一种利用卡诺冷机调控采暖系统供回水温度的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种调控采暖系统供回水温度的方法及装置，特别涉及一种利用卡诺冷机调控采暖系统供回水温度的方法及装置。

背景技术

目前，采暖系统是将热源或换热站所产生的热水送入采暖用户，采暖用户再通过室内散热设施把热量散到室内，保证冬季室内维持一定的温度，以满足人们的生活、生产需求。

采暖用户采用不同的末端散热设施，例如散热器、地板辐射采暖时，所需的热水温度不同。城镇集中供热散热器采暖的实际供水温度一般为55℃，供回水温差10～15℃，地板辐射采暖的实际供水温度一般为45℃，供回水温差10℃。

若采暖系统按照散热器采暖的供水温度运行，对地板辐射采暖系统来说，供水温度偏高，造成用户室内温度过高和能源浪费。若采暖系统按照地板辐射采暖的供水温度运行，则无法满足散热器采暖的运行要求，采暖用户室内温度达不到用户使用要求。

城镇采暖用户约70％为地板采暖，约30％为散热器采暖，出于节能考虑，集中采暖系统均按地板采暖供回水温度运行，造成散热器采暖用户室内温度达不到要求。如何在散热器采暖用户处提高并调控供回水温度是需要解决的问题。

卡诺冷机是依逆卡诺循环工作的机器，低温低压的冷媒介质经低温换热器吸收低温热源的热量升温后经压缩机压缩，温度和压力升高后的冷媒经高温换热器向高温热源放热后经膨胀阀节流膨胀，压力和温度降低，循环往复实现热量从低温热源向高温热源的迁移。

发明内容

本发明的目的是为了解决如何在散热器采暖用户处提高并调控供回水温度的问题而提供的一种利用卡诺冷机调控采暖系统供回水温度的方法及装置。

本发明提供的利用卡诺冷机调控采暖系统供回水温度的方法，其方法为：

(1)、集中采暖系统根据采暖系统实际情况按照地板辐射采暖供回水参数进行设定，供水温度设定为45℃，回水温度设定为35℃，供回水温差10℃；

(2)、对于散热器采暖系统，在用户处设置卡诺冷机、循环水泵、流量计、阀门、过滤器、温度传感器、压力传感器和控制器，其中供水管路上连接卡诺冷机的高温换热器、循环水泵、阀门、过滤器、温度传感器和压力传感器，回水管路上连接卡诺冷机的低温换热器、流量计、阀门、压力传感器和温度传感器；采暖系统供水作为卡诺冷机的高温热源，采暖系统回水作为卡诺冷机的低温热源，控制器与卡诺冷机、循环水泵、流量计、压力传感器和温度传感器相连接并控制卡诺冷机和循环水泵的工作；

(3)、卡诺冷机启动运行时，卡诺冷机低温换热器中低温低压的冷媒经压缩机压缩后温度升高至60℃，通过高温换热器将采暖供水温度由45℃升高至55℃，冷媒经节流阀后温度降至20℃，进入低温换热器继续吸收回水热量，循环往复，卡诺冷机稳定运行后，通过变频控制循环水泵的循环流量，保证采暖系统外网供水温度45℃，采暖系统回热网的回水温度35℃，对集中采暖系统供回水温度没有影响的情况下，采暖用户供水温度提高到55℃，改善散热器用户采暖效果。

本发明提供的利用卡诺冷机调控采暖系统供回水温度的装置包括有卡诺冷机、控制器、循环水泵、压力传感器和温度传感器，其中卡诺冷机的高温换热器装配在采暖系统的供水管路上，卡诺冷机的低温换热器装配在采暖系统的回水管路上，循环水泵装配在采暖系统的供水管路上，压力传感器和温度传感器装配在采暖系统的供水管路和回水管路上，控制器与卡诺冷机、循环水泵、压力传感器和温度传感器相连接，压力传感器和温度传感器能够把采集的数据实时传输给控制器，控制器控制卡诺冷机和循环水泵的工作。

