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CN109028250A - 供暖管路、供暖系统及控制方法 - Google Patents

供暖管路、供暖系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种供暖管路、供暖系统及控制方法，同时解决热泵机组化霜受冻、用户供热不稳定、水泵扬程不足的技术问题。该供暖管路包括供热管路、回流管路以及中通管路，供热管路连接于热源的介质出口端以及用热装置的介质入口端，回流管路连接于热源的介质入口端以及用热装置的介质出口端，中通管路连接于供热管路与回流管路之间，介质能从供热管路通过中通管路流向回流管路；供热管路上设置有为介质提供循环动力的第一驱动装置，且第一驱动装置位于中通管路和用热装置之间的供热管路上；回流管路上设置有为介质提供循环动力的第二驱动装置，且第二驱动装置位于中通管路和热源之间的回流管路上。本发明缩短化霜时间、供热稳定、使用寿命长。

Description

供暖管路、供暖系统及控制方法
技术领域
本发明涉及采暖设备技术领域，尤其是涉及一种供暖管路、供暖系统及控制方法。
背景技术
现有采暖系统尤其是未改造的老旧采暖系统位于用热装置侧的末端管网阻力较大，经常是小流量大温差供暖，因此存在热泵机组化霜受冻，用户供热不稳定，水泵扬程不足等问题。工程中为了解决扬程问题，常采用以下两种方法：1、采用一个扬程较大的水泵实现，一个大扬程水泵水流量大虽然可以解决化霜受冻问题，但是只有一个水泵使得供暖系统运行时要时时刻刻开着，运行费用高，而且也不能保证供热稳定，因为化霜就是热泵机组从回流的热水中吸热，热水变冷之后只有1条流路回到用热装置侧，那么用热装置侧的散热器里面就是冷水或者低温热水，造成化霜阶段供热差、影响用户体验，供热不稳定。2、采用两个小扬程水泵串联实现，采用2个小扬程水泵串联虽然可以增加扬程，但是两个水泵也是要同时启停的，同样存在供热不稳定的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供供暖管路、供暖系统及控制方法，可以解决现有技术中存在的热泵机组化霜受冻，用户供热不稳定，水泵扬程不足的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种供暖管路，包括供热管路、回流管路以及中通管路，所述供热管路连接于热源的介质出口端以及用热装置的介质入口端，所述回流管路连接于所述热源的介质入口端以及所述用热装置的介质出口端，所述中通管路连接于所述供热管路与所述回流管路之间，介质能从所述供热管路通过所述中通管路流向所述回流管路。
作为本发明的进一步改进，所述中通管路上设置有导向装置，所述导向装置能使介质仅从所述中通管路流向所述回流管路。
作为本发明的进一步改进，所述导向装置为单向阀。
作为本发明的进一步改进，所述供热管路上设置有为介质提供循环动力的第一驱动装置，且所述第一驱动装置位于所述中通管路和所述用热装置之间的所述供热管路上。
作为本发明的进一步改进，所述回流管路上设置有为介质提供循环动力的第二驱动装置，且所述第二驱动装置位于所述中通管路和所述热源之间的所述回流管路上。
作为本发明的进一步改进，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为水泵。
作为本发明的进一步改进，所述第一驱动装置的扬程大于所述第二驱动装置的扬程。
作为本发明的进一步改进，所述热源为热泵机组。
本发明提供的一种供暖系统，包括所述供暖管路。
本发明提供的一种用于控制所述供暖系统运行的控制方法，包括如下步骤：
步骤A：供暖系统运行初期，打开热源，关闭第一驱动装置、打开第二驱动装置，使得介质流路为热源-导向装置-第二驱动装置-热源；供暖系统运行初期是指供暖系统刚开的阶段，此时为了保证能够较快达到供暖温度，实现稳定供暖，将全部介质不经温降而直接与回水混合，从而提升回水温度，相应的也提高了供水温度和供水速度。
