專利名稱：供熱管網(wǎng)精細(xì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于城市供熱管網(wǎng)領(lǐng)域，特別涉及一種供熱管網(wǎng)精細(xì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使二級網(wǎng)系統(tǒng)與熱用戶家中的供熱系統(tǒng)相分離，解決了二級網(wǎng)系統(tǒng)嚴(yán)重的失水問題；該系統(tǒng)不但二級網(wǎng)系統(tǒng)流量穩(wěn)定，有利于水力平衡的調(diào)節(jié)和換熱站設(shè)備的安全運行，而且熱用戶可以根據(jù)自己的用熱需求，自主調(diào)控，真正實現(xiàn)了分戶計量。
背景技術(shù)：
隨著城市規(guī)模的不斷發(fā)展，城市集中供熱面積不斷增大?！笆濉逼陂g，東北、華北、西北地區(qū)大城市居民采暖除有條件采用可再生能源外基本實行集中供熱，中小城市因地制宜發(fā)展背壓式熱電或集中供熱改造，提高熱電聯(lián)產(chǎn)在集中供熱中的比重。熱網(wǎng)自動化監(jiān)控是供暖行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而對溫度的正確預(yù)測是實現(xiàn)自動化控制的關(guān)鍵。當(dāng)前，供暖系統(tǒng)采用氣候補償技術(shù)，數(shù)據(jù)源是氣象站時實溫度，該方式存在以下缺點1.集中供熱的循環(huán)系統(tǒng)具有滯后性(熱惰性)，導(dǎo)致供熱曲線滯后于建筑熱量需求曲線，這樣就降低了房屋環(huán)境的舒適性，同時浪費大量的熱量；2.天氣瞬時溫度聚降或者聚升會導(dǎo)致供熱系統(tǒng)癱瘓，影響熱網(wǎng)的穩(wěn)定運行，存在安全隱患；3.天氣溫度信號傳輸存在掉線現(xiàn)象，導(dǎo)致供暖曲線與實際建筑曲線不符，影響了居民的供暖舒適性，導(dǎo)致部分居民報修、上訪?！笆濉逼陂g，北京市將推行5億平米供暖面積的熱計量改造。依據(jù)當(dāng)前的集中供熱系統(tǒng)，熱計量安裝使用后，因行為節(jié)能會造成二網(wǎng)流量的變化，進(jìn)而導(dǎo)致二網(wǎng)系統(tǒng)水力失衡，這樣會導(dǎo)致大量能量的浪費和熱用戶建筑環(huán)境舒適度的降低。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提供了一種供熱管網(wǎng)精細(xì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的技術(shù)方案，該方案使二級網(wǎng)系統(tǒng)與熱用戶家中的供熱系統(tǒng)相分離，解決了二級網(wǎng)系統(tǒng)嚴(yán)重的失水問題；該系統(tǒng)不但二級網(wǎng)系統(tǒng)流量穩(wěn)定，有利于水力平衡的調(diào)節(jié)和換熱站設(shè)備的安全運行，而且熱用戶可以根據(jù)自己的用熱需求，自主調(diào)控，真正實現(xiàn)了分戶計量。本實用新型的技術(shù)方案是一種供熱管網(wǎng)精細(xì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括一級管網(wǎng)、多個二級管網(wǎng)和多個三級住戶管網(wǎng)以及監(jiān)控服務(wù)器，所述一級管網(wǎng)和多個二級管網(wǎng)之間通過多個一級水-水熱交換器分別相互熱交換連接，二級管網(wǎng)和多個三級住戶管網(wǎng)之間通過多個二級水-水熱交換器分別相互熱交換連接，監(jiān)控服務(wù)器分別連接一級管網(wǎng)、多個二級管網(wǎng)和多個三級住戶管網(wǎng)；其中，所述一級管網(wǎng)包括鍋爐、一級循環(huán)泵、一級補水泵、一級補水箱、多個加壓泵；所述一級循環(huán)泵和并聯(