一种直混联供供热系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种直混联供供热系统，涉及供热领域，包括：热源、热源供水管路、热源回水管路、末端用户供水管路、末端用户回水管路、末端用户、旁通管路、混水装置；末端用户供水管路上设有控制管路开闭的第一阀门且在其两侧分别设有一个第一接口；混水装置有三个第二接口且设有控制第二接口开闭的第一球阀，混水装置的两个第二接口与末端用户供水管路的两个第一接口相连；旁通管路的进水端与末端用户回水管路相连，旁通管路的出水端与混水装置的另一第二接口相连。末端用户回水管路的部分回水通过混水装置与热源供水管路的热水混合再次流向末端用户，这样减少了初始设备投资，解决了用户热量失衡问题，节约电能、热能，并减少后期运行成本。
【专利说明】
一种直混联供供热系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及供热领域，尤其是涉及一种直混联供供热系统。
【背景技术】
[0002]供暖系统的基本工作原理:低温热媒在热源中被加热，吸收热量后，变为高温热媒(高温水)，经输送管路送往室内，通过散热设备放出热量，使室内的温度升高;散热后温度降低，变成低温热媒(低温水)，再通过回收管路返回热源，进行循环使用。如此不断循环，从而不断将热量从热源送到室内，以补充室内的热量损耗，使室内保持一定的温度。供暖系统采用水为热媒的优点:其室温比较稳定，卫生条件好;可集中调节水温，便于根据室外温度变化情况调节散热量;系统使用的寿命长，一般可使用25年。热水供暖系统按其作用压力的不同，可分为重力循环热水供暖系统和机械循环热水供暖系统两种，机械循环热水供暖系统是用管路将锅炉、水栗和用户的散热器连接起来组成一个供暖系统。
[0003]目前，北方地区(需供热地区)房地产开发持续不断，供暖系统需跟随房地产开发的进程同步进行，由于无法预知该项目今后的入住情况，因此供热系统在设计时，均按照最大建筑面积考虑，造成热源以及热源内部的设备(循环栗、变频控制柜、动力柜、电源部分)的投资相对较高，如果该项目入住率短期内达不到满负荷，设备在运行过程中就会造成运行费用过高，严重浪费电能。
[0004]同时供暖系统中由于管路的各处的阻力不同，末端用户的管路铺设复杂，依照传统的供热系统设计很容易造成系统水力失衡、水循环出现大流量小温差、用户冷热不均的现象，不但影响了用户的正常取暖，对电能、热能也是极大的浪费。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种直混联供供热系统，以解决现有技术中存在的初始投资过高，造成投资浪费，后期运行费用过高，造成运行成本增加，且由于管路的各处的压力不均，末端用户的管路铺设复杂，造成系统水力失衡、水循环出现大流量小温差、用户冷热不均、热量失衡以及电能浪费的技术问题。
[0006]本实用新型是一种直混联供供热系统，包括:热源、热源供水管路、热源回水管路、末端用户供水管路、末端用户回水管路、末端用户、旁通管路和混水装置；
[0007]所述热源的出水端与热源供水管路的进水端相连，所述热源供水管路的出水端与末端用户供水管路的进水端相连，所述末端用户供水管路的出水端与末端用户相连，所述末端用户又与末端用户回水管路的进水端相连，所述末端用户回水管路的出水端与热源回水管路的进水端相连，所述热源回水管路的出水端和热源的进水端相连；
[0008]所述末端用户供水管路上设有控制管路开闭的第一阀门，所述第一阀门的两侧分别设有一个第一接口；
[0009]所述混水装置有三个第二接口，所述混水装置的其中两个第二接口与末端用户供水管路的两个第一接口相连;所述混水装置上设有控制第二接口开闭的第一球阀；
[0010]所述旁通管路的进水端与末端用户回水管路相连，所述旁通管路的出水端与混水装置的另一第二接口相连。
