一种用于室内温度调节的水力控制系统的制作方法

本实用新型涉及室内采暖技术领域，尤其指一种用于室内温度调节的水力控制系统。

背景技术：

在热水供应方式的采暖领域中，建筑房屋内的整套采暖系统可包括地暖、暖气片以及空调形式的散热端，热源则通常以水作为介质，通过管道携带热量至各个散热端，达到调节温度的效果，但目前的这种采暖系统存在以下缺点：

1、热源的水泵即为整个采暖系统的动力来源，然而每一个采暖系统的水阻是不同的，具体来说，采暖系统中的每一个空调或地暖需要的流量和扬程都是各不相同的，因此厂家无法给所有的采暖系统标配合适的水泵。

2、供暖系统的供暖面积是变化的，不同的开启率会带来不同的水力变化，因此系统对水力的需求也是变化的，采用热源所标配的水泵无法满足系统的水力需求。

3、热源端的水泵与换热器所构成的热交换主机要实现高效换热，就必须要求水流量充沛，可知W=S*V*ρ*C*△t（其中S：管道内截面积；V：水的流速；ρ：水的密度；C：水的比热容；△t：热交换主机出水和回水的温差），V与S决定了流量大小，流量与△t决定了换热功率（可知在换热功率一定的情况下，流量变小时，△t变大，热交换主机设定的温度T就会快速接近出水温度T1，T1=△t+T2，T2为回水温度，而主机是根据T与T1来开关运行的），同时，换热水媒与热源端也存在△T（燃烧室或水媒交换器的温差，流量一定时，△T越大，主机输出的功率越大），△T必须在一个合理的范围，热交换主机才能正常高效工作，总之，适理流量（经济流量）和合理的△T与△t才能让热交换主机高效工作。在现有的水力系统中，热源流量因散热端的流量变化而化，当系统局部开启时，热源端的水流量严重变小，流速变慢，使得△t变大、△T变小，热源端的功率输不出来，从而导致采暖升温时间延长，热交换主机频繁启停，使用寿命大大下降。

4、散热端安装了房间温控水路控制，但没有与热源端实现联动通讯，水泵的输出功率和热交换主机输出功率并没有联动改变，导致每一个散热端的打开和关闭直接影响系统的水阻变化，从而影响系统的水力平衡，给设备的安全带来致命破坏，使得系统的能耗无法得到控制。

5、用户操作十分不方便，需要用户分别开启热交换主机、水泵、散热端，普通的用户开关终端控制面板并不能正常开启整个采暖系统。整个系统控制不完整，容易出现误操作，造成系统故障。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种用于室内温度调节的水力控制系统，其水力充沛、水压平衡，可使系统运行稳定、热力运输更加高效，同时也能起到安全和节能的作用。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种用于室内温度调节的水力控制系统，包括热源端和散热端，所述热源端包括用于加热并输送系统水流的热交换主机，所述热交换主机设有主机出水端和主机进水端，所述散热端包括多个采暖设备，还包括一个水力平衡器，所述水力平衡器设有内腔以及与内腔连通的左端口、右端口和下端口，所述水力平衡器的左端口与主机出水端连接、右端口与主机进水端连接，所述采暖设备的进水端通过水力平衡器与主机出水端直接连接和/或间接连接，所述采暖设备的出水端均通过管道连接至一个变频水泵的输入端，所述变频水泵的输出端与水力平衡器的下端口连接，所述变频水泵的输入端设有水流感应开关，所述水流感应开关与热交换主机连接并可通过感应到水流与否进而启动或关闭热交换主机，所述变频水泵可根据散热端的启停而感应到系统水阻大小的变化，进而通过变频来调整流量，以维持系统水压的稳定。

进一步地，所述采暖设备包括高温采暖设备和低温采暖设备，所述高温采暖设备的进水端通过水力平衡器与主机出水端直接连接，所述低温采暖设备的进水端通过水力平衡器与主机出水端间接连接。

其中，所述高温采暖设备的进水端通过第一供水管与水力平衡器的左端口连接，所述低温采暖设备的进水端通过第二供水管与水力平衡器的右端口连接。

进一步地，所述水力平衡器的右端口安装有三通接头，所述三通接头的左端与水力平衡器的右端口连接、下端与第二供水管连接、上端通过一根回水管与主机进水端连接。

更进一步地，所述高温采暖设备包括若干组暖气片，所述暖气片的进水端通过管道与第一供水管连接；所述低温采暖设备包括地暖和空调，所述地暖和空调的进水端均通过管道与第二供水管连接；所述暖气片、地暖以及空调的出水端均通过管道与变频水泵的输入端连接。

