温降低后,低温热水再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端、分流三通流量调节阀18入口;进入分流三通流量调节阀18中被分成两部份低温热水;
一部份低温热水依次经过分流三通流量调节阀18直流出口、旁通管23入口端、旁通管23出口端,返回分配供水管6中;另一部份低温热水依次经过分流三通流量调节阀18旁流出口、分配回水管7出口端,也流入该热用户3下游的供水管4中;与未进入该热用户3的蒸发器10中散热,并通过该热用户3的分配供水管6入口端与分配回水管7出口端之间的供水管4流入下游的第一路热水混合;两路热水在供水管4中混合后,再依次经过循环泵2吸入端、循环泵2压出端、供水管4出口端、热源站1入口端B,回到热源站1重新被加热后,再依次经过热源站1出口端A、供水管4入口端进入供水管4中;至此完成一次图8所示大温差供热系统的冬季工作循环。
在冬季工作时,图8中的图a所示热用户3的户内系统工作流程,以及水源热泵9的制冷剂工作流程都与图3中的图b所示热用户3相同。图8中的图b所示热用户3的户内系统工作流程也与图3中的图b所示热用户3相同。
由于图8所示的大温差供热系统在冬季工作过程中,实现了大温差运行时,使供水管4出口端的热水温度较低;因此通过板式换热器50的换热,也可以使城市热网回水管100中的热水温度降低,从而加大城市热网供水管101与城市热网回水管100之间的热水温差,使一次网也实现了大温差供热。
(2)图8所示的大温差供热系统的夏季工作过程
循环泵2夏季不工作;但热源站1中的定压补水系统正常工作,维持定压点的压力为预先设定的期望值,即:维持供水管4中的压力。
夏季运行时,图8中的图a所示热用户3不工作;图8中的图b所示热用户3正常工作,为用户供冷。闭式冷却塔44正常工作;两个第一球阀42全开,第二球阀43关闭。
图8中的图b所示热用户3的分流三通流量调节阀18旁流出口关闭,分流三通流量调节阀18直流出口全开。图8中的图b所示热用户3的水源热泵9的制冷剂系统连接关系是:压缩机12出口端依次通过四通阀45高压节点、四通阀45换向节点、蒸发器10、节流阀13、冷凝器11、四通阀45换向节点、四通阀45低压节点,与压缩机12吸入端相连。
工作时,蒸发器10变成了冷凝器,用于将压缩机排出的高温高压制冷剂气体冷却成制冷剂液体;而冷凝器11变成为蒸发器,用于生产冷冻水,为用户供冷。
工作中,为了维持图8中的图b所示热用户3户内系统的水压力,在图8中的图b所示热用户3的系统中设置一台补水泵为该热用户3的户内系统补水定压。补水泵吸入端与供水管4相连,补水泵压出端与户内水泵21吸入端相连。
夏季工作时,图8中的图b所示热用户3夏季的制冷工作流程分为三部份,分别如下。
(1)冷却水的工作流程是:工作时,从闭式冷却塔44出口端出来的冷却水依次经过第一球阀42、分配水泵5吸入端、分配水泵5压出端、分配供水管6出口端、蒸发器10水侧入口端,进入蒸发器10中与制冷剂进行间接热交换;吸收制冷剂的热量,水温升高后,冷却水再依次经过蒸发器10水侧出口端、分配回水管7入口端、分流三通流量调节阀18入口、分流三通流量调节阀18直流出口、旁通管23入口端、旁通管23出口端、第一球阀42、闭式冷却塔44入口端,进入闭式冷却塔44中,与循环喷淋水和空气进行间接换热,冷却水放出热量被冷却,再进入闭式冷却塔44出口端,至此完成一次冷却水循环。
(2)水源热泵9制冷剂系统工作循环如下:工作时,从压缩机12出口端被排出的高温高压制冷剂过热气体依次经过四通阀45高压节点、四通阀45换向节点,进入蒸发器10中与冷却水进行间接热交换;制冷剂放出热量,被冷却成液体;制冷剂液体从蒸发器10出来后,再进入节流阀13,被节流成低温低压制冷剂气液两相混合物;再进入冷凝器11中,与户内系统回水进行间接热交换,制冷剂气液两相混合物吸收户内系统回水的热量后,气化成低温低压制冷剂气体;再依次经过四通阀45换向节点、四通阀45低压节点、压缩机12吸入端,进入压缩机12被再次压缩,至此完成一次水源热泵9的制冷剂系统工作循环。