[0011]进一步的，所述旁通管路与混水装置为一条且若干末端用户共用一条末端用户供水管路和末端用户回水管路。
[0012]进一步的，所述旁通管路与混水装置的数量与末端用户的数量相同且每个末端用户分别与相应的一条末端用户供水管路和一条末端用户回水管路连接。
[0013]进一步的，所述混水装置为喷射器或混水栗。
[0014]进一步的，所述旁通管路上设有第二球阀。
[0015]进一步的，还包括循环栗，所述循环栗设在热源回水管路上。
[0016]进一步的，所述第一阀门可以为能调节水流量和控制管路开闭的球阀、自力式平衡阀、截止阀中的一种或几种。
[0017]进一步的，还包括增压栗，所述增压栗设在热源供水管路上。
[0018]进一步的，所述热源供水管路、热源回水管路、末端用户供水管路、末端用户回水管路和旁通管路中一个或多个为PEX管。
[0019]进一步的，相邻的PEX管之间的连接方式为滑紧式连接。
[0020]有益效果:在上述结构中，当末端用户入住率不高时，热源中的热水经由热源供水管路流向支端的末端用户供水管路，然后通过末端用户供水管路流向末端用户，当热水经过末端用户后，水温降低并流向末端用户回水管路，此时末端用户回水管路里的水可以流向热源回水管路，再通过循环栗加压，进入热源，完成循环；当末端用户入住率较高且相对稳定后，关闭末端用户供水管路上的第一阀门，打开混水装置上的第一球阀与旁通管道上的第二球阀，此时末端用户回水管路中的一部分温水流向旁通管路并在混水装置里与从末端用户供水管路流入的热水混合再次流入末端用户。这种热水与温水混合后再流入末端用户的结构，有效的减少热源供水管路与热源回水管路的循环流量，降低了循环栗的运行电耗，并避免了用户间热量失衡的问题，提高了热量的利用率，间接的节约了电能。
[0021]因为循环栗在入住率低与入住率高的情况下的运行流量均比正常运行小很多，因此循环栗的配置选型也会远小于常规设计，因此可以降低系统的初始运行设备、电力设备的投资费用。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本实用新型实施例提供的直混联供供热系统的构造示意图；
[0024]图2为本实用新型实施例提供的直混联供供热系统的另一种构造示意图。
[0025]附图标记:
[0026]1-热源；2-热源供水管路； 3-热源回水管路；
[0027]4-末端用户供水管路；5-末端用户回水管路；6-末端用户；
[0028]7-旁通管路；8-混水装置；
[0029]31-循环栗；41-第一阀门；71-第二球阀；
[0030]81-第一球阀。
【具体实施方式】
[0031]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0034]图1为本实用新型实施例提供的直混联供供热系统的构造示意图；
[0035]本实施例提供的直混联供供热系统包括:热源1、热源供水管路2、热源回水管路3、末端用户供水管路4、末端用户回水管路5、末端用户6、旁通管路7、混水装置8;其中，热源I的出水端与热源供水管路2的进水端相连，热源供水管路2的出水端与末端用户供水管路4的进水端相连，末端用户供水管路4的出水端与末端用户6相连，末端用户6又与末端用户回水管路5的进水端相连，末端用户回水管路5的出水端与热源回水管路3的进水端相连，热源回水管路3的出水端通过循环栗31与热源I的进水端相连，在末端用户供水管路4上设有控制管路开闭的第一阀门41，第一阀门41的两侧分别设有一个第一接口，混水装置8有三个第二接口，其中混水装置8的两个第二接口与末端用户供水管路4的两个第一接口相连，混水装置8上还设有控制第二接口开闭的第一球阀81，旁通管路7的进水端与末端用户回水管路5相连，旁通管路7的出水端与混水装置8的另一第二接口相连。
