一種用戶側(cè)分布蓄存熱水供應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用戶側(cè)分布蓄存熱水供應(yīng)系統(tǒng)，包括帶有熱源的總水箱、設(shè)有熱水泵的供水管道、用戶側(cè)用水設(shè)備以及循環(huán)管形成的循環(huán)供水系統(tǒng)，所述的用戶側(cè)用水設(shè)備均設(shè)有背壓變?nèi)轃崴洌硥鹤內(nèi)轃崴渫ㄟ^供水支管與供水管道連通；循環(huán)管上連通有補水管，補水管上設(shè)有止回閥；各用戶側(cè)用水設(shè)備的背壓變?nèi)轃崴渚O(shè)有補水限位開關(guān)，各補水限位開關(guān)通過補水限位信號線串聯(lián)并連接至熱水泵；都將啟動熱水泵運行；本發(fā)明大大減少循環(huán)管網(wǎng)的熱水循環(huán)時間，降低熱水輸配過程中循環(huán)管網(wǎng)的耗熱量及水泵耗電量。
【專利說明】一種用戶側(cè)分布蓄存熱水供應(yīng)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說，本發(fā)明涉及一種用戶側(cè)分布蓄存熱水供應(yīng)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平及節(jié)能環(huán)保要求的不斷提高，集中或半集中的熱水供應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用越來越普遍。通過取代以純電能為熱源的電熱水器分散熱水供應(yīng)方式，集中半集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用場所正逐漸由傳統(tǒng)的重要公共建筑、賓館、高檔寫字樓等向公寓、居民住宅普及。因而，提高集中或半集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)能節(jié)水效率對國家節(jié)能減排有極其重要的意義。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)方案一:如圖1所示出的，目前典型熱水供應(yīng)系統(tǒng)主要由熱源1、總水箱
2、熱水泵3、供水管4、用戶側(cè)用水設(shè)備5、循環(huán)管6等部分組成。其運行原理為總水箱2內(nèi)的熱水，由熱水泵3經(jīng)熱水供水管4，輸送至各用戶側(cè)用水設(shè)備5 ;為了保證用戶側(cè)用水設(shè)備5處的水溫隨時都符合規(guī)范設(shè)計要求，設(shè)置了循環(huán)管6構(gòu)成循環(huán)管網(wǎng)，使熱水能不間斷地循環(huán)流經(jīng)總水箱2補充所散失的熱量。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)方案一的缺點:為了保證供應(yīng)的熱水水溫隨時都符合規(guī)范設(shè)計要求，熱水需在循環(huán)管網(wǎng)里長時間不間斷循環(huán)，增加了熱水泵3的運行能耗；另由于循環(huán)管網(wǎng)的外表面積大，導(dǎo)致循環(huán)管網(wǎng)產(chǎn)生大量的熱量損耗。為了減少因熱水循環(huán)產(chǎn)生的熱能電能的損失，有的用戶采用了限定用水高峰時段使用的管理措施，但這會造成用水的嚴(yán)重不便。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)方案二:如圖2所示出的，在部分中小型熱水供應(yīng)工程中，特別是改造項目，降低工程造價，方便工程施工，取消了循環(huán)管6，簡化了循環(huán)管網(wǎng)。其運行原理為:總水箱2內(nèi)的熱水，由熱水泵3經(jīng)供水管4，輸送至各用戶側(cè)用水備5。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)方案二的缺點:為了保證熱水供應(yīng)，在用戶側(cè)間歇使用熱水時，經(jīng)常需對熱源與熱水用水設(shè)備間供水管段內(nèi)的涼水進行排放，便造成用水及熱量浪費。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)方案三:該方案是方案二的另一種改進，其解決方法是在供水管4的保溫材料內(nèi)與管材間敷設(shè)電熱膜。當(dāng)管內(nèi)水溫低于設(shè)計要求時，給電熱膜通電，以保證用戶側(cè)用水設(shè)備5處的水溫。