一种使同热源系统解耦运行的调温机组及其调温方法与流程

本发明属于温度调节领域，具体涉及一种使同热源系统解耦运行的调温机组及其调温方法。

背景技术：

同热源系统的供热和蓄热过程中，应该能同时满足按需供热和高效蓄热。为实现按需供热，当用户热负荷变化时，需要对供热系统的流量、供水温度等进行调节。

供热调节的目的在于使供暖用户的散热设备的散热量与用户热负荷的变化规律相适应，以防止供暖用户出现室温过高或过低的情况。在水蓄热系统中，首先加热蓄热介质——水，并将其储存在蓄热水箱中。为了能利用蓄热时间充分蓄能，首先应保证水箱进水维持在高温状态。但在同热源的供热蓄热系统中，对用户供热的同时还需要对水箱进行蓄热，如果系统整体采用质调节的方式，即以供热为主，为达到供需平衡，供热侧在不同室外温度的影响下所需供水温度不同，由于是同热源出水，所以会直接影响水箱的进水温度，从而降低水箱的蓄热效率，甚至难以达到最高蓄热温度；如采系统整体采用量调节的调节方法，蓄热侧可以保证高温蓄热，但是供热侧会因为热负荷的变化引起系统内循环水流量的变化，可能会影响用户的室内温度，甚至产生水力失调的后果。

为解决单一调节的方式带来的问题，目前，国内常采用调整水泵转速或调整锅炉功率来获得流量、温度同时变化的运行方式解决，但这种运行方式涉及变量过多，并不能精确控制所需变量，严重影响了系统的稳定性，导致运行能耗的增加，甚至影响了供热系统的调节性能。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种使同热源系统解耦运行的调温机组及其调温方法。

本发明的技术方案是：一种使同热源系统解耦运行的调温机组，包括外部箱体，所述外部箱体中设置有供水管、回水管，所述供水管右端为供水入口，其左端为供水出口，所述回水管左端为回水入口，其右端为回水出口，所述供水管、回水管之间设置有供水分流管和回水分流管，所述回水管中设置有变频水泵，所述供水分流管中设置有供水分流管电动调节阀，所述回水分流管中设置有回水分流管电动调节阀。

所述供水管中设置有ⅰ号三通管件、ⅱ号三通管件，所述回水管中设置有ⅲ号三通管件、ⅳ号三通管件，所述供水分流管与ⅱ号三通管件、ⅲ号三通管件连通，所述回水分流管与ⅰ号三通管件、ⅳ号三通管件连通。

所述供水入口、供水管、供水出口处均设置有传感器模组。所述回水入口、回水管、回水出口处也设置有传感器模组。

所述供水分流管、回水分流管中设置有传感器模组。

所述ⅰ号三通管件为供热混流节点，所述ⅰ号三通管件为两进一出三通管，供水从供水入口流入，回流分水从回水分流管流入，混流后进入供水管。

所述ⅱ号三通管件为供水分流节点，所述ⅱ号三通管件为一进两出三通管，供水从供水管流入，出水从供水出口、供水分流管流出。

所述ⅲ号三通管件为回水混流节点，所述ⅲ号三通管件为两进一出三通管，回水从回水入口、供水分流管流入，出水从回水管流出。

所述ⅳ号三通管件为回水分流节点，ⅳ号三通管件为一进两出三通管，如水从回水管流入，出水从回水出口、回水分流管流出。

所述传感器模组包括压力传感器、温度传感器、流量传感器。

一种使同热源系统解耦运行的调温机组的调温方法，包括以下步骤：

ⅰ.设置目标温度

首先根据室外温度变化，计算供热侧的供水温度tm，并在调温机组上设置调温机组供水出水的目标温度tm。

ⅱ.收集传感器信号

来自锅炉的高温出水经供水入口进入调温机组，调温机组收集供水入口处ⅰ号温度传感器t1传来的供水温度、回水分流管处ⅷ号温度传感器t8传来的回水分流管内水流温度和设定的目标温度。

ⅲ.控制回水分流管电动调节阀

计算ⅰ号三通管件处的混水比例，控制回水分流管上的回水分流管电动调节阀开度，使来自锅炉的高温出水与分流回水在ⅰ号三通管件处混合达到目标温度tm。

ⅳ.控制供水分流管电动调节阀

控制供水分流管上的供水分流管电动调节阀，使其与回水分流管上的回水分流管电动调节阀开度相同，从而保证供水分流管与回水分流管的流量相同，供热侧循环流量和锅炉循环流量相同。