[0036]如图1所示，当系统刚开始供热时，由于入住率低，末端用户6相对较少，热源I中的热水直接经由热源供水管路2流向末端用户供水管路4，随后流向末端用户6，此时，第一阀门41为开启状态，第一球阀81为关闭状态，水流经过末端用户回水管路5直接流向热源回水管路3，形成一个循环。随着时间的延长，末端用户6的数量也会相应增加，并达到相对稳定的状态时，此时热源供水管路2与热源回水管路3的流量将大量提升，管路阻力增加，运行电耗也会增加，各个末端用户6之间的水力失衡会越来越明显，此时可以关闭末端用户供水管路4上的第一阀门41，打开混水装置8上的第一球阀81，此时末端用户回水管路5中的温水一部分流向热源回水管路3，一部分流向旁通管路7并在混水装置8里与从末端用户供水管路4流入的热水混合再次流入末端用户6。
[0037]通过本直混联供供热系统，不仅可以在初始供热时，对末端用户6进行直接供热；在末端用户6的数量大大增加时，可以通过打开旁通管路7和混水装置8，使回水管路里部分流量经过末端用户供水管路4再进入末端用户6，有效的减少热源供水管路2与热源回水管路3的循环流量，降低了循环栗31的运行电耗，并避免了用户间热量失衡的问题，提高了热量的利用率，间接的节约了电能。
[0038]同一热源I可以给多个末端用户6提供热量，根据热源I与末端用户6以及与旁通管路7的设计方式，有以下两种实施方式:
[0039]实施例一
[0040]如图1所示，末端用户6之间共用一条末端用户供水管路4和末端用户回水管路5，有且仅有一条旁通管路7设置在末端用户供水管路4与末端用户回水管路5之间。这种供热系统的设计方式使经过末端用户回水管路5的部分混合后的水流再通过旁通管路7与热源供水管路2的热水混合并流向末端用户6。这种方式，也可以解决传统水力(热量)失衡问题、减少管网的系统阻力、节省了循环栗31的运行，降低了电能和热能的消耗，降低运行成本；但是这种只有一条旁通管路7的设计不能满足每个末端用户6的需求，不能实现按需供热。[0041 ] 实施例二
[0042]如图2所示，末端用户6之间相互独立，每个末端用户6都有一条末端用户供水管路4和末端用户回水管路5，并且各有一条旁通管路7和混水装置8与末端用户供水管路4和末端用户回水管路5相连。相比于实施例一，每个末端用户6可以根据对供热的需求，通过调节旁通管路7上的第二球阀71，控制通过旁通管路7的水流量，最终使经过混水装置8后的水温和水压适合末端用户6的需求。该设计方式不但可以解决传统水力(热量)失衡问题、减少管网的系统阻力、节省了循环栗31的运行，降低了电能和热能的消耗，降低运行成本，还能满足每个末端用户6的需求，实现按需供热。
[0043]因此，使用直混联供供热系统可以选择更小功率更小规格的热源I内部设备(循环栗31、变频控制柜、动力柜、电源部分)，本直混联供供热系统尤其适合于高层建筑群，以及新建建筑或者入住率低的建筑，值得注意的，在这里的一个末端用户6也可以指一个楼层、一个住户、一个单元、一栋楼或者几个建筑物。
[0044]混水装置8在这里的作用是将两种不同温度的水混合并增压，喷射器和混水栗均可以完成上述所说的功能。对于喷射器来说，是使其中不同压力的两股流体相互混合，并发生能量交换，以形成一股居中压力的混合流体。进入装置以前，压力较高的那种介质叫做工作介质，工作介质又叫做工作流体，在这里是指末端用户供水管路4中的热水。工作流体以很高的速度从喷嘴出来，进入喷射器的接受室，并把在喷射器前的压力较低的介质带走，被带走的流体叫做引射流体，这里是指旁通管路7里的温水。随后工作介质流体和引射介质流体进到混合室中，进行速度的均衡，通常还伴随压力的升高。流体从混合室出来进入扩散器，压力将继续升高，随后从扩散器出口处排出，在本实施例中可以采用水力喷射器。值得注意的，在扩散器出口处，混合流体的压力高于进入接受室时引射流体的压力，提高引射流体的压力而不直接消耗机械能。水力喷射器有以下特点:
[0045](I)水力喷射器体积小、重量轻、结构紧凑，而效能又比较高，耗电量低于真空栗系统，投资省。
[0046](2)水力喷射器操作简单维修方便，不用专职人员管理，由于无机械传动部分，所以噪声低，不需消耗润滑油。
[0047](3)水力喷射器可以室外底位安装，占地面积少，可以节省厂房建筑面积与安装费用。
[0048]对于混水栗来说，就是通过电力驱动来增大水流的压力。使用混水栗的特点是需要耗电，但是相比于喷射器，它可以调节水的流量，进而调节混合水的温度范围。
[0049]值得注意的，供热系统中，由于水流的温度经常在变化着，而水流的温差以及腐蚀均会影响管路以及混水装置8等的使用寿命，因此在旁通管路7或者混水装置8不使用的时候，应尽量使旁通管路7和混水装置8与外部隔离，因此在本实施例中，前面提到的第一球阀81可以阻止末端用户供水管路4中的热水进入混水装置8;另外还需要在旁通管路7上设置了第二球阀71，阻止末端用户回水管路5的水进入旁通管路7和混水装置8。
[0050]在供热系统中的热水是要循环使用的，但是由于末端用户6所处的高度较高或者与热源I距离较远，造成供水口和回水口的压差很小从而使水流的循环速度很慢，可能会出现末端用户6的温度上升的很慢，影响用户生活。因此，在直混联供供热系统中，还安装了循环栗31，循环栗31可以安装在热源回水管路3上。循环栗31工作使回水管路的压力增大，水流速度会增快，从而增加循环速度，从而使热量释放增多，末端用户6变得暖和。
[0051]作为本实施例的进一步改进，对于供应同样数量的末端用户6，在本直混联供供热系统中采用更小功率的循环栗31。由于正常情况下末端用户回水管路5中的水流一部分经由热源回水管路3流回热源I，也有一部分经由旁通管路7进入混水装置8，经过混水装置8的增压再次流向末端用户6，因此相比于传统供热系统，本直混联供供热系统中各个末端用户6入水端和出水端之间的压力差更大，用更小功率甚至使用比传统供热系统中循环栗31小一半功率的循环栗31也可满足整个系统的需求。因此对于供应相同数量的末端用户6，本直混联供供热系统更加的节省初始投资，减少后期运行管理费用。
[0052]当然，在热源供水管路2上增设增压栗，同样可以增加供回口之间的压力差，同时还可以解决供水管路水流压力不足，甚至不能到达末端用户6的情况，特别是那些高层的末端用户6或距离热源I过远的末端的用户。值得注意的，增压栗安装时务必水平或垂直安装，水流方向应与栗体上箭头方向一致，并尽可能安装在离水位最低位置。为便于使用和维修，在栗进口管路上应安装一个球阀。当被抽吸液面低于栗的叶轮上端面或栗的轴绕时，栗应安装止回阀，出口端连接一三通作引水用，在第一次使用时应给栗灌满水，并将螺塞旋紧。管路连接应紧密，特别是进水管路不能漏气否则将降低栗的扬程或抽不上水。栗腔内未进水前，请勿长时间连转，以免损坏密封件。
[0053]现如今，虽然仍有大部分末端用户6的供热系统使用的是暖气取暖，但是现在最流行的还有采用地暖的取暖方式。传统的暖气取暖，管路的使用材料一般都是钢制或铸铁，夕卜层一般会镀铝或镀锌以防腐蚀，这种材料沉重、难看、安装困难且内部容易腐蚀，使用寿命短，已不能满足用户的需求。作为本实施例的进一步改进，直混联供供热系统中的大部分管路采用的材质为PEX，PEX管又称交联聚乙烯管，它是由聚乙烯料制成，将聚乙烯线性分子结构通过物理及化学方法变为三维网材络结构，从而使聚乙烯的性能得到提高。PEX管耐热耐寒、加热不熔融、超凡的抗蠕变能力以及半永久的使用寿命。相比于供热系统中其它的传统用管，PEX管拥有永不生锈，寿命长;不结垢，不渗漏，不结露;导热系数低，热量损失小，节约能源；管壁光滑，水头损失小，噪音低；不滋生细菌，无毒、无味，干净卫生;材料轻，安装简便，省时省工，安全可靠;管路接头少，节省维修、维护费用，保用50年其性能不变的特点。
