一种间混耦合集成的区域能源冷热双供系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种间混耦合集成的区域能源冷热双供系统，由区域能源站、一次管网、换热调节模块、混合循环模块、二次管网及末端用户组成。本系统将热交换设置为间接换热与混水耦合的方式，两种热交换相互补充，共同满足末端用户在不同运行阶段负荷变化需求。本系统设计一方面考虑到区域能源系统运行初期以冷态调试、循环运行为主，通过本系统实现二次供水泵、末端用户与混水控制阀及二次管网的循环运行，保证二次管路的通畅和末端用户的水力平衡。另一方面考虑到热交换，利用间接换热器与一次网隔压换热，使换热站系统具有相互独立性，为末端用户提供有效的流量，保证基本热负荷。荷。荷。

【技术实现步骤摘要】
一种间混耦合集成的区域能源冷热双供系统


[0001]本技术属于城镇集中供冷供热领域，利用间接换热与混水耦合的形式，通过标准化生产的集成设备模块，快速完成系统建设。本系统设计目的是提升管网输配能效、提高二次系统的调节性、增强末端用户的流量稳定性，此外集成设备模块为系统搭建提高了质量、节省了时间。

技术介绍

[0002]当前的能源供应系统以间接式热交换为主，通过设置中间换热器将一次系统与二次系统分离，形成独立的循环回路。目前，常规集中供热系统的一次侧以大温差运行为主，一般为25
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40℃；区域能源系统对应的供应温差为7
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10℃，运行温差减小，系统供应同样的热量需通过加大运行流量的方式满足需求。因此区域能源系统在设计时以满足最不利工况为基准，设计选用的设备型号较常规供热系统大，在供能初期由于末端用户负荷小，采用单独调节二次循环水泵频率的方法无法同时满足热量和流量的需要。一方面水泵频率设置过小，系统运行流量小，末端流动压差小，从而出现不满足用户压差现象；另一方面水泵频率设置过大，系统运行流量大，末端流动压差满足需要，但流量大使得系统运行供回温差小、供回温度偏低。选用的水泵流量与扬程由于水泵的特性问题，无法与供能初期需求相匹配，依靠单独调节一台二次水泵频率的方法，经常伴随着负荷匹配、流量欠缺现象，这也是导致水力与热力失衡的重要原因。
[0003]为解决上述问题，达到满足负荷与流量的双重供给，在原有间接换热系统的基础上增加混水装置，设置二次供回水循环水泵，以满足不同条件的流量调节，混水方式避免了换热损失，能够更加高效的利用热量，提高管网输配效率。