lián)的所述多個一級水-水換熱器的一次管串接在鍋爐循環(huán)水管路中，其中，一級循環(huán)泵的出水口連接鍋爐循環(huán)水管進(jìn)水管，一級循環(huán)泵的進(jìn)水口連接一級水-水換熱器一次管的出水口，多個加壓泵分別串接在鍋爐出水管到多個一級水-水換熱器一次管的進(jìn)水口之間，所述一級補水箱通過一級補水泵連接在一級循環(huán)泵的進(jìn)水口，所述一級循環(huán)泵進(jìn)水口與鍋爐出水口之間跨接一條平衡管；所述多個二級管網(wǎng)分別包括二級循環(huán)泵、二級補水泵和二級補水箱；所述二級循環(huán)泵和一級水-水換熱器二次管串接在二級管網(wǎng)的循環(huán)水管路中，二級補水箱通過二級補水泵與二級循環(huán)泵的進(jìn)水口連接，二級補水泵的出水口連接至一級水-水換熱器二次管的進(jìn)水口，多個二級水-水熱交換器的一次管相互并聯(lián)串接在二級管網(wǎng)的循環(huán)水管路中，其中，二級水-水熱交換器一次管的進(jìn)水口連接一級水-水換熱器二次管的出水口，二級水-水熱交換器一次管的出水口連接二級循環(huán)泵的進(jìn)水口；所述多個三級住戶管網(wǎng)分別包括住戶換熱器和三級循環(huán)泵，所述住戶換熱器和三級循環(huán)泵相互串接通過管路與二級水-水熱交換器的二次管路連接，在所述一級水-水換熱器一次管的進(jìn)水口和一級水-水換熱器二次管的出水口分別設(shè)置有溫度傳感器，溫度傳感器信號傳遞至監(jiān)控服務(wù)器。方案進(jìn)一步是，所述的一級循環(huán)泵、三級循環(huán)泵分別是調(diào)頻控制循環(huán)泵，所述二級循環(huán)泵是工頻循環(huán)泵，所述二級管網(wǎng)的入戶端設(shè)置有熱計量裝置，熱計量裝置中設(shè)置有無線接收器，所述三級住戶管網(wǎng)設(shè)置有溫度控制器，溫度控制器中設(shè)置有無線發(fā)射器，溫度控制器的調(diào)頻信號與三級調(diào)頻控制循環(huán)泵連接，調(diào)頻信號通過無線發(fā)射器與熱計量裝置連接，熱計量裝置將數(shù)據(jù)信號通過網(wǎng)絡(luò)傳遞至監(jiān)控服務(wù)器。方案進(jìn)一步是，所述平衡管上設(shè)置有閥門。本實用新型的有益效果是，與傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)相對比，本實用新型一級網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)氣溫模型預(yù)測的溫度變化趨勢，通過循環(huán)熱水的量調(diào)節(jié)和質(zhì)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)供熱曲線和建筑熱量需求曲線的一致性，解決了供熱系統(tǒng)的熱惰性問題、氣溫聚升或聚降對供熱系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的沖擊和氣候補償實測溫度傳輸?shù)牡艟€問題；二級網(wǎng)系統(tǒng)與三級分戶供熱系統(tǒng)之間加裝水-水換熱器，并且采用定流量、質(zhì)調(diào)節(jié)，優(yōu)點是二次網(wǎng)系統(tǒng)運行穩(wěn)定避免了由于熱用戶供熱設(shè)備的失水造成的事故，高層建筑可以不再分區(qū)供熱，同時，加裝熱計量導(dǎo)致二次網(wǎng)流量變化的問題得到了解決；分戶供熱系統(tǒng)采用小型變頻循環(huán)泵，熱用戶可以根據(jù)自己的用熱需求自主調(diào)控，真正實現(xiàn)分戶計量。
以下結(jié)合附圖和實施例對發(fā)明作一詳細(xì)描述。

圖1為本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型某一天的天氣變化曲線示意圖。
具體實施方式
