不同散热设备联供的智能楼宇温度平衡系统及运行方法与流程

1.本发明属于智能供热技术领域，尤其涉及一种不同散热设备联供的智能楼宇温度平衡系统及运行方法。


背景技术：

2.集中供热是北方地区重要的民生基础，作为建筑能耗占比最高的需求之一，供热不仅关系到民生保障，同时也影响着“双碳”目标与能源可持续发展。不断提升供热质量，提高供热系统节能降耗水平，是供热行业发展过程中持续面临的首要问题。随着城市建筑面积的不断扩大，热网规模也随之快速发展，供热系统呈现出多变性、复杂性的特点，在此基础上保证热网的安全稳定运行，实现精准热量负荷分配，对目前的集中供热系统提出了更高的要求。由于目前供热末端设备形式不一，以及楼体节能情况不同，导致的各用户热负荷需求不同，在保证室温最低的用户温度达标时势必造成其他用户超标，从而导致其他用户热量浪费，且输送能耗也相应上升，严重影响供热系统经济高效运行。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中的问题：由于供热系统的末端设备形式不一、楼体的节能情况不同，保证室温最低用户达标而造成其他用户超标，使得输送能耗上升，造成浪费，本发明提供一种不同散热设备联供的智能楼宇温度平衡系统及运行方法，将地热管与散热器两种用户末端采暖设备区分开，在地热支路加装混水旁路，设置压力温度传感器控制混水比例，满足地热用户供暖需求的同时拉大整个二网供回水温差，降低输送能耗，并由控制系统进行统一控制实现。最终达到降低供热系统热耗与电耗，提高供热质量，实现智能化节能减排。
4.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种不同散热设备联供的智能楼宇温度平衡系统，由供水母管，回水母管，散热支路系统，地热支路系统，控制系统组成；所述供水母管上设有母管供水温度传感器；
6.所述散热支路系统通过散热供水支管与供水母管相连，通过散热回水支管与回水母管相连；
7.所述地热支路系统通过地热供水支管与供水母管相连，通过地热回水支管与回水母管相连，与所述散热支路系统形成并联；
8.所述地热支路系统包括：所述地热供水支管上设置的地热供水压力变送器、地热供水温度传感器和多个地热房间，且每个地热房间通过地热房间供水支管与地热供水支管相连；通过地热房间回水支管与地热回水支管相连；
9.所述地热回水支管上设有地热回水温度传感器和地热回水压力变送器；
10.所述地热回水支管的回水端分为两条支路，一条支路与回水母管相连；另一条为混水支路，与地热供水支路相连，且地热供水优先流经混水支路与地热供水支路的连通处，再流经地热供水压力变送器和地热供水温度传感器；
11.所述混水支路上设有地热混水泵和混水流量调节阀；
12.所述控制系统分别与母管供水温度传感器、地热混水泵、混水流量调节阀、地热供水压力变送器、地热供水温度传感器、地热回水温度传感器和地热回水压力变送器相连，用于数据采集，调度和调节控制。
13.进一步地，所述地热房间回水支管上设有用于调节回水流量的地热流量调节阀，所述地热流量调节阀与控制系统相连；
14.进一步地，所述地热房间内设有地热管，所述地热管连接在地热房间供水支管和地热房间回水支管之间；
15.进一步地，所述地热房间内设有地热室温监测表，所述地热室温监测表与控制系统相连；
16.进一步地，所述散热支路系统包括：多个散热房间，且每个散热房间通过散热房间供水支管与散热供水支管相连；通过散热房间回水支管与散热回水支管相连；
17.进一步地，所述散热房间回水支管上设有用于调节回水流量的散热流量调节阀，所述散热流量调节阀与控制系统相连；
18.进一步地，所述散热房间内设有散热器，所述散热器连接在散热房间供水支管和散热房间回水支管之间；
19.进一步地，所述散热房间内设有散热室温监测表，所述散热室温监测表与控制系统相连；
20.进一步地，所述控制系统由数据中心、调度中心和智能楼宇温度平衡平台组成，其中，智能楼宇温度平衡平台分别与数据中心和调度中心相连；
21.所述数据中心分别与供水温度传感器、地热室温监测表、地热供水压力变送器、地热供水温度传感器、、散热室温监测表、地热回水温度传感器和地热回水压力变送器相连，用于数据采集；
22.所述调度中心分别与地热混水泵、混水流量调节阀、地热流量调节阀和散热流量调节阀相连，用于调度控制；
23.一种不同散热设备联供的智能楼宇温度平衡系统的运行方法，具体步骤如下：