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)方案三的缺點:為了保證供應(yīng)熱水水溫隨時都符合規(guī)范設(shè)計要求，經(jīng)常需用電熱膜對供水管內(nèi)的熱水進行加熱，以補充熱量損失，但其維持供水管網(wǎng)水溫的熱量來源于電能，產(chǎn)熱成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種減少典型集中或半集中的熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，熱水在輸配管網(wǎng)循環(huán)過程中散失的熱量和循環(huán)水泵運行的電能損耗的用戶側(cè)分布蓄存熱水供應(yīng)系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種用戶側(cè)分布蓄存熱水供應(yīng)系統(tǒng)，包括帶有熱源的總水箱、設(shè)有熱水泵的供水管道、用戶側(cè)用水設(shè)備以及循環(huán)管形成的循環(huán)供水系統(tǒng)，所述的用戶側(cè)用水設(shè)備均設(shè)有背壓變?nèi)轃崴?，背壓變?nèi)轃崴渫ㄟ^供水支管與供水管道連通；循環(huán)管上連通有補水管，補水管上設(shè)有止回閥；各用戶側(cè)用水設(shè)備的背壓變?nèi)轃崴渚O(shè)有補水限位開關(guān)，各補水限位開關(guān)通過補水限位信號線串聯(lián)并連接至熱水泵；其中，
[0011]背壓變?nèi)轃崴浒ㄒ槐叵潴w，箱體內(nèi)有絕熱隔斷將箱體分為熱水腔和背壓腔，熱水腔的頂部設(shè)有補水限位開關(guān)，熱水腔一側(cè)設(shè)有與用戶側(cè)用水設(shè)備連通的熱水出水管，另一側(cè)設(shè)有進水管，進水管通過溫控三通閥與供水支管連通；背壓腔通過壓力平衡管與循環(huán)管連通，壓力平衡管通過一旁通管連接至溫控三通閥；
[0012]任意一用戶側(cè)背壓變?nèi)轃崴涞难a水限位開關(guān)發(fā)出信號后，系統(tǒng)熱水泵啟動，供水管道壓力升高，溫控三通閥與供水支管與旁通管相聯(lián)的端口導(dǎo)通，供水管中的涼水通過旁通管及壓力平衡管流入循環(huán)管；涼水排空后，水溫升高，溫控三通閥動作使旁通管關(guān)閉，供水支管與進水管導(dǎo)通，熱水流入熱水腔至充滿；充水過程中絕隔熱斷；在上下兩端壓差的推動下，逐漸向下移動至底部，補水結(jié)束；補水結(jié)束后，供水管內(nèi)熱水流量下降為零，熱水泵處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，電動機電流下降，產(chǎn)生停泵信號，供熱水泵停止。
[0013]所述的熱水出水管與一溫控加熱管連接，溫控加熱管包括一絕熱外殼，絕熱外殼的一側(cè)設(shè)有出水口與熱水出水管連通，絕熱外殼的另一側(cè)設(shè)有進水口，絕熱外殼內(nèi)設(shè)有溫控加熱元件和測溫元件；熱水水溫正常時，管狀溫控加熱元件處于斷電狀態(tài)，背壓變?nèi)轃崴涞南潴w內(nèi)熱水溫度低于最低設(shè)定溫度時，自進水口流經(jīng)管狀溫控加熱元件的水流會冷卻測溫元件使管狀溫控加熱元件電路導(dǎo)通，水流被加熱。
[0014]所述熱水腔內(nèi)還設(shè)有上限定位圈。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]本發(fā)明大大減少循環(huán)管網(wǎng)的熱水循環(huán)時間，降低熱水輸配過程中循環(huán)管網(wǎng)的耗熱量及水泵耗電量。本發(fā)明僅供水管網(wǎng)在補水期管內(nèi)水溫處于正常，補水結(jié)束后循環(huán)管網(wǎng)內(nèi)熱水不再流動，水溫逐漸下降至環(huán)境溫度，另因循環(huán)管無耗熱量，因而其管網(wǎng)耗熱流在補水期間大致為技術(shù)方案一的一半，非補水期間隨供水管內(nèi)的水溫下降逐漸減少到零。因此，本發(fā)明降低管網(wǎng)能耗和水泵耗電量方面具有顯著的優(yōu)勢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，其中:
[0018]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案二結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是圖3中的背壓變?nèi)轃崴涞慕Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是圖4中的溫控加熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6是本發(fā)明的熱水能量散失定性分析示意圖；
[0024]圖7是本發(fā)明的水泵消耗能量定性分析示意圖。。

