CN104848299A - 一种分区采暖换热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分区采暖换热系统主要由板式换热器、膨胀水箱、补水变频泵、循环泵、直连增压变频泵、减压控制阀、室外温度传感器、供暖低区、供暖高区和控制柜组成，板式换热器的二次侧接口分别与低区供暖供水管和低区供暖回水管连接，低区供暖供水管还设有高区供暖供水管与供暖高区连接，供暖高区还与设有高区供暖回水管与低区供暖回水管连接，在高区供暖供水管上装有直连增压变频泵，在高区供暖回水管上装有电磁切断阀、启闭阀和减压控制阀。本发明的有益效果是，本发明的供暖高区和供暖低区共用板式换热器加热、循环泵加压和补水变频泵补水，大大节省了投资和占地，而且采用气候补偿调节提高了舒适效应和达到了节能效果。

Description

一种分区采暖换热系统

技术领域

本发明涉及采暖技术领域，具体地说是一种分区采暖换热系统。

背景技术

随着建筑科技的发展和宜居水平的提高，高层建筑分区采暖越来越普遍。目前市场上的高层建筑分区采暖往往是通过换热站设置两套或多套换热机组单独进行分区采暖，且每套换热机组均包含有换热器、循环泵、补水泵、补水箱等配套设施，不仅增加占地，而且投资也高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种占地少、投资省和供热效果好的分区采暖换热系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种分区采暖换热系统主要由板式换热器、膨胀水箱、补水变频泵、循环泵、直连增压变频泵、减压控制阀、室外温度传感器、供暖低区、供暖高区和控制柜组成，板式换热器的一次侧接口分别与一次供水管和一次回水管连接，在一次供水管装有三通温控阀，且三通温控阀设有旁路管与一次回水管连接，板式换热器的二次侧接口分别与低区供暖供水管和低区供暖回水管连接，低区供暖供水管和低区供暖回水管再分别与供暖低区连接，且在低区供暖回水管连接板式换热器之前装有过滤器一，低区供暖回水管在过滤器一之后装有循环泵，在循环泵之前、过滤器一之后的低区供暖回水管上设有压力传感器一、并装有安全阀，在循环泵之前、过滤器一之后的低区供暖回水管上还连接有补水压力管和泄压管，补水压力管和泄压管的另一端再分别与设置的膨胀水箱连接，且补水压力管连接在膨胀水箱下部取水，泄压管连接在膨胀水箱上部，在泄压管上装有泄压电磁阀，补水压力管上装有补水变频泵，膨胀水箱内设有水位传感器检测水位，膨胀水箱还与补水管连接进水，且在补水管上装有补水电磁阀控制进水，补水管在补水电磁阀之后装有软化水装置，板式换热器的二次侧出口与低区供暖供水管连接，在低区供暖供水管上设有温度传感器和压力传感器二，低区供暖供水管还设有高区供暖供水管与供暖高区连接，供暖高区还与高区供暖回水管连接，高区供暖回水管再与低区供暖回水管连接，且高区供暖回水管连接在循环泵之前、过滤器一之后的低区供暖回水管上，在高区供暖供水管上装有直连增压变频泵及止回阀一，绕过直连增压变频泵及止回阀一还设有旁通管与高区供暖供水管连接，且旁通管上装有止回阀二，高区供暖供水管在旁通管之后还设有压力传感器五，在高区供暖回水管上沿水流方向顺次装设有过滤器二、压力传感器四、电磁切断阀、启闭阀、减压控制阀和压力传感器三，且启闭阀还设有连通小管连接在直连增压变频泵之后和止回阀一之前的高区供暖供水管上。

所述三通温控阀、补水电磁阀、软化水装置、水位传感器、补水变频泵、泄压电磁阀、压力传感器一、循环泵、压力传感器二、温度传感器、压力传感器三、减压控制阀、电磁切断阀、压力传感器四、压力传感器五和直连增压变频泵各自分别敷设电缆线与控制柜连接，控制柜还敷电缆线与装设在室外的室外温度传感器连接，室外温度传感器用于检测室外气候温度，并将检测到的室外气候温度信号及时传输给控制柜。

