专利名称：高层建筑直接供暖系统的水循环系统及其控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于供暖控制领域，具体涉及到高层建筑直接供暖系统及其控 制装置。
背景技术：
现有的高层建筑直接供暖系统中，由于楼层比较高，供暖的水循环系统根 据楼层的高度分为高区和低区，高区的供暖回水压力比较大，相对来说，低区 的供暖回水压力比较小，高区的回水压力会对低区的散热器或者供暖的回水管 带来超压的危险。
现有的高层建筑直接供暖系统中，为了实现节能的目标，采用将高区和低 区的散热器并联的办法，取到了很好的效果。在高区供暖系统水循环从运行状 态转换到停止状态的时候，由于水循环系统的停止或者启动产生的压力变化比 较大，对系统的安全会产生危害。现有技术中，有采用在整个供暖期中，始终 保持高区供暖系统的水循环系统处于工作状态的，或者采用人工手动的方法控 制高区系统停止或者启动，来避免高区系统的启动和停止对低区造成的安全隐 患的。前一种方法浪费能源，后一种方法需要有经验的人员来操作才能保证系 统的安全。
实用新型内容
本实用新型提供了一种能够在供暖系统的启动和停止的时候，防止高区的 动态压力和静态压力对低区散热器造成危害的高层建筑直接供暖系统的水循 环系统及其控制装置。
本实用新型的高层建筑直接供暖系统的水循环系统包括供暧系统供水管、 供暖系统回水管、增压泵、第一逆止阀、减压阀、高区散热器、低区散热器和 电动阀。供暖系统供水管同时与低区散热器的进水口、增压泵的进水端连通， 所述低区散热器的回水管与供暖系统回水管连通，所述增压泵的出水口通过第 一逆止阀与高区散热器的进水管连通，所述高区散热器的出水管先后通过减压 阀、电动阀与供暖系统回水管连通。
本实用新型的水循环系统的高区的水循环回路和低区的水循环回路为并 联连接，所述增压泵串联在高区散热器的水循环回路的进水管处，为高区的水循环系统增加水循环的动力，进而保证高区水循环系统的正常工作。
本实用新型高层建筑直接供暖系统的水循环系统的控制装置，它包括
PLC、变频器、高区压力传感器，高区压力传感器用于检测高区散热器进水管 的压力，所述高区压力传感器的压力信号输出端连接PLC的高区压力信号输 入端；PLC的泄压阀控制信号输出端连接泄压阀的控制信号输入端，所述PLC 的变频器控制信号输出端连接变频器的控制信号输入端，所述变频器的增压泵 控制信号输出端连接增压泵的控制信号输入端，所述变频器的补水泵控制信号 输出端连接补水泵的控制信号输入端。
本实用新型的高层建筑直接供暖系统的水循环系统包括供暖系统结构简 单，还能够在现有的水循环系统的基础之上进行简单的改进，实现方便。
本实用新型的高层建筑直接供暖系统的水循环系统的控制装置适用于各 种高层建筑的直接供暖系统，它不但能够避免水循环系统中高区产生的动态压 力或者静态压力对低区散热器和总回水管线的影响，尤其能够避免在高区水循 环系统启动或者停止运行的过程中，高区水循环系统的压力对低区散热器和总 回水管线的影响，保证低区水循环系统的安全平稳运行，进而保证了供暖系统 的安全运行。
图1是本实用新型的高层建筑直接供暖系统水循环系统的结构示意图，图 2是本实用新型的高层建筑直接供暖系统水循环系统控制装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一本实施方式所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系 统包括供暖系统供水管31、供暖系统回水管32、增压泵23、第一逆止阀24、 减压阀15、高区散热器10、低区散热器11和电动阀16。供暖系统供水管31 同时与低区散热器11的进水口、增压泵23的进水端连通，所述低区散热器 11的回水管与供暖系统回水管32连通，所述增压泵23的出水口通过第一逆 止阀24与高区散热器10的进水管连通，所述高区散热器10的出水管先后通 过减压阀15、电动阀16与供暖系统回水管32连通。