一種供熱管網(wǎng)精細(xì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)實施例，參見圖1，所述系統(tǒng)包括一級管網(wǎng)1、多個二級管網(wǎng)2和多個三級住戶管網(wǎng)3以及監(jiān)控服務(wù)器(圖中未示出)，所述一級管網(wǎng)和多個二級管網(wǎng)之間通過多個一級水-水熱交換器4分別相互熱交換連接，二級管網(wǎng)和多個三級住戶管網(wǎng)之間通過多個二級水-水熱交換器5分別相互熱交換連接，監(jiān)控服務(wù)器分別連接一級管網(wǎng)、多個二級管網(wǎng)和多個三級住戶管網(wǎng)；其中，所述一級管網(wǎng)包括鍋爐1-1、一級循環(huán)泵1-2、一級補水泵1-3、一級補水箱1-4、多個加壓泵1-5 ;所述一級循環(huán)泵和并聯(lián)的所述多個一級水-水換熱器的一次管4-1串接在鍋爐循環(huán)水管路中，其中，一級循環(huán)泵的出水口連接鍋爐循環(huán)水管進(jìn)水管，一級循環(huán)泵的進(jìn)水口連接一級水-水換熱器一次管的出水口，多個加壓泵分別串接在鍋爐出水管到多個一級水-水換熱器一次管的進(jìn)水口之間，所述一級補水箱通過一級補水泵連接在一級循環(huán)泵的進(jìn)水口，所述一級循環(huán)泵進(jìn)水口與鍋爐出水口之間跨接一條穩(wěn)定鍋爐熱水流量的平衡管1-6 ；所述多個二級管網(wǎng)分別包括二級循環(huán)泵2-1、二級補水泵2-2和二級補水箱2-3 ；所述二級循環(huán)泵和一級水-水換熱器二次管4-2串接在二級管網(wǎng)的循環(huán)水管路中，二級補水箱通過二級補水泵與二級循環(huán)泵的進(jìn)水口連接，二級補水泵的出水口連接至一級水-水換熱器二次管的進(jìn)水口，多個二級水-水熱交換器的一次管5-1相互并聯(lián)串接在二級管網(wǎng)的循環(huán)水管路中，其中，二級水-水熱交換器一次管的進(jìn)水口連接一級水-水換熱器二次管的出水口，二級水-水熱交換器一次管的出水口連接二級循環(huán)泵的進(jìn)水口 ；所述多個三級住戶管網(wǎng)分別包括住戶換熱器3-1和三級循環(huán)泵3-2，所述住戶換熱器和三級循環(huán)泵相互串接通過管路與二級水-水熱交換器的二次管路5-2連接，在所述一級水-水換熱器一次管的進(jìn)水口和一級水-水換熱器二次管的出水口分別設(shè)置有溫度傳感器1-7和2-4，溫度傳感器信號傳遞至監(jiān)控服務(wù)器。上述實施例中，一級管網(wǎng)設(shè)置在鍋爐房中，其水循環(huán)系統(tǒng)通過一級水-水熱交換器與二級管網(wǎng)分格開，避免了由于二次管網(wǎng)水路出現(xiàn)問題對一級管網(wǎng)造成的影響，保證了鍋爐運行的穩(wěn)定性。實施例中，二級管網(wǎng)不是傳統(tǒng)意義上直接進(jìn)戶的循環(huán)系統(tǒng)，而是劃分為若干供熱區(qū)塊的其中一個供熱區(qū)，該二級管網(wǎng)的水循環(huán)系統(tǒng)也是一個獨立的系統(tǒng)，而三級住戶管網(wǎng)是通過多個二級水-水熱交換器連接在二級管網(wǎng)中，三級住戶管網(wǎng)和二級管網(wǎng)是相互獨立的管網(wǎng)，解決了過去住戶管網(wǎng)承受供暖管網(wǎng)高壓易出問題，一旦出現(xiàn)問題如不及時修影響整個供熱。實施例中，為了實現(xiàn)對所述的一級循環(huán)泵、三級循環(huán)泵的數(shù)字化控制，所述的一級循環(huán)泵、三級循環(huán)泵分別是調(diào)頻控制循環(huán)泵，所述二級循環(huán)泵是市電的工頻循環(huán)泵，因此二級循環(huán)是定流量循環(huán)。