供需融合的共享型建筑群区域能源控制系统的制作方法

1.本实用新型属于建筑物区域能源系统控制技术领域，尤其涉及供需融合的建筑群共享型空调供冷/供热冷热源系统的控制系统。


背景技术：

2.空调采暖系统是公共建筑中的能耗大户，而空调冷热源系统的能耗又占整个空调采暖系统能耗的60％以上。采用共享型能源系统的建筑群，其各单体建筑均可减少20%～30%的装机容量，节省机房面积，降低初投资。同时，可以使冷热源设备大部分时间处于高效率工况下运行，提高设备利用率，降低运行费用。采用共享型建筑群区域能源系统的单体建筑物通过比较需求与供给数量关系，所述控制系统进一步调配冷热源系统输入输出。
3.共享型建筑群区域能源系统利用一套共用管网将各幢建筑中的供冷/供热冷热源设备连接为一个多源的区域型能源系统整体网络。某一建筑物既可以在其部分负荷时利用冷热源设备具有富裕容量时为其他建筑物供冷/供热，也可以在其峰值负荷时借助其他建筑物中冷热源设备的富裕容量满足其负荷缺口需求。
4.采用共享型区域能源系统的建筑群中单一建筑物的冷热源系统容量配置通常为其峰值负荷的70～80%，为了保证其供冷/供热的安全性、稳定性，需要与建筑群中其他建筑物中的冷热源系统联合运行，互为补充和备用。精准调节和切换运行场景是保证共享型建筑群区域能源系统运行的可靠性、安全性、节能性的关键。否则，要么不能保证建筑物的供冷/供热需求，要么冷热源设备不能高效运行造成能源浪费。
5.对于采用共享型建筑群区域能源系统的单一建筑物中的冷热源系统，存在以下运行场景：（1）仅为本建筑物供冷/供热，不向共用管网（即不向其他建筑物）供冷/供热，（2）为本建筑物供冷/供热，且需要共用管网向本建筑物供冷/供热，（3）为本建筑物供冷/供热，且向共用管网供冷/供热，（4）仅共用管网向本建筑物供冷/供热，自身冷热源系统不运行。这些运行场景的精准调节和切换是保证共享型建筑群区域能源系统可靠运行的关键，也是保证建筑物供冷/供热安全性的关键。设计合理的控制系统能够发挥共享型建筑群区域能源系统的互补、备用优势，实时、动态的按需控制运行策略，到达节约能源、保证供冷/供热安全。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种共享型建筑群区域能源控制系统，用于解决共享型建筑群区域能源系统中建筑物冷热源系统的运行场景的精准调节和切换的问题，实时、动态的按需控制运行策略，根据建筑物的供需变化精准为其供冷/供热，保证建筑物供冷/供热的安全性、及时性。
7.本实用新型的技术方案为：一种供需融合的共享型建筑群区域能源控制系统，包括单个建筑物冷热源系统和建筑物群共用管网；单个建筑物冷热源系统的总供回水管与建筑物群共用管网通过连接管道连接，连接管道上设有旁通管，旁通管的两端分别与连接管
道和总供回水管连接，水泵设置在总供回水管上，第一电动二通调节阀设置在连接管道上，第二电动二通调节阀设置在旁通管上；水泵，第一电动二通调节阀和第二电动二通调节阀形成控制通路；第一电动二通调节阀与第二电动二通调节阀反向连锁控制。
8.基于上述技术特征：共享型建筑群区域能源控制系统中还设置控制器，控制器对比单个建筑物供冷/供热需求预测值与其现有单个建筑物冷热源系统供冷/供热能力，向水泵、第一电动二通调节阀和第二电动二通调节阀发出开关、变频、调节指令。
9.基于上述技术特征：水泵为1台水泵或多台水泵组成的水泵组；水泵带有变频器，通过改变频率实现变流量运行。
10.基于上述技术特征：水泵、第一电动二通调节阀、第二电动二通调节阀、连接管道、旁通管通过撬块组装为一个整体，形成一个模块，模块带有与总供回水管和建筑物群共用管网连接的管道接口。
11.本实用新型的基本构思是：利用水泵（组）、电动二通调节阀、连通管道将单个建筑物冷热源系统的总供回水管与建筑物群共用管网连接，与建筑群中其他建筑物中的冷热源系统组成一个整体。根据建筑物供需变化，通过水泵的启停以及电动二通调节阀的启闭和开度调节，改变单个建筑物冷热源系统与建筑物群共用管网之间连接管道中的水流方向和流量，调整运行策略。
12.连接管道与旁通管上的电动二通调节阀应反向连锁控制，以改变连接管道中的水流方向，实现建筑物群共用管网向单个建筑物冷热源系统所在的建筑物供冷/供热；反之也相同。