本实施方式中的水循环系统的高区的水循环回路和低区的水循环回路为 并联连接，所述增压泵23串联在高区散热器10的水循环回路的进水管处，为 高区的水循环系统增加水循环的动力，进而保证高区水循环系统的正常工作。阀15串联在高区散热器10的水循环回路的回水管 上，用于将高区的回水压力降低到与低区的回水压力相同，保证低区散热器 11和整个供暖系统的安全运行。
为了保证高区水循环系统的可靠运行，可以增加一个备用泵1和备用泵逆 止阀2，所述备用泵1和备用泵逆止阀2串联后与增压泵23和第一逆止阀24 并联连接，当增压泵23出现故障或者检修的时候，可以采用备用泵l工作， 以保证高区水循环系统的正常运行。
本实施方式还可以增加补水泵4和补水逆止阀6，补水泵4和补水逆止阀 6串联之后，与增压泵23和第一逆止阀24并联连接。所述补水泵4用于在高 区水循环系统停止工作时为高区水循环系统补水。由于高区水循环系统的位置 比较高，在停止工作时，电动阀、逆止阀等等原因都会产生丢水现象，为了防 止高区顶部散热器中出现空气，采用补水泵4在高区水循环系统停止工作的时 候为高区的水循环系统补水。
具体实施方式
二具体实施方式
一所述的高层建筑直接供暖系统的水循 环系统的控制装置它包括PLC、变频器33、高区压力传感器14，高区压力传 感器14用于检测高区散热器进水管的压力，所述高区压力传感器14的压力信 号输出端连接PLC的高区压力信号输入端；PLC的泄压阀控制信号输出端连 接泄压阀21的控制信号输入端，所述PLC的变频器控制信号输出端连接变频 器33的控制信号输入端，所述变频器33的增压泵控制信号输出端连接增压泵 23的控制信号输入端，所述变频器33的补水泵控制信号输出端连接补水泵4 的控制信号输入端。
本实施方式所述的控制装置，采用PLC控制水循环系统的工作，主要工 作过程为当需要启动高区水循环系统的时候，首先控制启动增压泵23工作， 当所述增压泵23的出水管线的压力增加后，再控制电动阀16打开；当需要停 止高区水循环系统的时候，首先控制电动阀16关闭，当电动阀16被完全关闭 的时候，关闭增压泵23。
在启动高区水循环系统的时候，如果在启动增压泵23的时候同时打开电 动阀16,则会由于增压泵23在刚刚启动的时候，高区水循环系统内的压力还 没有明显变化，此时打开电动阀16，将无法持续保证减压阀15的进水侧和出 水侧的压力差在设定范围内，起不到减压作用，减压阀15进水侧的压力会传到出水侧，则使得高区的出水口的压力直接施加在供暖系统的回水管和低区的
散热器中，对低区散热器11的安全造成危险。本发明采用首先启动增压泵23， 当所述增压泵23的出水管线的压力增加后，打开电动阀16使得减压阀15两 端的压力迅速产生变化，起到减压的作用，保证高区、低区的水循环系统正常 运行。
在停止水循环系统的时候，如果同时关闭增压泵23和电动阀16的话，由 于电动阀16关闭的速度慢，增压泵23停止后，高区的静态压力会通过未完全 关闭的电动阀16传递到低区系统，使之超压。本发明采用首先关闭电动阀16, 此时增压泵23还在工作，系统管线的压力保持设定值，当电动阀16完全关闭 后，再关闭增压泵23，进而保证低区系统内的压力不超压。
本实施方式中，所述变频器33的增压泵故障信号输出端连接PLC的增压 泵故障信号输入端。PLC通过变频器33控制增压泵23的工作，并通过变频器 时时检测所述增压泵23的工作状态，保证系统的安全运行。
具体实施方式
三本实施方式所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系 统的控制装置是在具体实施方式
二的基础之上，增加了增压泵开关状态传感器 231、低区压力传感器18、泄压阀开关状态传感器211和补水泵开关状态传感 器41。低区压力传感器18用于检测低区散热器11的回水管的压力，所述低 区压力传感器18的压力信号输出端连接PLC的低区压力信号输入端，泄压阀 开关状态传感器211用于检测泄压阀21的工作状态，所述泄压阀传感器211 的信号输出端连接PLC的泄压阀状态信号输入端，补水泵开关状态传感器41 用于检测补水泵4的工作状态，所述补水泵开关状态传感器41的信号输出端 连接PLC的补水泵工作状态信号输入端，增压泵开关状态传感器231用于检 测增压泵23的工作状态，所述增压泵开关状态传感器231的信号输出端连接 PLC的增压泵工作状态信号输入端。
