一种利用输送管网蓄能的新型区域能源二次泵系统的制作方法

本实用新型涉及一种能源系统。

背景技术：

整个区域能源二次泵系统划分为冷热水制备和冷热水输送使用两个部分，形成冷热源侧环路和负荷侧环路。如图1，传统的区域能源二次泵系统冷热源侧环路由冷热源设备101（锅炉、热泵、冷水机组等）、一次泵102、供回水管103和平衡管104组成，平衡管104通常设置在靠近冷热源侧，负责冷热水的制备；负荷侧环路由平衡管104、室外输送管网105、二次泵106、室内输送管网107、末端设备108和电动二通阀109组成，负责冷热水输送使用。

目前传统区域能源二次泵系统的运行方式是:一次泵定流量，二次泵变流量运行。二次泵变流量则是根据负荷侧供回水管压差（压差受末端设备电动二通阀109的开关影响）调节二次泵106的转速，从而实现节能。

而以上运行方式在系统低负荷状态运行时存在一定的局限性：虽然二次泵106能够根据末端的负荷需求实现变频，降低水泵能耗，但是只要有末端设备108在使用，哪怕仅有一个用户在使用，一次泵102都需要工频运行，导致冷热源侧环路长时间处于大流量小温差运行，造成能源严重浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种利用输送管网蓄能的新型区域能源二次泵系统，使得系统处于低负荷状态运行时做到高效节能。

本实用新型解决其技术问题的具体方案是：

一种利用输送管网蓄能的新型区域能源二次泵系统，包括冷热源侧环路和负荷侧环路，冷热源侧环路包括冷热源设备、一次泵、供回水管和平衡管组成；负荷侧环路包括平衡管、室外输送管网、二次泵、室内输送管网、末端设备和电动二通阀；冷热源侧的平衡管上设置有电动开关阀一，冷热源设备进水处设置有温度监测装置一，同时在负荷侧最远端入户供回水管上设置旁通管，旁通管上设置电动开关阀二，连接冷热源机房的供水管上设置温度监测装置二、回水管上设置温度监测装置三和流量监测装置，末端设备进水处设置温度监测装置四；

系统运行包括以下控制步骤:

第一步：设定低负荷控制值M₀、冷热源设备回水温度控制值T_A0和末端设备供水温度控制值T_B0，通过温度监测装置三、温度监测装置二和流量监测装置分别监测室外输送管网供回水温度和流量计算实际负荷值M ；通过温度监测装置一监测冷热源设备回水实际温度值T_A，通过温度监测装置四监测末端设备供水实际温度值T_B；

第二步:系统在中高负荷状态下运行时，打开平衡管上电动开关阀一，关闭旁通管上电动开关阀二，开启冷热源设备和对应的一次泵以及二次泵向末端设备正常供能；

第三步: 判断实际负荷值M是否低于设定负荷值M₀，如果否，则返回第二步，如果是，则进入第四步；

第四步:关闭平衡管上电动开关阀一，打开旁通管上电动开关阀二，开启冷热源设备和对应的一次泵对输送管网进行蓄能；

第五步: 判断冷热源设备回水实际温度值T_A是否达到设定温度值T_A0,如果否，则返回第四步，如果是，进入第六步；

第六步：停止冷热源设备和对应的一次泵，打开平衡管上电动开关阀一，关闭旁通管上电动开关阀二，开启二次泵，进入释能状态；

第七步：判断末端设备供水实际温度值T_B是否偏离设定温度值T_B0，如果否，则返回第六步，如果是，则返回第三步。

本实用新型通过监测室外输送管网供回水温度和流量判断系统是否处于低负荷状态下运行，当处于低负荷状态运行时，区域能源二次泵系统可通过对主机、水泵以及电动开关阀相应控制实现对输送管网蓄积、释放冷能或热能，以满足用户低负荷需求；当负荷较高时，切换到传统运行方式。本实用新型实现了中高负荷下传统运行方式和低负荷下新型运行方式的切换，解决了传统区域能源二次泵系统无法保证系统在低负荷状态下高效节能运行的问题。