(3)户内系统工作循环如下:来自室内散热末端20出口端的户内系统回水,依次经过户内回水管25、户内水泵21吸入端、户内水泵21压出端、冷凝器11水侧入口端,进入冷凝器11中,与来自节流阀13的低温低压制冷剂气液两相混合物进行间接热交换,户内系统回水被冷却,温度达到户内系统供水温度要求后,再依次经过冷凝器11水侧出口端、户内供水管24、室内散热末端20入口端,进入室内散热末端20为用户供冷;吸收室内热量,温度升高后,经过室内散热末端20出口端又返回户内回水管25,至此完成一次户内系统的夏季工作循环。
从本实施例以上的描述中可知:在图8所示大温差供热系统的夏季供冷工作过程中,只有热源站1中的定压补水系统,以及需要供冷的图8中的图b所示热用户3正常工作;图8中的其它热用户3和二次网的其它设备,以及一次网都停止工作,所以图8所示大温差供热系统的夏季供冷工作过程是以每个热用户3为单位的分散供冷,而其冬季供暖是城市集中供暖;所以,图8所示大温差供热系统实现的是″冬季集中供暖,夏季分散供冷″;因此,与常规的城市集中供冷供暖系统相比,夏季供冷性能更高,经济性效益更好;而冬季又兼具了城市集中供暖的优热;当冬季使用热电厂等为热源的城市集中供暖系统时,可以同时实现一、二次网的大温差运行。
Claims (9)
1.一种大温差供热系统,包括热源站(1)、循环泵(2)、供水管(4)、分配供水管(6)、分配回水管(7)、至少两个热用户(3),其特征是:该大温差供热系统的供水管(4)入口端与热源站(1)出口端(A)相连,所述供水管(4)出口端与热源站(1)入口端(B)相连;所有热用户(3)都是分别通过各自的分配供水管(6)入口端和分配回水管(7)出口端与供水管(4)相连;所述循环泵(2)设置于除同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端与其分配回水管(7)出口端之间的供水管(4)以外的任意一段供水管(4)上;
至少一个热用户(3)是由水源热泵(9)、室内散热末端(20)组成;所述水源热泵(9)包含压缩机(12)、蒸发器(10)、冷凝器(11)、节流阀(13)四大部件;所述压缩机(12)出口端依次通过冷凝器(11)制冷剂侧入口端、冷凝器(11)制冷剂侧出口端、节流阀(13)、蒸发器(10)制冷剂侧入口端、蒸发器(10)制冷剂侧出口端,与压缩机(12)入口端相连;构成水源热泵(9)的制冷剂循环系统;所述冷凝器(11)的水侧出口端通过一户内供水管(24)与室内散热末端(20)入口端相连,所述室内散热末端(20)出口端通过一户内回水管(25)与冷凝器(11)的水侧入口端相连;所述蒸发器(10)的水侧入口端依次通过该热用户(3)的分配供水管(6)出口端、分配供水管(6)入口端与供水管(4)相连;所述蒸发器(10)的水侧出口端依次通过该热用户(3)的分配回水管(7)入口端、分配回水管(7)出口端与供水管(4)相连。
2.一种大温差供热系统,包括热源站(1)、供水管(4)、分配供水管(6)、分配回水管(7)、至少两个热用户(3),其特征是:该大温差供热系统还包括调节阀(8);所述供水管(4)入口端与热源站(1)出口端(A)相连,所述供水管(4)出口端与热源站(1)入口端(B)相连;所有热用户(3)都是分别通过各自的分配供水管(6)入口端和分配回水管(7)出口端与供水管(4)相连;所述调节阀(8)设置于除同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端与其分配回水管(7)出口端之间的供水管(4)以外的任意一段供水管(4)上;
至少一个热用户(3)是由水源热泵(9)、室内散热末端(20)组成;所述水源热泵(9)包含压缩机(12)、蒸发器(10)、冷凝器(11)、节流阀(13)四大部件;所述压缩机(12)出口端依次通过冷凝器(11)制冷剂侧入口端、冷凝器(11)制冷剂侧出口端、节流阀(13)、蒸发器(10)制冷剂侧入口端、蒸发器(10)制冷剂侧出口端,与压缩机(12)入口端相连;构成水源热泵(9)的制冷剂循环系统;所述冷凝器(11)的水侧出口端通过一户内供水管(24)与室内散热末端(20)入口端相连,所述室内散热末端(20)出口端通过一户内回水管(25)与冷凝器(11)的水侧入口端相连;所述蒸发器(10)的水侧入口端依次通过该热用户(3)的分配供水管(6)出口端、分配供水管(6)入口端与供水管(4)相连;所述蒸发器(10)的水侧出口端依次通过该热用户(3)的分配回水管(7)入口端、分配回水管(7)出口端与供水管(4)相连。
