解决复杂热网热力平衡的深度余热利用供热系统的制作方法

本发明属于清洁供热，尤其涉及一种解决复杂热网热力平衡的深度余热利用供热系统。

背景技术：

1、随着供热需求的不断增长，对热网系统的供热要求灵活性越来越高，热网系统是一个复杂的系统，它涉及到热能的产生、传输和利用；这个系统包括了多个组成部分，如热源设备(如锅炉、热泵等)、热媒介(如水、蒸汽等)、热交换设备(如换热器、冷却器等)、管道网络、控制系统等；还包括复杂的输送网络，其中有各种管道、阀门、泵和换热器等组件，这些组件的布局和运行状态必须协调一致，以确保热能有效地输送到需要的地方。热网系统的运行受到多个变量的影响，包括热负荷、环境温度、流体流量、压力等；这些变量的变化可能会导致系统的不稳定性和性能下降。热网系统的热负荷通常是动态变化的，这意味着系统必须能够适应不同的需求水平，这可能需要在不同季节、时间段或条件下进行实时调整。

2、目前热网调整方式都是以保证最不利环路热用户供热量为主，导致其他房间供热量远大于负荷，而且同一换热站内携带的各热用户末端散热设备不统一，老旧小区多数为散热器供暖，新建建筑多数为地热盘管供暖，楼体保温节能效果也不一致，老旧小区保温效果差，新建小区多为节能建筑保温性能好，以上原因导致供热系统热力失调严重，有些用户供大于需，有些用户供热量不足，导致极大热量浪费，严重影响供热系统经济及节能性，不符合国家清洁低碳供热目标。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种解决复杂热网热力平衡的深度余热利用供热系统，根据各用户末端散热设备不同，将其分为地热和散热器两类用户进行分区供热，实现不同供水温度热用户解耦运行，达到供热系统热力分区温度平衡控制目的，满足散热器与地热管供水温度较大的差距要求，提高系统整体能源利用率，提高供热系统经济及节能性，降低供热成本与污染物排放，实现清洁低碳、经济高效供热。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种解决复杂热网热力平衡的深度余热利用供热系统，包括

4、双级压缩式热泵机组，散热器区热网循环水系统，地热区热网循环水系统和一次网循环水系统；

5、所述双级压缩式热泵机组设置在散热器区热网循环水系统的供水侧；所述双级压缩式热泵机组的低温环路与散热器区热网循环水系统的供水侧连接，所述双级压缩式热泵机组的中温环路与地热区热网循环水系统的回水侧连接；所述一次网循环水的供水管分为两路，一路与散热器区热网循环水系统的供水侧连接，另一路与热用户热网循环水系统的供水侧连接；所述散热器区热网循环水系统的回水侧与地热区热网循环水系统的供水侧连接。

6、优选的，所述地热区热网循环水系统包括板式换热器b，地热区回水管和地热区供水管；

7、所述板式换热器b的供水侧进口与一次网循环水的供水管连接，所述板式换热器b的供水侧出口通过地热区供水管连接至地热用户供水；

8、所述板式换热器b的回水侧进口通过地热区回水管连接至地热用户回水；所述板式换热器b的回水侧出口与所述双级压缩式热泵机组的中温环路连接。

9、优选的，所述散热器区热网循环水系统包括板式换热器a，散热器用户供水管和散热器用户回水管；

10、所述板式换热器a的供水侧进口与一次网循环水的供水管连接，所述板式换热器a的供水侧出口通过散热器用户供水管连接至散热器用户供水；

11、所述板式换热器a的回水侧进口通过散热器用户回水管连接至散热器用户回水；所述板式换热器a的回水侧出口与所述板式换热器b的供水侧进口连接。

12、优选的，所述双级压缩式热泵机组包括冷凝器、第一节流阀、中间换热器、高压级压缩机、工质热交换器、第二节流阀、蒸发器和低压级压缩机；

13、所述冷凝器、高压级压缩机、低压级压缩机、蒸发器、第二节流阀和工质热交换器依次连接构成所述双级压缩式热泵机组的低温环路；

14、所述冷凝器、高压级压缩机、中间换热器、工质热交换器和第一节流阀依次连接构成所述双级压缩式热泵机组的中温环路；

15、所述冷凝器的循环水侧与散热器用户供水管连接；所述冷凝器的进出口处分别设置有第二球阀和第三球阀。

16、优选的，所述中间换热器的循环水侧进口与所述板式换热器b的回水侧出口连接，所述中间换热器的循环水侧进口与冷凝器的循环水进口连接，所述冷凝器的循环水出口与一次网循环水系统的回水管连接。

17、优选的，所述一次网循环水的供水管母管上设置有第一温度计和第一电动调节阀，所述一次网循环水的回水管上设置有第六温度计。

18、优选的，所述板式换热器a的回水侧出口的管路上设置有第二温度计和第一热量表。

19、优选的，所述板式换热器b的供水侧进口处设置有第三温度计；所述板式换热器b的供水侧进口与一次网循环水的供水管之间的管路上设置有第二电动调节阀；

20、所述板式换热器b的回水侧出口管路上设置有第二热量表和第四温度计。

21、优选的，所述地热区回水管上设置有第七温度计和热网循环水泵a；所述地热区供水管上设置有第八温度计。

22、优选的，所述散热器用户供水管上设置有第十温度计，第一球阀和第十一温度计；

23、所述散热器用户回水管上设置有第九温度计，热网循环水泵b和第三热量表。

24、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

25、本发明旨在提供一种解决复杂热网热力平衡的深度余热利用供热系统，根据各用户末端散热设备不同，将其分为地热和散热器两类用户进行分区供热，实现不同供水温度热用户解耦运行，达到分区温度平衡控制的目的。对一次网供水进行梯级利用，按供水温度需求先加热散热器用户热网循环水，再加热地热用户热网循环水，其中地热侧以混水供热方式进一步降低供水温度，结合双级压缩式热泵提取一网回水余热对散热器热网循环水进行升温补热，满足散热器与地热管供水温度较大的差距要求，提高系统整体能源利用率，降低供热成本与污染物排放，实现清洁低碳、经济高效供热。

26、本发明将热用户分为两类，一类是末端散热设备为散热器、供水温度较高的用户，一类是末端散热设备为地热盘管、供水温度较低的用户，对两类用户进行分区供热，使其分阶梯达到温度平衡，利用一次网循环水对这两类用户的热网循环水进行梯级加热，一网水首先通过板式换热器加热散热器热网循环水，出口一网水再与部分一网供水混合后经过板式换热器加热地热热网循环水，结合双级压缩式热泵提取一网回水余热加热散热器热网供水，满足散热器高供水温度要求；各区用户末端通过监测实时供回水温度对循环水泵频率进行调节，保证二网供热量与热负荷保持动态平衡，提高供热精度，降低热耗与电耗。

27、进一步，本发明对不同末端散热设备热用户进行分区供热，避免同一热网中存在不同供水温度导致的热力失调问题，提高供热精度和质量；

28、进一步，本发明利用散热器区一网回水混合一网供水作为地热区一网供水，充分利用回水余热，降低板式换热器换热端差，提高热效率，满足两区相差较大的供水温度要求；

29、进一步，本发明利用双级压缩式热泵梯级回收一网回水余热，用于加热散热器区热网供水，满足散热器高供水温度要求，提高复杂热网内各局部用户的供热质量；

30、进一步，本发明通过分区供热、混水供热、热泵补热耦合的方式，同时保证高、低温供水温度的要求，配合末端温度跟随调节，使各区二网供热量与热负荷达到精准动态平衡，避免供大于需的热量浪费，也消除供小于需的供热事故。