本发明涉及暖通空调技术领域，尤其涉及一种市政供热系统及计费方法。
背景技术：
传统市政供热系统在热能制备和供应中心将矿物燃料、工业余热等其他形式的能源转换为热能，并通过蒸汽或水等介质沿管道输送至各供热点。介质在传输过程中会损失大量的热量，造成能源浪费。此外，基于传统市政供热系统采用计费方式主要包含按照建筑面积收取费用、按照建筑面积收取基础费用并按照热量另外收取费用、对于闲置房屋收取热能损耗补偿费等。这些计费方式无法保证所有用户支付的费用与其实际使用的热量成正比，存在收费不合理现象。
地源热泵是一种利用浅层地能进行供热制冷的环保能源利用系统，具有高效节能、稳定可靠、无环境污染、维护费用低、使用寿命长、可再生等优点。并且，地源热泵采用的低能热源(例如地埋管)通常位于供热点附近，传热介质不需要远距离传输，能够有效避免能源浪费。然而，现有地源热泵多用于小范围内的集中供热，例如厂房、办公楼、学校等建筑；并且由于地源热泵需要占用较大的地下面积以提供循环系统换热，有时无法完全满足用户的冷热需求，需要采用其他传统冷源或热源补充供能。
因此，如何充分利用地源热泵的优点，减少市政供热系统的能源损耗并使计费合理化成为暖通空调领域亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于提供一种市政供热系统，该系统充分利用可再生的地能热源来供热，有效减少了能源浪费。本发明同时还提供了基于该市政供热系统的供热方法和计费方法，改变了传统市政供热的收费模式，是计费更加合理。
依据本发明的一种市政供热系统，包含地能热源、地源热泵机组、第一循环水泵、集中热源、换热器、第二循环水泵、电动调节阀门以及末端采暖设备，其中，
地源热泵机组包含蒸发器和冷凝器，蒸发器包含分别连接至地能热源供水管道和地热能源回水管道的蒸发器入水口和蒸发器出水口，冷凝器包含通过第一循环水泵连接至末端采暖设备的末端回水管道的冷凝器入水口和连接至末端采暖设备的末端供水管道的冷凝器出水口；
换热器包含一次侧和二次侧，一次侧包含分别连接至集中热源供水管道和集中热源回水管道的一次侧入水口和一次侧出水口，二次侧包含通过第二循环水泵连接至末端采暖设备的末端回水管道的二次侧入水口和连接至末端采暖设备的末端供水管道的二次侧出水口；以及
电动调节阀门设置于换热器与第二循环水泵之间。
进一步地，冷凝器入水口与第一循环水泵之间设置有第一能量计，并且二次侧入水口与第二循环水泵之间设置有第二能量计。
进一步地，地能热源为地埋管，或其它形式的地能热源。
进一步地，换热器为板式换热器，或其它形式的换热器。
依据本发明的一种供热方法，其以地能热源供热为主，并选择性地开启电动调节阀门以启用集中热源辅助供暖。
进一步地，当末端回水管道内的水温持续10min-30min低于35℃-40℃时，自动开启电动调节阀门。
进一步地，当第一能量计显示的瞬时热量达到地能热源供热最大值，且末端回水管道内持续10min-30min水温下降时，自动开启电动调节阀门。
进一步地，当末端回水管道内的水温持续10min-30min高于45℃-50℃时，自动关闭电动调节阀门。
进一步地，用户手动开启或关闭电动调节阀门。
依据本发明的一种计费方法，基于第一能量计和第二能量计检测到的实际使用热量收取费用。
由于采用以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明以地能热源供热为主，充分利用了地能热源高效节能、稳定可靠、无环境污染、维护费用低、使用寿命长、可再生等优点。
(2)本发明的市政供热系统所采用的地能热源可分布于各供热点附近，无需传热介质远距离传输，有效避免了能源浪费。
(3)本发明的市政供热系统利用传统的集中热源对低能热源进行补充，以实现有效地联合供热，而集中热源供热作为一种成熟的供热模式能够进一步确保满足用户的供热需求。
(4)本发明的市政供热系统充分利用现有市政供热系统已有的集中热源，有效降低了总成本。
(5)本发明的供热方法允许选择性地自动/手动启用集中热源辅助供热，能够满足不同用户的不同需求。
(6)本发明的计费方式按照实际使用热量收取费用，更加公平合理。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得显而易见和容易理解，其中：
图1是依据本发明的市政供热系统一实施例的示意图。
附图标记说明：