ⅴ.变频水泵变频

供水出口处的ⅱ号流量传感器p2传输信号到调温机组，控制改变变频水泵的转速，保证供热侧循环流量在各个控制周期一直保持不变。

ⅵ.结束

在下一个控制时间段，目标温度改变，重复上述过程。

本发明的有益效果如下：

1、本发明所述的调温机组可以在同热源系统中有效地分离供热侧和蓄热侧之间的影响，一方面对供热侧实现了按需供热、稳定运行，另一方面蓄热侧可以高温稳定蓄热，使边蓄边供的过程简单化、高效化。

2、调温机组供水的的调温过程是与供热侧回水调整比例的混流过程，在整个调温过程中，不损失调温机组整体的热能，有效的提高了热源制热过程中的效率。

3、本发明所述的调温机组，是使供热侧整体采用质调节的方式，实现供热量和需热量的平衡。管理简单，操作方便，网路水力工况稳定。

4、本发明所述的调温机组使整个调温过程操作简单，合理高效。整个过程自动化程度较高，只需人工分时段运行调整，减少了供热过程中的人工消耗。

5、在同热源系统供热和蓄热的过程中增加调温机组，可以使蓄热过程不受供热过程中质调节的影响，从而充分利用谷电时间高温蓄热，既缓解了高峰电力供需缺口，又促进了电力资源的优化配置。

6、本发明所述的调温机组结构简单，在系统内加入后可使运行费用大幅降低，具有显著的经济优势，更有利于大范围推广使用。

附图说明

图1是本发明中箱体内部的连接示意图；

图2是本发明中箱体的示意图；

图3是本发明调温方法的步骤图；

其中：

1供水管2供水分流管

3回水管4回水分流管

5ⅰ号三通管件6供水入口

7ⅱ号三通管件8供水出口

9ⅲ号三通管件10回水入口

11ⅳ号三通管件12回水出口

13变频水泵14供水分流管电动调节阀

15回水分流管电动调节阀16电控柜

17操作键盘18显示屏

19检修门20通风孔

21外部箱体l1ⅰ号压力传感器

t1ⅰ号温度传感器p1ⅰ号流量传感器

l2ⅱ号压力传感器t2ⅱ号温度传感器

p2ⅱ号流量传感器l3ⅲ号压力传感器

t3ⅲ号温度传感器p3ⅲ号流量传感器

l4ⅳ号压力传感器t4ⅳ号温度传感器

p4ⅳ号流量传感器l5ⅴ号压力传感器

t5ⅴ号温度传感器p5ⅴ号流量传感器

l6ⅵ号压力传感器t6ⅵ号温度传感器

p6ⅵ号流量传感器l7ⅶ号压力传感器

t7ⅶ号温度传感器p7ⅶ号流量传感器

l8ⅷ号压力传感器t8ⅷ号温度传感器

p8ⅷ号流量传感器。

具体实施方式

以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：

如图1~3所示，一种使同热源系统解耦运行的调温机组，包括外部箱体21，所述外部箱体21中设置有供水管1、回水管3，所述供水管1右端为供水入口6，其左端为供水出口8，所述回水管3左端为回水入口10，其右端为回水出口12，所述供水管1、回水管3之间设置有供水分流管2和回水分流管4，所述回水管3中设置有变频水泵13，所述供水分流管2中设置有供水分流管电动调节阀14，所述回水分流管4中设置有回水分流管电动调节阀15。

所述供水管1中设置有ⅰ号三通管件5、ⅱ号三通管件7，所述回水管3中设置有ⅲ号三通管件9、ⅳ号三通管件11，所述供水分流管2与ⅱ号三通管件7、ⅲ号三通管件9连通，所述回水分流管4与ⅰ号三通管件5、ⅳ号三通管件11连通。