所述软化水装置用于对膨胀水箱的补水管进水进行软化，以降低Ca²⁺、Mg²⁺硬度。

本发明的工作原理是，供暖低区和供暖高区共用板式换热器加热和循环泵加压，正常供暖时，循环泵运行，装在低区供暖供水管上的温度传感器检测板式换热器出水温度、并依据室外温度传感器检测室外气候温度变化情况自适应地调整其出水设定温度值，当室外气候温度高时，出水设定温度值相对要低，当室外气候温度低时，出水设定温度值相对要高，三通温控阀则依据温度传感器调整的出水设定温度值自动调节一次供水管进入板式换热器的流量，当温度传感器检测到板式换热器出水温度高于适于室外气候温度变化的出水设定温度值时，三通温控阀关小一次供水管进入板式换热器的流量、富余流量从旁路管直接回至一次回水管，当温度传感器检测到板式换热器出水温度低于适于室外气候温度变化的出水设定温度值时，三通温控阀开大一次供水管进入板式换热器的流量，从而使板式换热器出水温度始终维持在对应调整的出水设定温度值上，达到自动变温调节和节能舒适的供暖效果；

与此同时，压力传感器一检测循环泵进水压力，并设有回水恒压值、超高压力值和缺水压力值三个控制点，当压力传感器一检测到循环泵进水压力低于设定的回水恒压值时，补水变频泵启动和从膨胀水箱内取水、并对低区供暖回水管进行变频恒压补水，以保持循环泵进水压力稳定在设定的回水恒压值上，且当循环泵进水压力稳定在设定的回水恒压值、并维持30s～60s时，补水变频泵停机和进入休眠待机状态；同时，装设在膨胀水箱内的水位传感器检测膨胀水箱水位，并设有高水位点、低水位点和缺水水位点，当水位传感器检测到膨胀水箱水位处于设定的低水位点及以下时，装在补水管的补水电磁阀打开补水，软化水装置得电运行，膨胀水箱水位上升，当水位传感器检测到膨胀水箱水位处于设定的高水位点及以上时，补水电磁阀关闭，软化水装置失电停机，当水位传感器检测到膨胀水箱水位处于设定的缺水水位点及以下时，运行的补水变频泵停机、并报警，待膨胀水箱水位恢复且水位高于设定的低水位点以上时，缺水报警消除，补水变频泵自动恢复至正常状态；当压力传感器一检测到循环泵进水压力高于设定的恒压值、且达到设定的超高压力值及以上时，泄压电磁阀打开泄水至膨胀水箱内储存，待循环泵进水压力恢复至设定的回水恒压值时，泄压电磁阀关闭；当压力传感器一检测到循环泵进水压力低于设定的缺水压力值及以下时，循环泵停机保护，待循环泵进水压力恢复到设定的回水恒压值时，循环泵自动启动和恢复正常运行；

供暖高区供暖时，直连增压变频泵运行，直连增压变频泵通过高区供暖供水管从低区供暖供水管取水、经变频加压为供暖高区供暖，其回水由高区供暖回水管经过过滤器二清除污垢、减压控制阀减压后回流至低区供暖回水管，压力传感器二检测低区供暖供水管压力、并设有无水压力值，压力传感器三检测高区供暖回水管经过减压控制阀之后的压力、并设有高区恒定回水压力值，压力传感器四检测高区供暖回水管在电磁切断阀之前的压力，压力传感器五检测高区供暖供水管压力、并设有高区供暖恒压值，当压力传感器二检测到低区供暖供水管压力低于设定的无水压力值时，直连增压变频泵停机保护，待压力传感器二检测到低区供暖供水管压力高于设定的无水压力值时，直连增压变频泵自动启动运行，直连增压变频泵依据压力传感器五设定的高区供暖恒压值进行变频恒压运行，当压力传感器五检测到高区供暖供水管压力低于设定的高区供暖恒压值时，直连增压变频泵提高其转速，高区供暖供水管压力升高，当压力传感器五检测到高区供暖供水管压力高于设定的高区供暖恒压值时，直连增压变频泵降低其转速，高区供暖供水管压力下降，从而使高区供暖供水管压力始终保持在压力传感器五设定的高区供暖恒压值上，同时，启闭阀由连通小管输送直连增压变频泵的出水压力开启，减压控制阀依据压力传感器三设定的高区恒定回水压力值自适应地调节其开度、减压，当压力传感器三检测到高区供暖回水管压力高于设定的高区恒定回水压力值时，减压控制阀关小其流通量，高区供暖回水管经过减压控制阀之后的压力降低，当压力传感器三检测到高区供暖回水管压力低于设定的高区恒定回水压力值时，减压控制阀开大其流通量，高区供暖回水管经过减压控制阀之后压力升高，从而使高区供暖回水管压力始终维持在设定的高区恒定回水压力值上，保证了供暖高区的供暖效果，当直连增压变频泵在设定的最低转速下运行持续30s～60s以上时，系统判定直连增压变频泵无循环流量输出，直连增压变频泵停机，电磁切断阀关闭，启闭阀因失压而自动关闭，高区供暖回水管切断。