本实施方式增加了用于测量各种部件工作状态的传感器，可以监控系统的 实际运行状态。
具体实施方式
四本实施方式所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系 统的控制装置是在具体实施方式
二或三的基础之上，增加了水流检测传感器 20，所述水流检测传感器20用于检测水循环系统进水管内是否有水流动，所 述水流检测传感器20的信号输出端连接PLC的水流信号输入端。本实施方式增加的水流检测传感器20可以检测水循环系统中的水的流动 状态。
具体实施方式
五本实施方式所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系 统的控制装置是在具体实施方式
二、三或四的基础之上增加了电动阀故障检测
传感器161，所述电动阀故障检测传感器161用于检测电动阀16的工作状态， 所述电动阀故障检测传感器161的信号输出端连接PLC电动阀故障信号输入
4山铜。
本实施方式增加的电动阀故障检测传感器161用于监测电动阀16的工作 状态。
具体实施方式
六本实施方式所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系
统的控制装置是在具体实施方式
二、三、四或五的基础之上增加了人机界面
30。所述人机界面30是触摸屏，所述人机界面30的信号输入/输出端连接PLC 的人机界面输入/输出端。
本实施方式能够通过人机界面30输入控制参数，包括增压泵23的启动/ 停止的压力值，补水泵4的启动/停止的压力值，使控制装置应用更灵活，适 用于各种高层建筑直接供暖系统的高区水循环系统。
本实施方式还能够通过人机界面30显示输出系统运行时的各种参数，包 括检测到的高区压力值、低区压力值、泄压阀21状态、补水泵4状态、增压 泵23状态等等，使操作人员更直观的了解控制对象的工作情况。
具体实施方式
七本实施方式所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系 统的控制装置是在具体实施方式
二、三、四、五或六的基础之上，增加了报警 装置42，所述报警装置42的报警信号输入端连接PLC的报警信号输出端。
当PLC检测到系统中有故障时，通过报警装置42输出报警信号，以便于 工作人员及时发现并处理。
权利要求1、高层建筑直接供暖系统的水循环系统，它包括供暖系统供水管(31)、供暖系统回水管(32)、增压泵(23)、第一逆止阀(24)、减压阀(15)、高区散热器(10)和低区散热器(11)，其特征在于它还包括电动阀(16)，供暖系统供水管(31)同时与低区散热器(11)的进水口、增压泵(23)的进水端连通，所述低区散热器(11)的回水管与供暖系统回水管(32)连通，所述增压泵(23)的出水口通过第一逆止阀(24)与高区散热器(10)的进水管连通，所述高区散热器(10)的出水管先后通过减压阀(15)、电动阀(16)与供暖系统回水管(32)连通。
2、 根据权利要求1所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系统，其特 征在于它还包括备用泵(1)和备用泵逆止阀(2)，所述备用泵(1)和备用泵 逆止阀(2)串联后与增压泵(23)和第一逆止阀(24)并联连接。
3、 根据权利要求1所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系统，其特 征在于它还包括补水泵(4)和补水逆止阀(6)，补水泵(4)和补水逆止阀(6) 串联之后，与增压泵(23).和第一逆止阀(24)并联连接。