所述供水入口6、供水管1、供水出口8处均设置有传感器模组。所述回水入口10、回水管3、回水出口12处也设置有传感器模组。

所述供水分流管2、回水分流管4中设置有传感器模组。

所述ⅰ号三通管件5为供热混流节点，所述ⅰ号三通管件5为两进一出三通管，供水从供水入口6流入，回流分水从回水分流管4流入，混流后进入供水管1。

所述ⅱ号三通管件7为供水分流节点，所述ⅱ号三通管件7为一进两出三通管，供水从供水管1流入，出水从供水出口8、供水分流管2流出。

所述ⅲ号三通管件9为回水混流节点，所述ⅲ号三通管件9为两进一出三通管，回水从回水入口10、供水分流管2流入，出水从回水管3流出。

所述ⅳ号三通管件11为回水分流节点，ⅳ号三通管件11为一进两出三通管，如水从回水管3流入，出水从回水出口12、回水分流管4流出。

所述传感器模组包括压力传感器、温度传感器、流量传感器。

所述外部箱体21上端形成多个通风孔20，从而为调温机组进行散热。

所述外部箱体21的侧壁处设置有显示用的显示屏18和输入目标温度用的输入键盘。

所述外部箱体21侧壁处设置有检修调温机组内部用的检修门19，

所述外部箱体21内设置有电控柜16，所述电控柜16控制供水分流管电动调节阀14、回水分流管电动调节阀15的开合度以及变频水泵13的频率。

所述供水入口6处的传感器模组包括ⅰ号压力传感器l1、ⅰ号温度传感器t1、ⅰ号流量传感器p1。

所述供水出口8处的传感器模组包括ⅱ号压力传感器l2、ⅱ号温度传感器t2、ⅱ号流量传感器p2。

所述回水入口10处的传感器模组包括ⅲ号压力传感器l3、ⅲ号温度传感器t3、ⅲ号流量传感器p3。

所述回水出口12处的传感器模组包括ⅳ号压力传感器l4、ⅳ号温度传感器t4、ⅳ号流量传感器p4。

所述供水管1处的传感器模组包括ⅴ号压力传感器l5、ⅴ号温度传感器t5、ⅴ号流量传感器p5。

所述回水管3处的传感器模组包括ⅵ号压力传感器l6、ⅵ号温度传感器t6、ⅵ号流量传感器p6。

所述供水分流管2处的传感器模组包括ⅶ号压力传感器l7、ⅶ号温度传感器t7、ⅶ号流量传感器p7。

所述回水分流管4处的传感器模组包括ⅷ号压力传感器l8、ⅷ号温度传感器t8、ⅷ号流量传感器p8。

一种使同热源系统解耦运行的调温机组的调温方法，包括以下步骤：

ⅰ.设置目标温度

首先根据室外温度变化，计算供热侧的供水温度tm，并在调温机组上设置调温机组供水出水的目标温度tm。

ⅱ.收集传感器信号

来自锅炉的高温出水经供水入口6进入调温机组，调温机组收集供水入口6处ⅰ号温度传感器t1传来的供水温度、回水分流管4处ⅷ号温度传感器t8传来的回水分流管内水流温度和设定的目标温度。

ⅲ.控制回水分流管电动调节阀

计算ⅰ号三通管件5处的混水比例，控制回水分流管4上的回水分流管电动调节阀15开度，使来自锅炉的高温出水与分流回水在ⅰ号三通管件5处混合达到目标温度tm。

ⅳ.控制供水分流管电动调节阀

控制供水分流管2上的供水分流管电动调节阀14，使其与回水分流管4上的回水分流管电动调节阀15开度相同，从而保证供水分流管2与回水分流管4的流量相同，供热侧循环流量和锅炉循环流量相同。

ⅴ.变频水泵变频

供水出口8处的ⅱ号流量传感器p2传输信号到调温机组，控制改变变频水泵13的转速，保证供热侧循环流量在各个控制周期一直保持不变。

ⅵ.结束

在下一个控制时间段，目标温度改变，重复上述过程。

调温机组内的水在ⅰ号三通管件5处混流以后，混水流经供水管1，在ⅱ号三通管件7处分流，一部分经调温机组的供水出口8流出，另一部分流进供水分流管2。在ⅲ号三通管件9处，供水分流与调温机组的回水入口10进入的供热侧回水混合，流经回水管3，在ⅳ号三通管件11处分流，一部分经调温机组的回水出口12流出回进热源，另一部分流经回水分流管4在ⅰ号三通管件5处与热源的高温出水混流。

本发明采用的调温过程是热源高温出水与供热侧回水调整比例的混流过程，供热侧用质调节的方法使供热量满足需热量，使供热侧和蓄热侧解耦运行。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。