[發明專利]變流量與分戶計量的集中供熱系統及水力平衡調節方法

有效

• 申請號: 201510439184.6
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN104990134B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 徐曉寧;常文飛;胡逢亮;毛祖賓
• 申請（專利權）人: 廣東艾科技術股份有限公司
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆;胡彬

變流量與分戶計量的集中供熱系統及水力平衡調節方法，包括分戶計量模塊、供水測溫模塊、回水測溫模塊和熱網監控管理平臺，所述分戶計量模塊設于各用戶位置，熱網監控管理平臺分別與所述分戶計量模塊和總循環泵通信連接，并通過所述供水測溫模塊和所述回水測溫模塊分別收集管網系統中的供水溫度和回水溫度，所述總循環泵上設有變頻器。滿足各用戶的水量需要，在滿足用戶熱舒適性要求的前提下，實現按需調節流量，降低能耗；不僅節約成本，而且具有較高的可靠性與穩定性，更適合長期使用。

技術領域

本發明涉及供熱技術系統領域，特別是一種變流量與分戶計量的集中供熱系統及水力平衡調節方法。

背景技術

水力失衡是集中供熱系統中最常見的現象，引起系統水力失衡的原因很多，設計、施工、運行管理等環節都有可能導致水力失衡。設計時，考慮到管內水流速和管徑限制，管網系統的沿程阻力損失可能無法在設計流量分配下達到平衡；施工過程中，由于現場條件的限制，往往不能完全按設計圖施工，結果必然導致與設計的偏差，產生水力失衡；另外，集中供熱系統中，由于建筑末端用戶采用流量調節閥等裝置改變進入用戶換熱器的流量，也將產生節流損失，導致水力失衡。

水力失衡將導致供熱系統管網、末端設備的實際流量與設計流量不一致，使系統各用戶的熱量不均衡。工程應用中，為改善水力失衡問題，往往簡單地采用加大循環流量的措施，不僅增加了輸送能耗，還有可能使原本正常的回路變差，導致水力失衡更嚴重。這種現象既影響室內熱舒適性，還直接導致系統能耗上升。

在集中供熱系統中，水力失衡是一種無法完全避免的現象，盡管在集中供熱系統設計和施工過程中，已經將控制水力失衡作為重要任務，但即便設計、施工都達到預期，畢竟還只是按靜態的負荷條件完成的，理想的情況也只能解決靜態水力失衡問題，無法解決動態水力失衡問題。

隨著對節能工作的重視，為降低水力失衡導致的能源浪費，近年來，在供熱管網干管、支管設置水力平衡閥，已經成為普遍措施，也有建議在用戶末端設置各種水力平衡閥的方案；根據水力平衡閥的原理，靜態平衡閥的原理是通過調整閥門的流通能力來改變流經閥門的流動阻力，達到調節流量的目的，主要用于解決靜態水力失衡問題；動態流量平衡閥一般是根據系統壓差變動而自動調整阻力系數，可在一定的壓差范圍內，使通過閥門的流量保持基本不變；從平衡閥基本原理和功能可以看到，使用平衡閥的目的是盡量保證管網的流量不受管網壓力的變化，從而保證用戶的熱(水)量滿足設計要求。按此目標分析，如果集中供熱系統采用變質調節策略，則使用平衡閥可以改善系統水力平衡，獲得較好的節能效果；但如果集中供熱系統采用變量調節策略時，需要使系統流量隨負荷變化而改變，即需要主動調節系統流量，而流量變化將改變系統的水力工況，采用平衡閥將會出現流量分配的混亂，即在變流量系統中采用平衡閥受到制約。

從運行節能的角度，供熱系統同時采用變質調節和變量調節可以獲得更好的節能效果，而且實際應用中，采用變量調節的方式愈來愈多，將動態平衡閥應用于變量調節系統時，存在明顯的缺陷。

另外，由于流量平衡閥本身不能提供額外的壓力，如果管網的壓差小于或大于平衡閥的正常工作范圍時，平衡閥將失去調節能力，即平衡閥應用仍然存在水力調節的死區。

再者，考慮到推廣集中供熱系統熱量分戶計量是節能減排的重要舉措，目前實現熱量分戶計量有不同的方法，但實現這些方法的裝置僅考慮計量的要求，并沒有解決水力失衡的問題。

發明內容

針對上述缺陷，本發明專利的目的是提供變流量與分戶計量的集中供熱系統及水力平衡調節方法，采用這種系統，既可以滿足末端用戶根據室內負荷變化調節流量的要求，又可以有效解決水力失衡問題，同時還可以提供供熱系統熱量分戶計費功能，即該方法將流量調節與熱量分戶計費功能集成為一體，有效降低系統成本與施工成本。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：