[0054]传统的管路连接方式一般都是螺纹拧紧并用生料带缠紧的连接方式，首先这种方式步骤繁琐、工序复杂，其次生料带易脱落、螺纹连接处容易生锈从而导致连接部位容易漏水。而PEX管间可以通过滑紧式管件采用滑紧式连接固定在一起，方法简单且密封性好，不易漏水。
[0055]所谓滑紧式管件一般采用铜制或钢制加工，连接结构处通过管件挤压具有塑性的管材，使得管件与管材整合成一体。管件连接后抗振防松动;管件本体上设置的多条环形凸筋，如同管件设置有多道密封圈，且没有其他管件采用橡胶密封圈带来的易划伤和老化的风险，安装成功后密封效果极佳;管件对连接部分内外形成较好的保护，能承受高温高压的使用环境。此外滑紧式管道还具有应用范围广、使用寿命长、安装灵活以及健康环保的特点，因此在直混联供供热系统中，PEX管之间采用滑紧式连接，在不易漏水的前提下，使用寿命更长，间接节约了末端用户6的使用成本和人力成本。
[0056]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种直混联供供热系统，其特征在于，包括:热源、热源供水管路、热源回水管路、末端用户供水管路、末端用户回水管路、末端用户、旁通管路和混水装置； 所述热源的出水端与热源供水管路的进水端相连，所述热源供水管路的出水端与末端用户供水管路的进水端相连，所述末端用户供水管路的出水端与末端用户相连，所述末端用户又与末端用户回水管路的进水端相连，所述末端用户回水管路的出水端与热源回水管路的进水端相连，所述热源回水管路的出水端和热源的进水端相连； 所述末端用户供水管路上设有控制管路开闭的第一阀门，所述第一阀门的两侧分别设有一个第一接口 ； 所述混水装置有三个第二接口，所述混水装置的其中两个第二接口与末端用户供水管路的两个第一接口相连;所述混水装置上设有控制第二接口开闭的第一球阀； 所述旁通管路的进水端与末端用户回水管路相连，所述旁通管路的出水端与混水装置的另一第二接口相连。2.根据权利要求1所述的直混联供供热系统，其特征在于，所述旁通管路与混水装置为一条且若干末端用户共用一条末端用户供水管路和末端用户回水管路。3.根据权利要求1所述的直混联供供热系统，其特征在于，所述旁通管路与混水装置的数量与末端用户的数量相同且每个末端用户分别与相应的一条末端用户供水管路和一条末端用户回水管路连接。4.根据权利要求1所述的直混联供供热系统，其特征在于，所述混水装置为喷射器或混水栗。5.根据权利要求1所述的直混联供供热系统，其特征在于，所述旁通管路上设有第二球阀。6.根据权利要求1所述的直混联供供热系统，其特征在于，还包括循环栗，所述循环栗设在所述热源回水管路上。7.根据权利要求1所述的直混联供供热系统，其特征在于，所述第一阀门可以为能调节水流量和控制管路开闭的球阀、自力式平衡阀、截止阀中的一种或几种。8.根据权利要求1所述的直混联供供热系统，其特征在于，还包括增压栗，所述增压栗设在所述热源供水管路上。9.根据权利要求1-8中任一项所述的直混联供供热系统，其特征在于，所述热源供水管路、热源回水管路、末端用户供水管路、末端用户回水管路和旁通管路中一个或多个为PEX管。10.根据权利要求9所述的直混联供供热系统，其特征在于，相邻的PEX管之间的连接方式为滑紧式连接。
【文档编号】F24D3/10GK205690488SQ201620632165
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月23日 公开号201620632165.5, CN 201620632165, CN 205690488 U, CN 205690488U, CN-U-205690488, CN201620632165, CN201620632165.5, CN205690488 U, CN205690488U
【发明人】尚鹏
【申请人】尚鹏