本发明的有益效果是，本发明的供暖高区和供暖低区共用板式换热器加热、循环泵加压和补水变频泵补水，大大节省了投资和占地，而且采用气候补偿调节提高了舒适效应和达到了节能效果。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

图中，1、一次供水管，2、三通温控阀，3、板式换热器，4、旁路管，5、一次回水管，6、补水电磁阀，7、补水管，8、软化水装置，9、膨胀水箱，10、水位传感器，11、补水变频泵，12、泄压电磁阀，13、泄压管，14、补水压力管，15、压力传感器一，16、低区供暖回水管，17、过滤器一，18、供暖低区，19、低区供暖供水管，20、安全阀，21、循环泵，22、压力传感器二，23、温度传感器，24、压力传感器三，25、减压控制阀，26、启闭阀，27、电磁切断阀，28、压力传感器四，29、过滤器二，30、高区供暖回水管，31、连通小管，32、供暖高区，33、压力传感器五，34、止回阀一，35、止回阀二，36、旁通管，37、直连增压变频泵，38、高区供暖供水管，39、电缆线，40、控制柜，41、室外温度传感器。

具体实施方式

下面就附图1对本发明的一种分区采暖换热系统作以下详细地说明。

如附图1所示，本发明的一种分区采暖换热系统主要由板式换热器3、膨胀水箱9、补水变频泵11、循环泵21、直连增压变频泵37、减压控制阀25、室外温度传感器41、供暖低区18、供暖高区32和控制柜40组成，板式换热器3的一次侧接口分别与一次供水管1和一次回水管5连接，在一次供水管1装有三通温控阀2，且三通温控阀2设有旁路管4与一次回水管5连接，板式换热器3的二次侧接口分别与低区供暖供水管19和低区供暖回水管16连接，低区供暖供水管19和低区供暖回水管16再分别与供暖低区18连接，且在低区供暖回水管16连接板式换热器3之前装有过滤器一17，低区供暖回水管16在过滤器一17之后装有循环泵21，在循环泵21之前、过滤器一17之后的低区供暖回水管16上设有压力传感器一15、并装有安全阀20，在循环泵21之前、过滤器一17之后的低区供暖回水管16上还连接有补水压力管14和泄压管13，补水压力管14和泄压管13的另一端再分别与设置的膨胀水箱9连接，且补水压力管14连接在膨胀水箱9下部取水，泄压管13连接在膨胀水箱9上部，在泄压管13上装有泄压电磁阀12，补水压力管14上装有补水变频泵11，膨胀水箱9内设有水位传感器10检测水位，膨胀水箱9还与补水管7连接进水，且在补水管7上装有补水电磁阀6控制进水，补水管7在补水电磁阀6之后装有软化水装置8，板式换热器3的二次侧出口与低区供暖供水管19连接，在低区供暖供水管19上设有温度传感器23和压力传感器二22，低区供暖供水管19还设有高区供暖供水管38与供暖高区32连接，供暖高区32还与高区供暖回水管30连接，高区供暖回水管30再与低区供暖回水管16连接，且高区供暖回水管30连接在循环泵21之前、过滤器一17之后的低区供暖回水管16上，在高区供暖供水管38上装有直连增压变频泵37及止回阀一34，绕过直连增压变频泵37及止回阀一34还设有旁通管36与高区供暖供水管38连接，且旁通管36上装有止回阀二35，高区供暖供水管38在旁通管36之后还设有压力传感器五33，在高区供暖回水管30上沿水流方向顺次装设有过滤器二29、压力传感器四28、电磁切断阀27、启闭阀26、减压控制阀25和压力传感器三24，且启闭阀26还设有连通小管31连接在直连增压变频泵37之后和止回阀一34之前的高区供暖供水管38上。