步骤B：供暖系统运行中期以及化霜期，打开第一驱动装置，使得介质通过两条回路输送，第一条回路与步骤A中的流路相同，第二条回路为热源-第一驱动装置-用热装置-第二驱动装置-热源；供暖系统运行中期属于供暖系统刚开并未达到稳定供暖的阶段，此时首要目标是达到稳定供热，所以需先将部分介质输送到用热装置处满足基本供热需求后，再通过控制部分介质不经温降与回水混合提升回水温度以提高供水温度从而达到供水温度要求实现稳定供热。
化霜阶段是指当环境温度比较低热泵机组中的蒸发器上结霜，对结霜进行化霜的阶段，此阶段主要任务是快速化霜缩短化霜时间，防止机组受冻又能及时恢复供热，化霜阶段时一部分介质不经温降与回水混合，提升回水温度供热泵机组化霜吸热，缩短化霜时间，另一部分介质流入用热装置内为用户提供供暖，满足一定范围内的供暖需求。
步骤C：供暖系统运行后期，将第二驱动装置关闭，从而使得介质流路为热源-第一驱动装置-用热装置-热源。供暖后期是指供暖系统已经达到目标需求，能够持续提供稳定供暖的阶段，属于正式供暖期；为了减少能耗可以只开一个泵，供暖系统大多数时间处于运行后期即稳定期，通过只开一个泵能够保证稳定供暖的同时还可以节省运行费用。
本发明与现有技术相比由于采用二次泵热泵采暖系统，可以解决水泵扬程不足的问题；通过设置中通管路使得在化霜以及运行中期时将部分介保证用户供暖需求，另一部分介质不经温降与回水混合，提升回水温度供热泵机组化霜吸热，缩短化霜时间同时保证供水温度，可以保证用户端供热稳定，满足用户舒适性的要求；本发明通过不同的二次泵启停控制方法，不仅解决热泵机组化霜受冻问题，而且还延长机组使用寿命，节省维修费用，经济节能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的热泵系统的流程图。
图中1-热源；2-用热装置；3-第一驱动装置；4-第二驱动装置；5-导向装置；6-中通管路；7-供热管路；8-回路管路。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种供暖管路，包括供热管路7、回流管路8以及中通管路6，供热管路7连接于热源1的介质出口端以及用热装置2的介质入口端，回流管路8连接于热源1的介质入口端以及用热装置2的介质出口端，中通管路6连接于供热管路7与回流管路8之间，介质能从供热管路7通过中通管路6流向回流管路8。通过设置不经用热装置2的中通管路6，使得介质中的部分可通过中通管路6回流到回流管路8中，可提高回流水温，稳定供水温度。
为了保证中通管路6内的介质不会向反方向回流，中通管路6上设置有导向装置5，导向装5置能使介质仅从中通管路6流向回流管路8。优选的，导向装置5为单向阀。
供热管路7上设置有为介质提供循环动力的第一驱动装置3，且第一驱动装置3位于中通管路6和用热装置2之间的供热管路7上。回流管路8上设置有为介质提供循环动力的第二驱动装置4，且第二驱动装置4位于中通管路6和热源1之间的回流管路8上。由于用热装置2侧管网压力很大，当不启动第一驱动装置3仅打开第二驱动装置4时，介质不会流过用热装置2而会从低压侧的中通管路6流入到回流管路8中并流回热源1；当第二驱动装置4关闭，仅开启第一驱动装置3时，第一驱动装置3提供介质驱动力，使得介质经第一驱动装置3流入用热装置2内并回流到回流管路8中，此时由于第二驱动装置4未开启，中通管路6内不会形成介质回路。
作为可选的实施方式，第一驱动装置3和第二驱动装置4均为水泵。更加优选的，第一驱动装置3的扬程大于第二驱动装置4的扬程。
本发明中，热源1为热泵机组。优选的为空气能热泵机组。
本发明提供了一种供暖系统，包括供暖管路。
本发明还提供了一种用于控制供暖系统运行的控制方法，包括如下步骤：
步骤A：供暖系统运行初期，打开热源1，关闭第一驱动装置3、打开第二驱动装置4，使得介质流路为热源1-导向装置5-第二驱动装置4-热源1；供暖系统运行初期是指供暖系统刚开的阶段，此时为了保证能够较快达到供暖温度，实现稳定供暖，将全部介质不经温降而直接与回水混合，从而提升回水温度，相应的也提高了供水温度和供水速度。
步骤B：供暖系统运行中期以及化霜期，打开第一驱动装置3，使得介质通过两条回路输送，第一条回路与步骤A中的流路相同，第二条回路为热源1-第一驱动装置3-用热装置2-第二驱动装置4-热源1；供暖系统运行中期属于供暖系统刚开并未达到稳定供暖的阶段，此时首要目标是达到稳定供热，所以需先将部分介质输送到用热装置处满足基本供热需求后，再通过控制部分介质不经温降与回水混合提升回水温度以提高供水温度从而达到供水温度要求实现稳定供热。