更进一步地，所述暖气片设有温控阀，所述地暖设有地暖温控面板，所述空调设有空调温控面板。

更进一步地，所述地暖包括与供水支管连接的地暖电热阀、与所述地暖电热阀连接的地暖加热盘管以及与所述地暖加热盘管连接的分集水器，所述分集水器与变频水泵的输入端连接。

更进一步地，所述变频水泵与水流感应开关均连接至一启动开关，所述启动开关中设有可与远程手机端连接的无线通信单元，所述启动开关为触摸式开关。

优选地，所述水流感应开关为线性水流开关或脉冲水流开关，所述水流感应开关与热交换主机通过无源联动传递信号。

更优选地，所述水力平衡器为水管或水箱或水罐。

本实用新型的工作原理如下：首先打开热交换主机并给调频水泵和水流感应开关供电，当散热端的采暖设备启动之前，整个系统的水阻呈无限大的状态，此时调频水泵为待机状态，耗电可低至4W；启动散热端的采暖设备，系统的水阻由无限大变化到调频水泵可适应的工作范围内后，调频水泵开始正常工作，散热端的水通过调频水泵和水力平衡器开始循环流动，进而触发水流感应开关工作，水流感应开关发送信号至热交换主机以打开供暖需求，使热交换主机开启供热工作，热源端的水开始循环流动，此时由于热源端的水阻是一定的，故其流量保持恒定不变，系统进入正常工作状态；在工作过程中，变频水泵的输出流量随着散热端采暖设备的逐个开启而逐渐增大，当散热端的房间温度达到预设温度使得阀门关闭（或人为关闭相应阀门）后，水阻开始增大，变频水泵输出的流量则自动变小，当散热端的采暖设备逐个关闭后，水阻变化到无限大，此时变频水泵的输出流量变为零，当水流感应开关无法感应到水流时，便发送信号给热交换主机使热交换主机停止供热工作。整个过程可达到水力充沛、水压平衡的效果，可使系统运行稳定、热力运输更加高效，让系统的升温速度提高2-3倍，同时也能起到安全和节能的作用；另外，通过水流感应开关来控制热交换主机的开启和功率输出，实现连锁控制，可通过调整散热端设定的温度、时间来控制整个采暖系统，达到操作简单，运行安全、稳定、节能的目的。

在整个系统中，热源端形成的水循环系统与散热端形成的水循环系统是相对独立的，热源端的流量相对恒定，而散热端的流量则随着散热端开启的数量而变化，虽然流量各不相同，但由于没有其他的热源供给，忽略掉管道运输的消耗时，热源端的热量便等于散热端的热量，因此热力的传输始终是保持平衡的。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构原理示意图。

附图标记为：

1——热交换主机 2a——第一供水管 2b——第二供水管

3——暖气片 3a——温控阀 4——回水管

5——地暖 5a——地暖温控面板 5b——地暖电热阀

5c——分集水器 6——空调 6a——空调温控面板

7——电源 8——变频水泵 9——水力平衡器

10——水流感应开关 11——启动开关 12——远程手机端。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

需要提前说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

如图1所示，一种用于室内温度调节的水力控制系统，包括热源端和散热端，热源端包括用于加热并输送系统水流的热交换主机1，热交换主机1设有主机出水端和主机进水端，散热端包括多个采暖设备，还包括一个水力平衡器9，水力平衡器9设有内腔以及与内腔连通的左端口、右端口和下端口，水力平衡器9的左端口与主机出水端连接、右端口与主机进水端连接，采暖设备的进水端通过水力平衡器9与主机出水端直接连接和/或间接连接，采暖设备的出水端均通过管道连接至一个变频水泵8的输入端，变频水泵8的输出端与水力平衡器9的下端口连接，变频水泵8的输入端设有水流感应开关10，水流感应开关10与热交换主机1连接并可通过感应到水流与否进而启动或关闭热交换主机1，变频水泵8可根据散热端的启停而感应到系统水阻大小的变化，进而通过变频来调整流量，以维持系统水压的稳定。

上述实施方式提供的用于室内温度调节的水力控制系统在工作时，首先使热交换主机1连接电源7，并给调频水泵8和水流感应开关10供电，当散热端的采暖设备启动之前，整个系统的水阻呈无限大的状态，此时调频水泵8为待机状态，耗电可低至4W；启动散热端的采暖设备，系统的水阻由无限大变化到调频水泵8可适应的工作范围内后，调频水泵8开始正常工作，散热端的水通过调频水泵8和水力平衡器9开始循环流动，进而触发水流感应开关10工作，水流感应开关10发送信号至热交换主机1以打开供暖需求，使热交换主机1开启供热工作，热源端的水开始循环流动，此时由于热源端的水阻是一定的，故其流量保持恒定不变，系统进入正常工作状态；在工作过程中，变频水泵8的输出流量随着散热端采暖设备的逐个开启而逐渐增大，当散热端的房间温度达到预设温度使得阀门关闭（或人为关闭相应阀门）后，水阻开始增大，变频水泵8输出的流量则自动变小，当散热端的采暖设备逐个关闭后，水阻变化到无限大，此时变频水泵8的输出流量变为零，当水流感应开关10无法感应到水流时，便发送信号给热交换主机1使热交换主机1停止供热工作。整个过程可达到水力充沛、水压平衡的效果，可使系统运行稳定、热力运输更加高效，让系统的升温速度提高2-3倍，同时也能起到安全和节能的作用；另外，通过水流感应开关10来控制热交换主机1的开启和功率输出，实现连锁控制，可通过调整散热端设定的温度、时间来控制整个采暖系统，达到操作简单，运行安全、稳定、节能的目的。