所述三通温控阀2、补水电磁阀6、软化水装置8、水位传感器10、补水变频泵11、泄压电磁阀12、压力传感器一15、循环泵21、压力传感器二22、温度传感器23、压力传感器三24、减压控制阀25、电磁切断阀27、压力传感器四28、压力传感器五33和直连增压变频泵37各自分别敷设电缆线39与控制柜40连接，控制柜40还敷电缆线39与装设在室外的室外温度传感器41连接，室外温度传感器41用于检测室外气候温度，并将检测到的室外气候温度信号及时传输给控制柜40。

所述软化水装置8用于对膨胀水箱9的补水管7进水进行软化，以降低Ca²⁺、Mg²⁺硬度。

本发明的工作原理是，供暖低区18和供暖高区32共用板式换热器3加热和循环泵21加压，正常供暖时，循环泵21运行，装在低区供暖供水管19上的温度传感器23检测板式换热器3的出水温度、并依据室外温度传感器41检测室外气候温度变化情况自适应地调整其出水设定温度值，当室外气候温度高时，出水设定温度值相对要低，当室外气候温度低时，出水设定温度值相对要高，三通温控阀2则依据温度传感器23调整的出水设定温度值自动调节一次供水管1进入板式换热器3的流量，当温度传感器23检测到板式换热器3出水温度高于适于室外气候温度变化的出水设定温度值时，三通温控阀2关小一次供水管1进入板式换热器3的流量、富余流量从旁路管4直接回至一次回水管5，当温度传感器23检测到板式换热器3出水温度低于适于室外气候温度变化的出水设定温度值时，三通温控阀2开大一次供水管1进入板式换热器3的流量，从而使板式换热器3的出水温度始终维持在对应调整的出水设定温度值上，达到自动变温调节和节能舒适的供暖效果；

与此同时，压力传感器一15检测循环泵21进水压力，并设有回水恒压值、超高压力值和缺水压力值三个控制点，当压力传感器一15检测到循环泵21进水压力低于设定的回水恒压值时，补水变频泵11启动和从膨胀水箱9内取水、并对低区供暖回水管16进行变频恒压补水，以保持循环泵21进水压力稳定在设定的回水恒压值上，且当循环泵21进水压力稳定在设定的回水恒压值、并维持30s～60s时，补水变频泵11停机和进入休眠待机状态；同时，装设在膨胀水箱9内的水位传感器10检测膨胀水箱9水位，并设有高水位点、低水位点和缺水水位点，当水位传感器10检测到膨胀水箱9水位处于设定的低水位点及以下时，装在补水管7的补水电磁阀6打开补水，软化水装置8得电运行，膨胀水箱9水位上升，当水位传感器10检测到膨胀水箱9水位处于设定的高水位点及以上时，补水电磁阀6关闭，软化水装置8失电停机，当水位传感器10检测到膨胀水箱9水位处于设定的缺水水位点及以下时，运行的补水变频泵11停机、并报警，待膨胀水箱9水位恢复且水位高于设定的低水位点以上时，缺水报警消除，补水变频泵11自动恢复至正常状态；当压力传感器一15检测到循环泵21进水压力高于设定的恒压值、且达到设定的超高压力值及以上时，泄压电磁阀12打开泄水至膨胀水箱9内储存，待循环泵21进水压力恢复至设定的回水恒压值时，泄压电磁阀12关闭；当压力传感器一15检测到循环泵21进水压力低于设定的缺水压力值及以下时，循环泵21停机保护，待循环泵21进水压力恢复到设定的回水恒压值时，循环泵21自动启动和恢复正常运行；