實施例中，為了合理的計量用戶的用熱，所述二級管網(wǎng)的入戶端設(shè)置有熱計量裝置2-5，熱計量裝置中設(shè)置有無線接收器，所述三級住戶管網(wǎng)設(shè)置有溫度控制器3-3，溫度控制器能夠采集室內(nèi)溫度，可以根據(jù)住戶對室內(nèi)溫度的要求調(diào)節(jié)三級循環(huán)泵的運行頻率，三級循環(huán)泵頻率或電流作為熱量分?jǐn)偟囊罁?jù)，溫度控制器中設(shè)置有無線發(fā)射器，溫度控制器的調(diào)頻信號與三級調(diào)頻控制循環(huán)泵連接，調(diào)頻信號通過無線發(fā)射器與熱計量裝置連接，熱計量裝置將數(shù)據(jù)信號通過網(wǎng)絡(luò)傳遞至監(jiān)控服務(wù)器。此種結(jié)構(gòu)可以將單元總熱量根據(jù)每戶的流量分?jǐn)偙ＷC了用戶用熱計算的合理性。實施例中，由于加壓泵會根據(jù)用戶溫度的需要不斷的調(diào)整，一級水-水熱交換器一次管的循環(huán)水量會不斷地變化，因此，為了保證鍋爐運行平穩(wěn)，所述一級循環(huán)泵進(jìn)水口與鍋爐出水口之間跨接一條平衡管，并且在所述平衡管上設(shè)置有閥門1-8。上述實施例的調(diào)節(jié)方法是建立一個預(yù)測的氣溫變化趨勢模型步驟和根據(jù)氣溫變化趨勢模型控制一級管網(wǎng)運行穩(wěn)定的步驟；[0029]所述建立一個預(yù)測的氣溫變化趨勢模型步驟是獲取下一天的天氣數(shù)據(jù)模擬一天的溫度變化趨勢；所述根據(jù)氣溫變化趨勢模型控制一級管網(wǎng)運行穩(wěn)定的步驟是依據(jù)預(yù)測的氣溫變化趨勢模型設(shè)置下一天不同時間點的一級水-水換熱器的一次管的進(jìn)口溫度，根據(jù)進(jìn)口溫度穩(wěn)定鍋爐運行。圖2示意了 2012年2月5日通過上述公式計算出各整點的溫度a擬合出的溫度與時間的關(guān)系曲線，將數(shù)學(xué)模型嵌入到熱網(wǎng)自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器中，實現(xiàn)了供暖系統(tǒng)的穩(wěn)定節(jié)能運行。實施例中，獲取下一天的天氣數(shù)據(jù)，是通過天氣預(yù)報獲得的第二天的天氣數(shù)據(jù)，采用此種方式的控制，避開了傳統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)從控制中心實時獲取溫度然后進(jìn)行調(diào)節(jié)的異步控制方法，異步控制方法帶來的溫度控制的遲后，同時如果出現(xiàn)溫度傳輸異常造成系統(tǒng)控制癱瘓。而采用本實施例方法可以穩(wěn)定一級網(wǎng)絡(luò)的運行，實踐證明可靠、效率高。
權(quán)利要求1.供熱管網(wǎng)精細(xì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括一級管網(wǎng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括多個二級管網(wǎng)和多個三級住戶管網(wǎng)以及監(jiān)控服務(wù)器，所述一級管網(wǎng)和多個二級管網(wǎng)之間通過多個一級水-水熱交換器分別相互熱交換連接，二級管網(wǎng)和多個三級住戶管網(wǎng)之間通過多個二級水-水熱交換器分別相互熱交換連接，監(jiān)控服務(wù)器分別連接一級管網(wǎng)、多個二級管網(wǎng)和多個三級住戶管網(wǎng)；其中， 所述一級管網(wǎng)包括鍋爐、一級循環(huán)泵、一級補水泵、一級補水箱、多個加壓泵；所述一級循環(huán)泵和并聯(lián)的所述多個一級水-水換熱器的一次管串接在鍋爐循環(huán)水管路中，其中，一級循環(huán)泵的出水口連接鍋爐循環(huán)水管進(jìn)水管，一級循環(huán)泵的進(jìn)水口連接一級水-水換熱器一次管的出水口，多個加壓泵分別串接在鍋爐出水管到多個一級水-水換熱器一次管的進(jìn)水口之間，所述一級補水箱通過一級補水泵連接在一級循環(huán)泵的進(jìn)水口，所述一級循環(huán)泵進(jìn)水口與鍋爐出水口之間跨接一條平衡管； 