另外，在整个系统中，热源端形成的水循环系统与散热端形成的水循环系统是相对独立的，热源端的流量相对恒定，而散热端的流量则随着散热端开启的数量而变化，虽然流量各不相同，但由于没有其他的热源供给，忽略掉管道运输的消耗时，热源端的热量便等于散热端的热量，因此热力的传输始终是保持平衡的。

进一步，采暖设备包括高温采暖设备和低温采暖设备，高温采暖设备的进水端通过水力平衡器9与主机出水端直接连接，低温采暖设备的进水端通过水力平衡器9与主机出水端间接连接，具体地，高温采暖设备的进水端通过第一供水管2a与水力平衡器9的左端口连接，低温采暖设备的进水端通过第二供水管2b与水力平衡器9的右端口连接。

作为优选地，水力平衡器9的右端口安装有三通接头，三通接头的左端与水力平衡器9的右端口连接、下端与第二供水管2b连接、上端通过一根回水管4与主机进水端连接。

由于水力平衡器9的右端口连通了回水管4和第二供水管2b，故回水管4中的水与第二供水管2b中的水的温度是相等的，该水温即为热交换主机1的回水温度，同时也是低温采暖设备所需的水温，具体的水流流向为：主机出水端排出的高温水的一部分通过第一供水管2a进入高温采暖设备、另一部分进入到水力平衡器9的内腔中与变频水泵8输出的水混合形成低温采暖设备所需的低温水，低温水通过水力平衡器9的右端口排出的一部分通过回水管4进入热交换主机1、另一部分通过第二供水管2b进入到低温采暖设备中；第一供水管2a内的水温则是由热交换主机1和高温采暖设备的循环流量的水温决定的，在这里设主机出水端的出水温度为T1，主机进水端的回水温度（同时也是第二供水管2b中的水的温度）为T2，第一供水管2a内的水温为Tx，则有T1≥Tx＞T2，由于热交换主机1中的水泵功率是一定的，因此T1与T2的相对温差是恒定的，即T1-T2=△t，系统可以通过第一供水管2a输出Tx温度的水来实现高温采暖设备的供暖，通过第二供水管2b输出T2温度的水来实现高温采暖设备的供暖，即可实现对散热端的双水温输出，方便在一个采暖系统中实现散热端高温和低温采暖同时输出。

需要说明的是，上述实施例中的低温水、低温采暖设备只是相对于高温水、高温采暖设备而言进行定义的，实际上并不是通过温度很低的水进行供暖，该低温水的温度可满足于地暖或空调等形式的散热端的采暖所需。

上述实施例中通过热交换主机1进行供暖的方案只是本申请所能实现的方案中的一个例子，除此之外，例如在夏天时，可将暖气片3和地暖5关闭，热交换主机1可作为热泵的形式运作从而使空调6进行制冷。

进一步，高温采暖设备包括若干组暖气片3，暖气片3的进水端通过管道与第一供水管2a连接；低温采暖设备包括地暖5和空调6，地暖5和空调6的进水端均通过管道与第二供水管2b连接；暖气片3、地暖5以及空调6的出水端均通过管道与变频水泵8的输入端连接。

其中，暖气片3设有温控阀3a，地暖5设有地暖温控面板5a，空调6设有空调温控面板6a，可方便散热端进行温度调节操作。

进一步，地暖5包括与供水支管2c连接的地暖电热阀5b、与地暖电热阀5b连接的地暖加热盘管以及与地暖加热盘管连接的分集水器5c，分集水器5c与变频水泵8的输入端连接。

再进一步，变频水泵8与水流感应开关10均连接至一启动开关11，启动开关11中设有可与远程手机端12连接的无线通信单元，可方便用户通过手机进行远程操，其中，启动开关11为触摸式开关。

作为优选地，水流感应开关10为线性水流开关或脉冲水流开关，并且水流感应开关10与热交换主机1通过无源联动传递信号。

另外，在本实施例中，水力平衡器9为水管或水箱或水罐。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。