13.由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：通过建筑物群共用管网将建筑群中的单个建筑物冷热源系统连接为一个多源的区域型冷源系统整体网络，进一步利用水泵（组）、电动二通调节阀、连通管道将各幢建筑中的冷热源系统总供回水管与建筑物群共用管网连接，建筑群中的任何建筑物既可以向其他建筑物供冷/供热，也可以利用其他建筑物中的冷热源系统供冷/供热。建筑群中不同建筑物中的供冷/供热冷热源系统既可以互为补充也可以互为备用，保证建筑物供冷/供热稳定、安全，同时可降低冷热源系统的土建投资和设备投资。
14.本实用新型的有益效果为：本实用新型涉及建筑物区域能源供应控制技术，主要为空调供冷/供热冷热源系统的共享控制，具体涉及基于共享型建筑群能源系统的输配控制系统，适用于采用共享冷热系统的新建/改建建筑群，利用总供水管上的水泵、连接管道及其上的电动二通调节阀、旁通管及其上的电动二通调节阀，实现建筑群中不同建筑物建筑的实时、精准供冷/供热，发挥共享型建筑群区域能源系统的互补、备用优势，实时、动态的按需控制运行策略，到达节约能源、保证供冷/供热安全。
附图说明
15.图1是本实用新型单个建筑物冷热源系统和建筑物群共用管网关系示意图。
16.图2是本实用新型的供需融合的共享型建筑区域能源控制系统示意图。
17.图3是本实用新型的供需融合的共享型建筑区域能源控制系统操作示意图一。
18.图4是本实用新型的供需融合的共享型建筑区域能源控制系统操作示意图二。
19.图5是本实用新型的供需融合的共享型建筑区域能源控制系统操作示意图三。
20.标号示意为：水泵1；第一电动二通调节阀2；第二电动二通调节阀3；连接管道4；旁通管5；总供回水管6；单个建筑物冷热源系统7；建筑物群共用管网8；建筑9。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。
22.如图1所示，共享型建筑群区域能源系统利用一套建筑物群共用管网8将各幢建筑9中的单个建筑物冷热源系统7连接为一个多源的区域型能源系统整体网络。
23.如图2所示，单个建筑物冷热源系统7通过连接管道4与建筑物群共用管网8连接。单个建筑物冷热源系统7中包括冷热源设备（比如冷水机组、锅炉等）、水泵、管道、阀门及其它附属设施。连接管道4可根据实际使用情况采用两管制或四管制，图2中所示为两管制连接方式，箭头方向表示水流方向。连接管道4上设有旁通管5，旁通管5的两端分别与连接管道4和总供回水管6连接。连接管道4上设置第一电动二通调节阀2，用于控制连接管道4的启闭和流量调节。旁通管5上设置第二电动二通调节阀3，用于控制旁通管的启闭和流量调节。连接管道4和旁通管5分别接至水泵1的进口和出口。
24.第一电动二通调节阀2和第二电动二通调节阀3反向连锁，即当第一电动二通调节阀2开启（关闭）时第二电动二通调节阀3关闭（开启），避免水流短路。
25.本实用新型的操作方法具体举例见下。
26.如图3所示，水泵1开启、第一电动二通调节阀2打开、第二电动二通调节阀3关闭，建筑物群共用管网8的水经连接管道4进入由水泵1输送到单个建筑物冷热源系统7的总供回水管6，供该建筑物供冷/供热用。
27.如图4所示，水泵1关闭、第一电动二通调节阀2关闭、第二电动二通调节阀3开启，建筑物群共用管网8的水经连接管道4和旁通管5进入单个建筑物冷热源系统7的总供回水管6，供该建筑物供冷/供热用。
28.如图5所示，水泵1开启、第一电动二通调节阀2关闭、第二电动二通调节阀3打开，单个建筑物冷热源系统7的总供回水管6的水经旁通管5和连接管道4由水泵1输送到建筑物群共用管网8，供其他建筑物供冷/供热用。
29.供需融合的共享型建筑区域能源控制系统宜带有控制器，控制器本身属于现有技术，控制器应具有预测单个建筑物实时负荷的功能，同时能对水泵1、第一电动二通调节阀2和第二电动二通调节阀3发出控制指令，通过对比单个建筑物供冷/供热需求预测值与其现有冷热源设备供冷/供热能力，向水泵1、第一电动二通调节阀2和第二电动二通调节阀3发出开关、变频、调节指令，及时改变连通管道4中水流方向和流量。
30.实际工程中，建筑物群共用管网8可以根据实际情况采用环状管网（如图1所示）或者支状管网或者其它形式。建筑物群共用管网8应根据实际使用情况采用两管制管网或四管制管网。
31.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，如通过各幢建筑物中冷热源系统中的水泵与共用管网连接、通过水泵与阀门的不同开启组合形成其他运行策略等。这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。