3.根据权利要求1或2所述的大温差供热系统,其特征在于一合流三通流量调节阀(17)的旁流入口依次通过一旁通管(23)出口端、旁通管(23)入口端,与所述蒸发器(10)水侧出口端和同一热用户(3)的分配回水管(7)出口端之间的分配回水管(7)相连;所述合流三通流量调节阀(17)出口通过同一热用户(3)的分配供水管(6)出口端与所述蒸发器(10)水侧入口端相连;所述合流三通流量调节阀(17)的直流入口通过同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端与供水管(4)相连。
4.根据权利要求1或2所述的大温差供热系统,其特征在于一合流三通流量调节阀(17)的直流入口依次通过一旁通管(23)出口端、旁通管(23)入口端,与所述蒸发器(10)水侧出口端和同一热用户(3)的分配回水管(7)出口端之间的分配回水管(7)相连;所述合流三通流量调节阀(17)出口通过同一热用户(3)的分配供水管(6)出口端与所述蒸发器(10)水侧入口端相连;所述合流三通流量调节阀(17)的旁流入口通过同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端与供水管(4)相连。
5.根据权利要求1或2所述的大温差供热系统,其特征在于一分流三通流量调节阀(18)的旁流出口依次通过一旁通管(23)入口端、旁通管(23)出口端,与所述蒸发器(10)水侧入口端和同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端之间的分配供水管(6)相连;所述分流三通流量调节阀(18)入口通过同一热用户(3)的分配回水管(7)入口端与所述蒸发器(10)水侧出口端相连;所述分流三通流量调节阀(18)的直流出口通过同一热用户(3)的分配回水管(7)出口端与供水管(4)相连。
6.根据权利要求1或2所述的大温差供热系统,其特征在于一分流三通流量调节阀(18)的直流出口依次通过一旁通管(23)入口端、旁通管(23)出口端,与所述蒸发器(10)水侧入口端和同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端之间的分配供水管(6)相连;所述分流三通流量调节阀(18)入口通过同一热用户(3)的分配回水管(7)入口端与所述蒸发器(10)水侧出口端相连;所述分流三通流量调节阀(18)的旁流出口通过同一热用户(3)的分配回水管(7)出口端与供水管(4)相连。
7.根据权利要求1或2所述的大温差供热系统,其特征在于在所述蒸发器(10)水侧入口端与同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端之间的分配供水管(6)上设置有一预热器(19);所述预热器(19)高温侧入口端通过该分配供水管(6)入口端与供水管(4)相连,所述预热器(19)高温侧出口端与所述蒸发器(10)水侧入口端相连;所述预热器(19)低温侧出口端通过同一热用户(3)的户内回水管(25)与冷凝器(11)水侧入口端相连;所述预热器(19)低温侧入口端与同一热用户(3)的室内散热末端(20)出口端相连。
8.根据权利要求1或2所述的大温差供热系统,其特征在于在同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端与其分配回水管(7)出口端之间的供水管(4)上设置有一阻力阀(16)。
9.根据权利要求8所述的大温差供热系统,其特征在于在所述蒸发器(10)水侧入口端与同一热用户(3)的分配供水管(6)入口端之间的分配供水管(6)上设置有一预热器(19);所述预热器(19)高温侧入口端通过该分配供水管(6)入口端与供水管(4)相连,所述预热器(19)高温侧出口端与所述蒸发器(10)水侧入口端相连;所述预热器(19)低温侧出口端通过同一热用户(3)的户内回水管(25)与冷凝器(11)水侧入口端相连;所述预热器(19)低温侧入口端与同一热用户(3)的室内散热末端(20)出口端相连。
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