1地源热泵机组，11冷凝器出水口，12冷凝器入水口，13蒸发器出水口，14蒸发器入水口，2换热器，21二次侧入水口，22二次侧出水口，23一次侧入水口，24一次侧出水口，3第一循环水泵，31第一循环水泵出水口，32第一循环水泵入水口，4第二循环水泵，41第二循环水泵出水口，42第二循环水泵入水口，5第一能量计，51第一能量计出水口，52第一能量计入水口，6第二能量计，61第二能量计出水口，62第二能量计入水口，7电动调节阀门，71阀门出水口，72阀门入水口，8地能热源，81低能热源供水管道，82地能热源回水管道，9集中热源，91集中热源供水管道，92集中热源回水管道，10末端采暖设备，101末端供水管道，102末端回水管道。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1示出了依据本发明的市政供热系统一实施例的示意图。在该实施例中，市政供热系统总体包含由地能热源8、地源热泵机组1、第一能量计5和第一循环水泵3构成的第一组供热通道，以及由集中热源9、换热器2、第二能量计6、电动调节阀门7和第二循环水泵4构成的第二组供热通道。两组供热通道联合为末端采暖设备10提供传热介质，本发明以热水为例。
具体地，在第一组供热通道中，地源热泵机组1包含蒸发器和冷凝器。其中，蒸发器的蒸发器入水口14和蒸发器出水口13分别与地能热源8的地能热源供水管道81和地能热源回水管道82相连接；冷凝器的冷凝器入水口12通过第一循环水泵3与末端采暖设备10的末端回水管道102相连接，冷凝器出水口11则与末端采暖设备10的末端供水管道101相连接。来自地能热源8的热水与来自末端采暖设备10的冷水在地源热泵机组1中进行热交换，以使换热后所得冷水沿地能热源回水管道82返回地能热源8，而换热后所得热水沿末端供水管道101流入末端采暖设备10为用户提供热量。进一步地，第一能量计5的第一能量计入水口52和第一能量计出水口51分别与第一循环水泵出水口31和冷凝器入水口12连接，以检测用户使用的实际热量。第一循环水泵入水口23与末端回水管道102连接，以为末端回水管道102中冷水的流动提供动力。
在本发明中，地能热源9设置于各供热点周围并且可以采取适合各供热点所处自然环境的任何形式，例如的地能热源，例如垂直地埋管、水平地埋管、水下埋管等闭式系统，或利用水源的开式系统等。
在第二组供热通道中，换热器2可以选用本领域常用的换热器形式，例如板式换热器，其包含一次侧和二次侧。其中，一次侧的一次侧入水口23和一次侧出水口24分别与集中热源9的集中热源供水管道91和集中热源回水管道92相连接；二次侧的二次侧入水口21通过第二循环水泵4与穆端采暖设备10的末端回水管道102相连接，二次侧出水口22则与末端采暖设备10的末端供水管道101相连接。来自集中热源9的热水与来自末端采暖设备10的冷水在换热器4中进行热交换，以使换热后所得冷水沿集中热源回水管道9返回集中热源9的，而换热后所得热水沿末端供水管道101流入末端采暖设备10为用户提供热量。第二能量计6的第二能量计入水口62和第二能量计出水口61分别与第二循环水泵出水口41和二次侧入水口21连接，以检测用户使用的实际热量。第二循环水泵入水口42与末端回水管道102连接，以为末端回水管道102中冷水的流动提供动力。进一步地，电动调节阀门7设置于换热器2与第二循环水泵4之间，即，电动调节阀门7的阀门入水口72和阀门出水口71分别与二次侧入水口21和第二循环水泵出水口41相连接。
采用本发明提供的市政供热系统能够实现以地能热源供热为主，集中热源供热为辅的供热方式。即，用户可以根据具体需求自动/手动开启/关闭电动调节阀门7，以选择性地启用集中热源供暖来补充地能供暖的不足。
具体地，可以将电动调节阀门7设置为在满足一定条件时自动开启/关闭。在一实施例中，当末端回水管道102内的水温在一定时间内持续低于一定温度——例如水温持续10min-30min低于35℃-40℃——时，电动调节阀门7将自动开启；相反，当末端回水管道102内的水温在一定时间内持续高于一定温度——例如水温持续10min-30min高于45℃-50℃——时，电动调节阀门7将自动关闭。另外，可以利用第一能量计的瞬时能量数据评价地能热源供热的能力，若此数据达到了最初设计瞬时能量数据的上限值，并且供水温度处于持续下降趋势，则可开启第二组供热通道，并通过第二能量计的检测数据计算实际市政供热系统的热量。即，当第一能量计5显示的瞬时热量达到地能热源8供热最大值，且末端回水管道102内持续一段时间——例如10min-30min——水温处于下降趋势时，电动调节阀门7将自动开启，以利用集中热源供暖来补充地能供暖的不足。
依据本发明的市政供热系统以地能热源8供热为主，无需传热介质远距离传输，有效避免了能源浪费，从而大大降低了供热成本。在此基础上，提供一种新的计费方法：基于第一能量计和第二能量计检测到的实际使用热量进行收费。这种计费方法省去了按照建筑面积收取的基础费用以及不必要的热能损耗补偿费，用户仅需按照实际使用的吉焦数进行缴费即可，相比于现有计费方法更加公平合理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。