4、 权利要求1所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系统的控制装 置，其特征在于，它包括PLC、变频器(33)、高区压力传感器(14)，高区压 力传感器(14)用于检测高区散热器进水管的压力，所述高区压力传感器(14) 的压力信号输出端连接PLC的高区压力信号输入端；PLC的泄压阀控制信号 输出端连接泄压阀(21)的控制信号输入端，所述PLC的变频器控制信号输 出端连接变频器(33)的控制信号输入端，所述变频器(33)的增压泵控制信 号输出端连接增压泵(23)的控制信号输入端，所述变频器(33)的补水泵控 制信号输出端连接补水泵(4)的控制信号输入端。
5、 根据权利要求4所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系统的控制 装置，其特征在于所述变频器(33)的增压泵故障信号输出端连接PLC的增 压泵故障信号输入端。
6、 根据权利要求4所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系统的控制 装置，其特征在于它还包括增压泵开关状态传感器(231)、低区压力传感器(18)、泄压阀开关状态传感器(211)和补水泵开关状态传感器(41)，低区 压力传感器(18)用于检测低区散热器(11)的回水管的压力，所述低区压力 传感器(18)的压力信号输出端连接PLC的低区压力信号输入端，泄压阀开关状态传感器(211)用于检测泄压阀(21)的工作状态，所述泄压阀传感器 (211)的信号输出端连接PLC的泄压阀状态信号输入端，补水泵开关状态传 感器(41)用于检测补水泵(4)的工作状态，所述补水泵开关状态传感器(41) 的信号输出端连接PLC的补水泵工作状态信号输入端，增压泵开关状态传感 器(231)用于检测增压泵(23 )的工作状态，所述增压泵开关状态传感器(231) 的信号输出端连接PLC的增压泵工作状态信号输入端。
7、 根据权利要求4所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系统的控制 装置，其特征在于它还包括水流检测传感器(20)，所述水流检测传感器(20) 用于检测水循环系统进水管内是否有水流动，所述水流检测传感器(20)的信 号输出端连接PLC的水流信号输入端。
8、 根据权利要求4所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系统的控制 装置，其特征在于它还包括电动阀故障检测传感器(161)，所述电动阀故障检 测传感器(161)用于检测电动阀(16)的工作状态，所述电动阀故障检测传 感器(161)的信号输出端连接PLC电动阀故障信号输入端。
9、 根据权利要求4所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系统的控制 装置，其特征在于它还包括人机界面(30)，所述人机界面(30)是触摸屏， 所述人机界面(30)的信号输入/输出端连接PLC的人机界面输入/输出端。
10、 根据权利要求4所述的高层建筑直接供暖系统的水循环系统的控制 装置，其特征在于它还包括报警装置(42)，所述报警装置(42)的报警信号 输入端连接PLC的报警信号输出端。
专利摘要高层建筑直接供暖系统的水循环系统及其控制装置，属于供暖控制技术领域。本实用新型的水循环系统的供暖系统供水管同时与低区散热器的进水口、增压泵的进水端连通，所述低区散热器的回水管与供暖系统回水管连通，所述增压泵的出水口通过第一逆止阀与高区散热器的进水管连通，所述高区散热器的出水管先后通过减压阀、电动阀与供暖系统回水管连通。上述水循环系统的控制装置中，PLC通过传感器检测高区散热器进水管、低区散热器的回水管的压力，还通过传感器检测增压泵、补水泵以及泄压阀、电动阀的工作状态。所述PLC分别控制电动阀和泄压阀，所述PLC还通过变频器控制增压泵、补水泵的工作。本实用新型适用于现有高层建筑的直接供暖系统。
文档编号F24D3/10GK201382480SQ20092009946
公开日2010年1月13日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者徐红军, 王彦国 申请人:王彦国