【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
[0026]參考圖3，如圖3所示，本發(fā)明的一種用戶側(cè)分布蓄存熱水供應(yīng)系統(tǒng)，包括帶有熱源10的總水箱20、設(shè)有熱水泵30的供水管道40、用戶側(cè)用水設(shè)備50以及循環(huán)管60形成的循環(huán)供水系統(tǒng)，用戶側(cè)用水設(shè)備50均設(shè)有背壓變?nèi)轃崴?0，背壓變?nèi)轃崴?0通過供水支管41與供水管道40連通；循環(huán)管60上連通有補水管90,補水管90上設(shè)有止回閥80 ；各用戶側(cè)用水設(shè)備50的背壓變?nèi)轃崴?0均設(shè)有補水限位開關(guān)75，各補水限位開關(guān)75通過補水限位信號線100串聯(lián)并連接至熱水泵30 ；
[0027]將環(huán)路上的背壓變?nèi)轃崴?0的補水限位開關(guān)75串聯(lián)，則任意一個用戶側(cè)背壓變?nèi)轃崴?0的補水限位開關(guān)75(見圖4)發(fā)出信號都將啟動熱水泵30運行進入用戶側(cè)背壓變?nèi)轃崴?0的補水過程。此刻供水管40與循環(huán)管60之間會產(chǎn)生壓差，在供水壓力的作用下，首先對供水管網(wǎng)(包括供水管40及供水支管41)內(nèi)存儲的涼水壓回循環(huán)管60和總水箱20。當(dāng)供水管網(wǎng)的涼水排空后，管網(wǎng)內(nèi)已充滿熱水，背壓變?nèi)轃崴?0的溫控三通閥切換到補水狀態(tài)，熱水通過管網(wǎng)對各用戶側(cè)背壓變?nèi)轃崴?0補水至熱水充滿。充水結(jié)束后，供水管網(wǎng)內(nèi)熱水流量降至為零，供水管40的壓力將進一步升高發(fā)出停泵信號，控制熱水泵30自動停止運行。
[0028]用戶側(cè)用水設(shè)備50使用熱水時，背壓變?nèi)轃崴?0的熱水腔71內(nèi)熱水流出，在背壓作用下背壓變?nèi)轃崴?0的熱水腔71容積逐步減少。當(dāng)任意一個背壓變?nèi)轃崴?0的熱水腔71減少到設(shè)定容積，補水限位開關(guān)75發(fā)出補水信號進入上述補水過程直至所有用戶側(cè)水箱70充滿為止。
[0029]參考圖4，背壓變?nèi)轃崴?0包括一保溫箱體，箱體內(nèi)有絕熱隔斷73將箱體分為熱水腔71和背壓腔72，熱水腔71的頂部設(shè)有補水限位開關(guān)75，熱水腔71 一側(cè)設(shè)有與用戶側(cè)用水設(shè)備50連通的熱水出水管78，另一側(cè)設(shè)有進水管77，進水管77通過溫控三通閥79與供水支管41連通；背壓腔72通過壓力平衡管710與循環(huán)管60連通，壓力平衡管710通過一旁通管711連接至溫控三通閥79 ;熱水腔71內(nèi)還設(shè)有上限定位圈74。
[0030]當(dāng)補水限位開關(guān)75發(fā)出信號后，系統(tǒng)熱水泵30啟動，供水管40壓力升高，這時由于水溫低，溫控三通閥79與供水支管41與旁通管711相聯(lián)的端口導(dǎo)通，供水管網(wǎng)中的涼水通過旁通管711及壓力平衡管710流入循環(huán)管60。涼水排空后，水溫升高，溫控三通閥79動作使旁通關(guān)閉，供水支管41與進水管77導(dǎo)通，熱水流入熱水腔71至充滿。充水過程中絕隔熱斷73在上下兩端壓差的推動下，逐漸向下移動至底部，補水結(jié)束。補水結(jié)束后，供水管40內(nèi)熱水流量下降為零，熱水泵30處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，電動機電流下降，產(chǎn)生停泵信號，供熱水泵停止。
[0031]參考圖5,熱水出水，78與一溫控加熱管76連接,溫控加熱76管包括一絕熱外殼761，絕熱外殼761的一側(cè)設(shè)有出水口 765與熱水出水管78連通，絕熱外殼761的另一側(cè)設(shè)有進水口 764，絕熱外殼內(nèi)設(shè)有溫控加熱元件762和測溫元件763。
[0032]熱水水溫正常時，管狀溫控加熱元件762處于斷電狀態(tài)。當(dāng)較長時間不使用箱內(nèi)熱水導(dǎo)致箱內(nèi)熱水溫度低于最低設(shè)定溫度時，自進水口 764流經(jīng)管狀溫控加熱元件762的水流會冷卻測溫元件763使管狀溫控加熱元件762電路導(dǎo)通，水流被加熱；若無需使用熱水時時，管內(nèi)水不流動，測溫元件763處的熱水會很快升溫至設(shè)定溫度上限，發(fā)出斷電信號。管狀溫控加熱元件762僅在水溫過低且溫控加熱管76內(nèi)有水流流動時工作。