附图说明

图1是传统的区域能源二次泵系统示意图。

图2为本实用新型的区域能源二次泵系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的作进一步的详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

如图2，一种利用输送管网蓄能的新型区域能源二次泵系统，包括冷热源侧环路和负荷侧环路，冷热源侧环路包括冷热源设备1、一次泵2、供回水管3和平衡管4组成；负荷侧环路包括平衡管4、室外输送管网5、二次泵6、室内输送管网7、末端设备8和电动二通阀9；冷热源侧的平衡管4上设置有电动开关阀一13，冷热源设备1进水处设置有温度监测装置一10，同时在负荷侧最远端入户供回水管上设置旁通管17，旁通管上设置电动开关阀二16，连接冷热源机房的供水管上设置温度监测装置二14、回水管上设置温度监测装置三11和流量监测装置12，末端设备进水处设置温度监测装置四15；

系统运行包括以下控制步骤:

第一步：设定低负荷控制值M₀、冷热源设备回水温度控制值T_A0和末端设备供水温度控制值T_B0，通过温度监测装置三11、温度监测装置二14和流量监测装置12分别监测室外输送管网供回水温度和流量计算实际负荷值M ；通过温度监测装置一10监测冷热源设备回水实际温度值T_A，通过温度监测装置四15监测末端设备供水实际温度值T_B；

第二步:系统在中高负荷状态下运行时，打开平衡管4上电动开关阀一13，关闭旁通管17上电动开关阀二16，开启冷热源设备1和对应的一次泵2以及二次泵6向末端设备8正常供能；

第三步: 判断实际负荷值M是否低于设定负荷值M₀，如果否，则返回第二步，如果是，则进入第四步；

第四步:关闭平衡管4上电动开关阀13，打开旁通管17上电动开关阀二16，开启冷热源设备1和对应的一次泵2对输送管网5进行蓄能；

第五步: 判断冷热源设备回水实际温度值T_A是否达到设定温度值T_A0,如果否，则返回第四步，如果是，进入第六步；

第六步：停止冷热源设备1和对应的一次泵2，打开平衡管4上电动开关阀一13，关闭旁通管17上电动开关阀二16，开启二次泵6，进入释能状态；

第七步：判断末端设备供水实际温度值T_B是否偏离设定温度值T_B0，如果否，则返回第六步，如果是，则返回第三步。

本实施例详细描述该方法的特征。

一个供能面积为140万m²的区域能源项目，以冬季供能为例， 其主机装机制热量为46MW，配置5台单台制热量9200KW的水源热泵机组。当实际负荷值低于4600kW时，也就是说当系统负荷低于总负荷的10%的情况下，此时主机负载率在50%以下，主机效率较低，且一次泵仍须工频运行，冷热源侧环路处于大流量小温差运行，传统的二次泵系统无法实现高效节能运行。

在本实施例中，将低负荷控制值设定为M₀=4600KW，水源热泵机组回水温度控制值设定为T_A0= 38℃，末端设备供水温度控制值设定为T_B0=45℃，输送管网水容量为2500m³。

当实际负荷值M低于设定负荷值M₀=4600kW时，对输送管网进行蓄热（依据控制步骤四）。当主机实际回水温度值T_A达到设定温度值T_A0 = 38℃时，蓄热结束，释热（依据控制步骤六）开始。当末端设备供水实际温度值T_B低于设定温度值T_B0=45℃，释能结束。在本实施例中，输送管网的有效蓄热量为20417kWh。蓄热时间为2.2h，释热时间约4.4h，整个蓄放热周期约为6.6h。每个蓄能释能周期结束，判断实际负荷值M与设定负荷值M₀=4600KW的关系，实现传统运行方式与新型运行方式的切换。如此反复，可以保证该系统处于一种最节能的状态运行。