技术实现思路

[0004]本技术系统用来解决管网输配调节问题，特别是二次系统的水力工况不平衡问题，混水装置不仅提高了二次系统的流量稳定性，而且满足末端用户不同阶段的负荷变化。采用标准化的集成模块，提高了系统装配程度，间接换热与混水耦合为二次系统进行质、量调节提供了依据。本技术为一种间混耦合集成的区域能源冷热双供系统。
[0005]本技术采用的技术方案为一种间混耦合集成的区域能源冷热双供系统，区域能源站(1)分别与一次供水管网(6)和一次回水管网(7)连接，通过一次供水管网(6)和一次回水管网(7)形成一次循环并将热/冷量输配到各个并列的换热站；每个换热站的换热调节模块(4)在一次供水处设置有温度控制阀(10)，一次水经过温度控制阀(10)后进入间接换热器(2)，各换热站换热后的一次水汇合到一次回水统一回到区域能源站(1)，完成一次水循环；每个换热调节模块(4)的二次水流出间接换热器(2)后进入混合循环模块(5)；混合循环模块(5)中，二次水通过二次供水管网(8)上的二次供水泵(11)进入到末端用户(3)，经二次回水管网(9)上的二次回水换热泵(13)送入间接换热器(2)，二次供水泵(11)和二次回水换热泵(13)的吸入口设置旁通管路，旁通管路上设置有混水控制阀(10)作为混水调节装
置，形成间接换热与混水相结合的供能方式。
[0006]进一步地，所述的区域能源站(1)为冷热源，区域能源站(1)利用电能通过热泵形式获得系统所需的热/冷量。
[0007]进一步地，所述的二次回水换热泵(13)由混水控制阀(12)控制调节。
[0008]本技术在于设计一种间混耦合集成的区域能源冷热双供系统，本系统由区域能源站、一次管网、换热调节模块、混合循环模块、二次管网及末端用户组成。本系统将热交换设置为间接换热与混水耦合的方式，两种热交换相互补充，共同满足末端用户在不同运行阶段负荷变化需求。本系统设置了两个标准化的集成模块(换热调节模块(4)和混合循环模块(5))，集中生产后运至现场进行组合式拼装，以便快速有效地完成系统建设任务。
[0009]本系统设计一方面考虑到区域能源系统运行初期以冷态调试、循环运行为主，通过本系统实现二次供水泵、末端用户与混水控制阀及二次管网的循环运行，保证二次管路的通畅和末端用户的水力平衡。另一方面考虑到热交换，利用间接换热器与一次网隔压换热，使换热站系统具有相互独立性。经间接换热后，若二次水温度超过目标温度，则通过混水控制阀实现目标温度；若二次水温度低于目标温度，此时一次管网存在供能量不足，通过启动二次供水泵增加末端用户的循环流量弥补供能量的不足。此外在一次管网采取定流量运行的方式后，为二次网提供更多的热(冷)量，通过混水控制阀实现二次网站内短时储热的目的，防止二次网出现供能过量，避免能源浪费。通过调节回水加热泵与二次供水泵频率实现混水前后的循环流量控制，以混水控制阀实现正向与逆向混水控制，为末端用户提供有效的流量，保证基本热负荷。
[0010]本系统与常规系统设计相比，一方面增加了混水控制阀和二次供水泵，通过控制水泵频率实现二次网变流量控制，适应不同负荷变化的需求，通过调节控制阀开度实现混水量变化，即满足不同负荷时的温度需求。另一方面，本系统适用于一次网温差大运行的工况，通过大温差换热后不仅节省了换热器面积、减小设备尺寸与占地空间，同时标准化集成模块为系统实施提高了速度、保证了质量。通过换热器与混水阀实现了质调节与量调节的独立控制，间接换热器实现温度控制，混水阀与二次供水泵以及二次回水换热泵实现二次网的量调节。
附图说明
[0011]图1是一种间混耦合集成的区域能源冷热双供系统构成图。
[0012]1—区域能源站；2—间接换热器；3—末端用户；
[0013]4—换热调节模块；5—混合循环模块；
[0014]6—一次供水管网；7—一次回水管网；
[0015]8—二次供水管网；9—二次回水管网；
[0016]10—温度控制阀；11—二次供水泵；
[0017]12—混水控制阀；13—二次回水换热泵；
具体实施方式
[0018]结合图1对本系统进行描述如下：
[0019]本系统为一种间混耦合集成的区域能源冷热双供系统，一次管网将热(冷)量输配
至换热站后，首先通过间接换热器进行热交换，然后再通过二次循环水泵和混水控制阀将换热后的二次供水与二次回水混合，再供给到末端用户。通过间接方式进行换热，使得系统的得到了分离，保证了系统间的独立性；采取将二次回水与二次供水混合的方式，满足不同工况下的末端用户需求。
[0020]本系统中的温度控制阀(10)用于控制二次管路的总体温度，使得二次管路达到温度目标；二次供水泵(11)用于保证末端用户(3)的流量需求，满足二次管网水力工况的要求；混水控制阀(12)用来控制混水量以及混水后的温度；二次回水换热泵(13)将二次回水带入间接换热器进行热交换，确保二次管网热(冷)量的总需求。
[0021]本系统把热交换与系统循环集成于标准模块，实施过程中采取现场拼装的方式，节省施工成本，提高施工效率，适用于现场作业周期短、末端负荷变化大以及运行采用质、量调节的供应系统。
[0022]本系统的具体工作流程如下：
[0023]1)区域能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种间混耦合集成的区域能源冷热双供系统，其特征在于：区域能源站(1)分别与一次供水管网(6)和一次回水管网(7)连接，通过一次供水管网(6)和一次回水管网(7)形成一次循环并将热/冷量输配到各个并列的换热站；每个换热站的换热调节模块(4)在一次供水处设置有温度控制阀(10)，一次水经过温度控制阀(10)后进入间接换热器(2)，各换热站换热后的一次水汇合到一次回水统一回到区域能源站(1)，完成一次水循环；每个换热调节模块(4)的二次水流出间接换热器(2)后进入混合循环模块(5)；混合循环模块(5)中，二次水通过二次供水管网(8)上的二次供水泵(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志伟，王玉，宋占岭，苏波，
申请(专利权)人：中节能唯绿北京科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：