[0033]本發(fā)明實現(xiàn)了一種新型的節(jié)能節(jié)水熱水供應(yīng)系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明通過將部分熱水分布就近蓄存在用戶側(cè)水設(shè)備50處，大大減少循環(huán)管網(wǎng)的熱水循環(huán)時間，降低熱水輸配過程中循環(huán)管網(wǎng)的耗熱量及水泵耗電量。本發(fā)明與技術(shù)方案一的能耗定性分析如下:對技術(shù)方案一，由于熱水在使用期間內(nèi)必須在循環(huán)管網(wǎng)內(nèi)不停循環(huán)，管網(wǎng)始終處于散熱狀態(tài)，其熱水泵30耗電量及管網(wǎng)耗熱流均可視為常量，管網(wǎng)耗熱流用圖6中曲線A表示，熱水泵耗電量用圖7中曲線C表示；本發(fā)明僅供水管網(wǎng)在補水期管內(nèi)水溫處于正常，補水結(jié)束后循環(huán)管網(wǎng)內(nèi)熱水不再流動，水溫逐漸下降至環(huán)境溫度，另因循環(huán)管60無耗熱量，因而其管網(wǎng)耗熱流在補水期間大致為技術(shù)方案一的一半，非補水期間隨供水管內(nèi)的水溫下降逐漸減少到零。因此，管網(wǎng)耗熱流用圖6中曲線B表示，循環(huán)水泵耗電量用圖7中脈沖曲線D表示。因而可以看出與技術(shù)方案一相比，本發(fā)明降低管網(wǎng)能耗和水泵耗電量方面具有顯著的優(yōu)勢。
[0034]以上實例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用戶側(cè)分布蓄存熱水供應(yīng)系統(tǒng)，包括帶有熱源的總水箱、設(shè)有熱水泵的供水管道、用戶側(cè)用水設(shè)備以及循環(huán)管形成的循環(huán)供水系統(tǒng)，其特征在于，所述的用戶側(cè)用水設(shè)備均設(shè)有背壓變?nèi)轃崴?，背壓變?nèi)轃崴渫ㄟ^供水支管與供水管道連通；循環(huán)管上連通有補水管，補水管上設(shè)有止回閥；各用戶側(cè)用水設(shè)備的背壓變?nèi)轃崴渚O(shè)有補水限位開關(guān)，各補水限位開關(guān)通過補水限位信號線串聯(lián)并連接至熱水泵；其中， 背壓變?nèi)轃崴浒ㄒ槐叵潴w，箱體內(nèi)有絕熱隔斷將箱體分為熱水腔和背壓腔，熱水腔的頂部設(shè)有補水限位開關(guān)，熱水腔一側(cè)設(shè)有與用戶側(cè)用水設(shè)備連通的熱水出水管，另一側(cè)設(shè)有進水管，進水管通過溫控三通閥與供水支管連通；背壓腔通過壓力平衡管與循環(huán)管連通，壓力平衡管通過一旁通管連接至溫控三通閥； 任意一用戶側(cè)背壓變?nèi)轃崴涞难a水限位開關(guān)發(fā)出信號后，系統(tǒng)熱水泵啟動，供水管道壓力升高，溫控三通閥與供水支管與旁通管相聯(lián)的端口導(dǎo)通，供水管中的涼水通過旁通管及壓力平衡管流入循環(huán)管；涼水排空后，水溫升高，溫控三通閥動作使旁通管關(guān)閉，供水支管與進水管導(dǎo)通，熱水流入熱水腔至充滿；充水過程中絕隔熱斷；在上下兩端壓差的推動下，逐漸向下移動至底部，補水結(jié)束；補水結(jié)束后，供水管內(nèi)熱水流量下降為零，熱水泵處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，電動機電流下降，產(chǎn)生停泵信號，供熱水泵停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用戶側(cè)分布蓄存熱水供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱水出水管與一溫控加熱管連接，溫控加熱管包括一絕熱外殼，絕熱外殼的一側(cè)設(shè)有出水口與熱水出水管連通，絕熱外殼的另一側(cè)設(shè)有進水口，絕熱外殼內(nèi)設(shè)有溫控加熱元件和測溫元件；熱水水溫正常時，管狀溫控加熱元件處于斷電狀態(tài)，背壓變?nèi)轃崴涞南潴w內(nèi)熱水溫度低于最低設(shè)定溫度時，自進水口流經(jīng)管狀溫控加熱元件的水流會冷卻測溫元件使管狀溫控加熱元件電路導(dǎo)通，水流被加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用戶側(cè)分布蓄存熱水供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述熱水腔內(nèi)還設(shè)有上限定位圈。
【文檔編號】F24D19/10GK104406217SQ201410658441
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】李曹縣, 方永林, 江志彬, 白瑩 申請人:福建工程學(xué)院