所述多個二級管網(wǎng)分別包括二級循環(huán)泵、二級補水泵和二級補水箱；所述二級循環(huán)泵和一級水-水換熱器二次管串接在二級管網(wǎng)的循環(huán)水管路中，二級補水箱通過二級補水泵與二級循環(huán)泵的進(jìn)水口連接，二級補水泵的出水口連接至一級水-水換熱器二次管的進(jìn)水口，多個二級水-水熱交換器的一次管相互并聯(lián)串接在二級管網(wǎng)的循環(huán)水管路中，其中，二級水-水熱交換器一次管的進(jìn)水口連接一級水-水換熱器二次管的出水口，二級水-水熱交換器一次管的出水口連接二級循環(huán)泵的進(jìn)水口； 所述多個三級住戶管網(wǎng)分別包括住戶換熱器和三級循環(huán)泵，所述住戶換熱器和三級循環(huán)泵相互串接通過管路與二級水-水熱交換器的二次管路連接，在所述一級水-水換熱器一次管的進(jìn)水口和一級水-水換熱器二次管的出水口分別設(shè)置有溫度傳感器，溫度傳感器信號傳遞至監(jiān)控服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供熱管網(wǎng)精細(xì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述的一級循環(huán)泵、三級循環(huán)泵分別是調(diào)頻控制循環(huán)泵，所述二級循環(huán)泵是工頻循環(huán)泵，所述二級管網(wǎng)的入戶端設(shè)置有熱計量裝置，熱計量裝置中設(shè)置有無線接收器，所述三級住戶管網(wǎng)設(shè)置有溫度控制器，溫度控制器中設(shè)置有無線發(fā)射器，溫度控制器的調(diào)頻信號與三級調(diào)頻控制循環(huán)泵連接，調(diào)頻信號通過無線發(fā)射器與熱計量裝置連接，熱計量裝置將數(shù)據(jù)信號通過網(wǎng)絡(luò)傳遞至監(jiān)控服務(wù)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供熱管網(wǎng)精細(xì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述平衡管上設(shè)置有閥門。
專利摘要本實用新型涉及一種供熱管網(wǎng)精細(xì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括一級管網(wǎng)、多個二級管網(wǎng)和多個三級住戶管網(wǎng)以及監(jiān)控服務(wù)器，所述一級管網(wǎng)和多個二級管網(wǎng)之間通過多個一級熱交換器分別相互熱交換連接，二級管網(wǎng)和多個三級住戶管網(wǎng)之間通過多個二級熱交換器分別相互熱交換連接，監(jiān)控服務(wù)器分別連接一級管網(wǎng)、多個二級管網(wǎng)和多個三級住戶管網(wǎng)；與傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)相對比，本實用新型解決了供熱系統(tǒng)的熱惰性、氣溫聚升或聚降對供熱系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的沖擊和氣候補償實測溫度傳輸?shù)牡艟€問題；二級網(wǎng)系統(tǒng)與三級分戶供熱系統(tǒng)之間加裝水-水換熱器，避免了由于熱用戶供熱設(shè)備的失水造成的事故，分戶供熱系統(tǒng)采用小型變頻循環(huán)泵，熱用戶可以根據(jù)自己的用熱需求自主調(diào)控，真正實現(xiàn)分戶計量。
文檔編號F24D19/10GK202868854SQ20122057653
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者缐杰鋒, 張培遠(yuǎn) 申請人:北京大龍供熱中心