24.供水母管中的热网水分两路分别进入散热器支路系统与地热管支路系统，进入地热管支路系统的供水首先与混水支路的回水进行混合，通过地热混水泵将部分回水流量升压后送入地热供水管，控制系统根据地热供水压力变送器和地热回水压力变送器的压差，以及母管温度传感器、地热供水温度传感器、地热回水温度传感器的温度共同对地热混水泵频率进行初步判断并进行频率调节，再根据地热温度传感器反馈的实际混水温度调节混水流量调节阀的开度以调节混水比例，使得混水温度达到设定地热供水温度。
25.相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
26.一种不同散热设备联供的智能楼宇温度平衡系统，其优点有：
27.(1)通过设置混水支路实现地热管与散热器共同供暖，将不同用户末端供热设备集中在一套系统中，降低热网改造施工成本，且让各类用户均能获取实际所需的流量与热量，实现按需供热，降低热耗及换热站输送成本。
28.(2)在用户末端设置室温监测表与流量调节阀，达到末端精准供热的目的，避免各用户冷热不均及热量浪费，提高供热系统能效。
29.(3)通过在管网上设置压力变送器与温度传感器对运行参数实时监测，根据运行参数对混水泵及阀门进行“粗+细”的方式两步调节，提高调节速率，实现对热负荷逐时波动的快速响应，同时提高调节精度。
30.根据用户侧温度反馈调节换热站循环水泵，同时配合调节末端流量调节阀，将不同建筑结构与不同热负荷需求的用户区分，实现分时分区按需精准供热。
31.(4)本系统实现大温差、小流量运行，降低系统回水温度，减少管网投资及输送热损失，实现“源-网-户”从上至下的联动精准调节，充分深挖供热系统节能降耗空间，最大程度降低了热网系统的运行成本和碳排放量。
32.进一步地，本发明在用户房间加装室温监测表及流量调节阀，用于根据用户室内实时温度调节供热流量，避免热量浪费。
33.进一步地，本发明所有运行数据与控制指令均由智能楼宇温度平衡系统出力及下达，智能楼宇温度平衡系统由数据中心、控制中心与智能楼宇温度平衡平台组成，系统中压力、温度等参数实时长传至数据中心，经智能楼宇温度平衡平台计算后下发至控制中心，然后由控制中心对循环水泵、流量调节阀等设备开度下达控制指令，实现整体协同优化调度。
34.本发明还提供一种不同散热设备联供的智能楼宇温度平衡系统的运行方法，实现了不同用户末端采暖设备联供时流量分配不当导致的热量与水泵功率浪费的问题，在地热用户供回水支路上设置混水旁路用于提高地热用户采暖流量、将低供回水温差，从而实现降低母管循环流量降低换热站循环水泵电耗、提高站内换热效率、降低管网输送热损失，同时在用户末端分别设置室温监测表与流量调节阀，实现末端精准供热，消除同一管网中各用户冷热不均导致的额外热耗，进一步降低供热系统能耗。
附图说明
35.图1是本发明一种不同散热设备联供的智能楼宇温度平衡系统的结构示意图。
36.附图标记：
37.1-母管供水温度传感器；2-第一散热器；3-第一散热器流量调节阀；4-第二散热器；5-第二散热器流量调节阀；6-第一散热室温监测表；7-第二散热室温监测表；8-地热混水泵；9-混水流量调节阀；10-地热供水压力变送器；11-地热供水温度传感器；12-第一地热管；13-第一地热管流量调节阀；14-第二地热管；15-第二地热管流量调节阀；16-第一地热室温监测表；17-第二地热室温监测表；18-地热回水温度传感器；19-地热回水压力变送器；20-数据中心；21-调度中心；22-智能楼宇温度平衡平台。
具体实施方式
38.本发明一种不同散热设备联供的智能楼宇温度平衡系统，由供水母管，回水母管，散热支路系统，地热支路系统，控制系统组成；所述供水母管上设有母管供水温度传感器1；
39.所述散热支路系统通过散热供水支管与供水母管相连，通过散热回水支管与回水母管相连；
40.所述散热支路系统包括：多个散热房间，且每个散热房间通过散热房间供水支管与散热供水支管相连；通过散热房间回水支管与散热回水支管相连；
41.所述散热房间回水支管上设有用于调节回水流量的散热流量调节阀，所述散热流
量调节阀与控制系统相连；
42.所述散热房间内设有散热器和散热室温监测表，所述散热器连接在散热房间供水支管和散热房间回水支管之间，散热室温监测表与控制系统相连；
43.所述地热支路系统通过地热供水支管与供水母管相连，通过地热回水支管与回水母管相连，与所述散热支路系统形成并联；
44.所述地热支路系统包括：所述地热供水支管上设置的地热供水压力变送器10、地热供水温度传感器11和多个地热房间，且每个地热房间通过地热房间供水支管与地热供水支管相连；通过地热房间回水支管与地热回水支管相连；