化霜阶段是指当环境温度比较低热泵机组中的蒸发器上结霜，对结霜进行化霜的阶段，此阶段主要任务是快速化霜缩短化霜时间，防止机组受冻又能及时恢复供热，化霜阶段时一部分介质不经温降与回水混合，提升回水温度供热泵机组化霜吸热，缩短化霜时间，另一部分介质流入用热装置内为用户提供供暖，满足一定范围内的供暖需求。
步骤C：供暖系统运行后期，将第二驱动装置4关闭，从而使得介质流路为热源1-第一驱动装置3-用热装置2-热源1。供暖后期是指供暖系统已经达到目标需求，能够持续提供稳定供暖的阶段，属于正式供暖期；为了减少能耗可以只开一个泵，供暖系统大多数时间处于运行后期即稳定期，通过只开一个泵能够保证稳定供暖的同时还可以节省运行费用。
本发明由于采用二次泵热泵采暖系统，可以解决水泵扬程不足的问题；通过设置中通管路使得部分介质能够不经降温直接与回水混合，从而在供暖系统不同运行阶段起到不同的效果，在化霜阶段，使一部分介质不经温降与回水混合，提升回水温度供热泵机组化霜吸热，缩短化霜时间，另一部分介质流入用热装置内为用户提供供暖，满足一定范围内的供暖需求；在供暖中期，满足基本供热需求后，再通过控制部分介质不经温降与回水混合提升回水温度以提高供水温度从而达到供水温度要求实现稳定供热；本发明通过不同的二次泵启停控制方法，使得供暖系统在化霜阶段解决机组化霜受冻问题，在运行中期解决供暖不稳定的问题，通过以上不同运行阶段不同系统控制方案还延长了机组使用寿命。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种供暖管路，其特征在于，包括供热管路(7)、回流管路(8)以及中通管路(6)，所述供热管路(7)连接于热源(1)的介质出口端以及用热装置(2)的介质入口端，所述回流管路(8)连接于所述热源(1)的介质入口端以及所述用热装置(2)的介质出口端，所述中通管路(6)连接于所述供热管路(7)与所述回流管路(8)之间，介质能从所述供热管路(7)通过所述中通管路(6)流向所述回流管路(8)。
2.根据权利要求1所述的供暖管路，其特征在于，所述中通管路(6)上设置有导向装置(5)，所述导向装置(5)能使介质仅从所述中通管路(6)流向所述回流管路(8)。
3.根据权利要求2所述的供暖管路，其特征在于，所述导向装置(5)为单向阀。
4.根据权利要求2所述的供暖管路，其特征在于，所述供热管路(7)上设置有为介质提供循环动力的第一驱动装置(3)，且所述第一驱动装置(3)位于所述中通管路(6)和所述用热装置(2)之间的所述供热管路(7)上。
5.根据权利要求4所述的供暖管路，其特征在于，所述回流管路(8)上设置有为介质提供循环动力的第二驱动装置(4)，且所述第二驱动装置(4)位于所述中通管路(6)和所述热源(1)之间的所述回流管路(8)上。
6.根据权利要求5所述的供暖管路，其特征在于，所述第一驱动装置(3)和所述第二驱动装置(4)均为水泵。
7.根据权利要求6所述的供暖管路，其特征在于，所述第一驱动装置(3)的扬程大于所述第二驱动装置(4)的扬程。
8.根据权利要求1所述的供暖管路，其特征在于，所述热源(1)为热泵机组。
9.一种供暖系统，包括如权利要求1-8任一所述的供暖管路。
10.一种用于控制如权利要求9所述的供暖系统运行的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A：供暖系统运行初期，打开热源(1)，关闭第一驱动装置(3)、打开第二驱动装置(4)，使得介质流路为热源(1)-导向装置(5)-第二驱动装置(4)-热源(1)；
步骤B：供暖系统运行中期以及化霜期，打开第一驱动装置(3)，使得介质通过两条回路输送，第一条回路与步骤A中的流路相同，第二条回路为热源(1)-第一驱动装置(3)-用热装置(2)-第二驱动装置(4)-热源(1)；
步骤C：供暖系统运行后期，将第二驱动装置(4)关闭，从而使得介质流路为热源(1)-第一驱动装置(3)-用热装置(2)-热源(1)。
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