供暖高区32供暖时，直连增压变频泵37运行，直连增压变频泵37通过高区供暖供水管38从低区供暖供水管19取水、经变频加压为供暖高区32供暖，其回水由高区供暖回水管30经过过滤器二29清除污垢、减压控制阀25减压后回流至低区供暖回水管16，压力传感器二22检测低区供暖供水管19压力、并设有无水压力值，压力传感器三24检测高区供暖回水管30经过减压控制阀25之后的压力、并设有高区恒定回水压力值，压力传感器四28检测高区供暖回水管30在电磁切断阀27之前的压力，压力传感器五33检测高区供暖供水管38压力、并设有高区供暖恒压值，当压力传感器二22检测到低区供暖供水管19压力低于设定的无水压力值时，直连增压变频泵37停机保护，待压力传感器二22检测到低区供暖供水管19压力高于设定的无水压力值时，直连增压变频泵37自动启动运行，直连增压变频泵37依据压力传感器五33设定的高区供暖恒压值进行变频恒压运行，当压力传感器五33检测到高区供暖供水管38压力低于设定的高区供暖恒压值时，直连增压变频泵37提高其转速，高区供暖供水管38压力升高，当压力传感器五33检测到高区供暖供水管38压力高于设定的高区供暖恒压值时，直连增压变频泵37降低其转速，高区供暖供水管38压力下降，从而使高区供暖供水管38压力始终保持在压力传感器五33设定的高区供暖恒压值上，同时，启闭阀26由连通小管31输送直连增压变频泵37的出水压力开启，减压控制阀25依据压力传感器三24设定的高区恒定回水压力值自适应地调节其开度、减压，当压力传感器三24检测到高区供暖回水管30压力高于设定的高区恒定回水压力值时，减压控制阀25关小其流通量，高区供暖回水管30经过减压控制阀25之后的压力降低，当压力传感器三24检测到高区供暖回水管30压力低于设定的高区恒定回水压力值时，减压控制阀25开大其流通量，高区供暖回水管30经过减压控制阀25之后压力升高，从而使高区供暖回水管30压力始终维持在设定的高区恒定回水压力值上，保证了供暖高区32的供暖效果，当直连增压变频泵37在设定的最低转速下运行持续30s～60s以上时，系统判定直连增压变频泵37无循环流量输出，直连增压变频泵37停机，电磁切断阀27关闭，启闭阀26因失压而自动关闭，高区供暖回水管30切断。

Claims (5)

1.一种分区采暖换热系统主要由板式换热器、膨胀水箱、补水变频泵、循环泵、直连增压变频泵、减压控制阀、室外温度传感器、供暖低区、供暖高区和控制柜组成，板式换热器的二次侧接口分别与低区供暖供水管和低区供暖回水管连接，低区供暖供水管和低区供暖回水管再分别与供暖低区连接，且在低区供暖回水管连接板式换热器之前装有过滤器一，低区供暖回水管在过滤器一之后装有循环泵，在循环泵之前、过滤器一之后的低区供暖回水管上设有压力传感器一、并装有安全阀，其特征在于，低区供暖供水管还设有高区供暖供水管与供暖高区连接，供暖高区还与高区供暖回水管连接，高区供暖回水管再与低区供暖回水管连接，且高区供暖回水管连接在循环泵之前、过滤器一之后的低区供暖回水管上，在高区供暖供水管上装有直连增压变频泵及止回阀一，在高区供暖回水管上沿水流方向顺次装设有过滤器二、压力传感器四、电磁切断阀、启闭阀、减压控制阀和压力传感器三，且启闭阀还设有连通小管连接在直连增压变频泵之后和止回阀一之前的高区供暖供水管上。

2.根据权利要求1所述的一种分区采暖换热系统，其特征在于，板式换热器的一次侧接口分别与一次供水管和一次回水管连接，在一次供水管装有三通温控阀，且三通温控阀设有旁路管与一次回水管连接。

3.根据权利要求1所述的一种分区采暖换热系统，其特征在于，在循环泵之前、过滤器一之后的低区供暖回水管上还连接有补水压力管和泄压管，补水压力管和泄压管的另一端再分别与设置的膨胀水箱连接，且补水压力管连接在膨胀水箱下部取水，泄压管连接在膨胀水箱上部，在泄压管上装有泄压电磁阀，补水压力管上装有补水变频泵，膨胀水箱内设有水位传感器检测水位，膨胀水箱还与补水管连接，且在补水管上装有补水电磁阀，补水管在补水电磁阀之后装有软化水装置。

4.根据权利要求1所述的一种分区采暖换热系统，其特征在于，板式换热器的二次侧出口与低区供暖供水管连接，在低区供暖供水管上设有温度传感器和压力传感器二。

5.根据权利要求1所述的一种分区采暖换热系统，其特征在于，绕过直连增压变频泵及止回阀一还设有旁通管与高区供暖供水管连接，且旁通管上装有止回阀二，高区供暖供水管在旁通管之后还设有压力传感器五。