45.所述地热回水支管上设有地热回水温度传感器18和地热回水压力变送器19；
46.所述地热回水支管的回水端分为两条支路，一条支路与回水母管相连；另一条为混水支路，与地热供水支路相连，且地热供水优先流经混水支路与地热供水支路的连通处，再流经地热供水压力变送器10和地热供水温度传感器11；
47.所述混水支路上设有地热混水泵8和混水流量调节阀9；
48.所述地热房间回水支管上设有用于调节回水流量的地热流量调节阀，所述地热流量调节阀与控制系统相连；地热房间内设有地热管和地热室温监测表，所述地热管连接在地热房间供水支管和地热房间回水支管之间，地热室温监测表与控制系统相连；
49.所述控制系统分别与母管供水温度传感器1、地热混水泵8、混水流量调节阀9、地热供水压力变送器10、地热供水温度传感器11、地热回水温度传感器18和地热回水压力变送器19相连，用于数据采集，调度和调节控制。
50.所述控制系统由数据中心20、调度中心21和智能楼宇温度平衡平台22组成，其中，智能楼宇温度平衡平台22分别与数据中心20和调度中心21相连；
51.所述数据中心20分别与供水温度传感器1、地热室温监测表、地热供水压力变送器10、地热供水温度传感器11、散热室温监测表、地热回水温度传感器18和地热回水压力变送器19相连，用于数据采集；
52.所述调度中心21分别与地热混水泵8、混水流量调节阀9、地热流量调节阀和散热流量调节阀相连，用于调度控制；
53.本发明还提供一种不同散热设备联供的智能楼宇温度平衡系统的运行方法，包括以下步骤：
54.步骤一：供水母管中的热网水分两路分别进入散热器支路系统与地热管支路系统；
55.步骤二：进入地热管支路系统的供水首先与混水支路的回水进行混合，通过地热混水泵8将部分回水流量升压后送入地热供水管；
56.步骤三：控制系统根据地热供水压力变送器10和地热回水压力变送器19的压差，以及母管温度传感器1、地热供水温度传感器11、地热回水温度传感器18的温度共同对地热混水泵8频率进行初步判断并进行频率调节；
57.步骤四：控制系统根据地热温度传感器11反馈的实际混水温度调节混水流量调节阀9的开度以调节混水比例，使得混水温度达到设定地热供水温度。
58.下面结合具体的实施例及附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
59.实施例1
60.一种不同散热设备联供的智能楼宇温度平衡系统运行时，供热供水母管来的热网水分两路分别进入散热器支路系统与地热管支路系统，供水母管供水温度传感器1起到对供水温度的实时监测作用；进入散热器支路系统的供水分别进入散热器房间1和散热器房间2，配合第一室温监测表6和第二室温监测表7控制第一散热器流量调节阀3和第二散热器流量调节阀5，以散热器房间1为例，当室内温度超过设定温度时，关小第一散热器流量调节阀3的开度，反之当室内温度低于设定温度时，开大第一散热器流量调节阀3的开度；进入地热管支路系统的供水首先与混水支路的回水进行混合，通过地热混水泵8将部分回水流量升压后送入地热供水管，混水流量调节阀9起到控制支路中回水流量的作用，根据压力变送器10和压力变送器19的压差，以及母管供水温度传感器1、地热供水温度传感器11、地热回水温度传感器18的温度共同对水泵频率进行初步判断，例如当母管供水温度传感器1与地热回水温度传感器18温差为15℃，地热设计供回水温差为10℃，说明此时混水后流量应为混水前流量的1.5倍，那么支路流量应为0.5倍的地热管系统供水流量，此时参考地热供水压力变送器10、地热回水压力变送器19的压差，结合地热混水泵的流量-扬程特性曲线，对地热混水泵8的频率进行初步选取，再根据地热供水温度传感器11反馈的实际混水温度调节混水流量调节阀9的开度，最终实现混水温度达到设定地热供水温度，混水后供暖水分别进入地热房间1和2内，经过第一地热管12与第二地热管14对房间供热，与散热器房间相同，根据第一地热室温监测表16与第二地热室温监测表17的反馈温度调节第一地热管流量调节阀13与第二地热管流量调节阀15的开度，实现室内温度达到设定温度；以上系统调节过程均是将压力变送器、温度传感器与室温监测表的数据上传至数据中心，通过控制系统计算出力，下发给控制中心进行远程优化调度，最终实现远程自动优化运行调节的目的。
61.尽管以上结合附图和实施例对本发明的实施方案进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。