卡诺冷机内包括有高温换热器、低温换热器、压缩机和节流阀，高温换热器、低温换热器、压缩机和节流阀通过管道连接组成冷媒循环管路，压缩机和节流阀均与控制器相连接并由控制器控制工作，高温换热器装配在采暖系统的供水管路上，高温换热器与采暖用户之间的供水管路上依次设置有第一阀门、第一温度传感器和第一压力传感器，第一温度传感器和第一压力传感器均与控制器相连接，第一温度传感器和第一压力传感器能够把采集的数据实时传输给控制器，高温换热器另一侧连接的供水管路上依次设置有第二温度传感器、第二压力传感器、第二阀门、过滤器、第三阀门、第一压力表、循环水泵、第二压力表、第四阀门、止回阀和第三压力传感器，其中第二温度传感器、第二压力传感器和第三压力传感器均与控制器相连接，第二温度传感器、第二压力传感器和第三压力传感器能够把采集的数据实时传输给控制器，低温换热器装配在采暖系统的回水管路上，低温换热器与采暖用户之间的回水管路上依次设置有第五阀门、第三温度传感器和第四压力传感器，第三温度传感器和第四压力传感器与控制器相连接，第三温度传感器和第四压力传感器能够把采集的数据实时传输给控制器，低温换热器另一侧连接的回水管路上依次设置有第四温度传感器、第五压力传感器、第六阀门、流量计和第七阀门，其中第四温度传感器和第五压力传感器均与控制器相连接，第四温度传感器和第五压力传感器能够把采集的数据实时传输给控制器。

本发明的有益效果：

本发明提供的利用卡诺冷机调控采暖系统供回水温度的方法和装置是在不改变采暖系统外网供回水温度的情况下，通过控制卡诺冷机和循环水泵提高采暖用户供水温度10℃，提高采暖用户回水温度8℃左右，改善用户采暖效果。

附图说明

图1为本发明所述调控采暖系统供回水温度的装置整体结构示意图。

上图中的标注如下：

1、卡诺冷机 2、控制器 3、供水管路 4、回水管路

5、高温换热器 6、低温换热器 7、压缩机 8、节流阀

9、第一阀门 10、第一温度传感器 11、第一压力传感器

12、第二温度传感器 13、第二压力传感器 14、第二阀门 15、过滤器

16、第三阀门 17、第一压力表 18、循环水泵 19、第二压力表

20、第四阀门 21、止回阀 22、第三压力传感器 23、第五阀门

24、第三温度传感器 25、第四压力传感器 26、第四温度传感器

27、第五压力传感器 28、第六阀门 29、流量计 30、第七阀门。

具体实施方式

请参阅图1所示：

本发明提供的利用卡诺冷机调控采暖系统供回水温度的方法，其方法为：

(1)、集中采暖系统根据采暖系统实际情况按照地板辐射采暖供回水参数进行设定，供水温度设定为45℃，回水温度设定为35℃，供回水温差10℃；

(2)、对于散热器采暖系统，在用户处设置卡诺冷机1、循环水泵18、流量计29、阀门、过滤器15、温度传感器、压力传感器和控制器2，其中供水管路3上连接卡诺冷机1的高温换热器5、循环水泵18、第一阀门9、第二阀门14、第三阀门16、第四阀门20、过滤器15、第一温度传感器10、第二温度传感器12、第一压力传感器11、第二压力传感器13和第三压力传感器22，回水管路4上连接卡诺冷机1的低温换热器6、流量计29、第五阀门23、第六阀门28、第七阀门30、第三温度传感器24、第四温度传感器26、第四压力传感器25和第五压力传感器27；采暖系统供水作为卡诺冷机1的高温热源，采暖系统回水作为卡诺冷机1的低温热源，控制器2与卡诺冷机1、循环水泵18、流量计29、第一温度传感器10、第二温度传感器12、第三温度传感器24、第四温度传感器26、第一压力传感器11、第二压力传感器13、第三压力传感器22、第四压力传感器25和第五压力传感器27相连接并控制卡诺冷机1和循环水泵18的工作；

(3)、卡诺冷机1启动运行时，卡诺冷机1中的低温换热器6中低温低压的冷媒经压缩机7压缩后温度升高至60℃，通过高温换热器5将采暖供水温度由45℃升高至55℃，冷媒经节流阀8后温度降至20℃，进入低温换热器6继续吸收回水热量，循环往复，卡诺冷机1稳定运行后，通过变频控制循环水泵18的循环流量，保证采暖系统外网供水温度45℃，采暖系统回热网的回水温度35℃，对集中采暖系统供回水温度没有影响的情况下，采暖用户供水温度提高到55℃，改善散热器用户采暖效果。

本发明提供的利用卡诺冷机调控采暖系统供回水温度的装置包括有卡诺冷机1、控制器2、循环水泵18、压力传感器和温度传感器，其中卡诺冷机1的高温换热器5装配在采暖系统的供水管路3上，卡诺冷机1的低温换热器6装配在采暖系统的回水管路4上，循环水泵18装配在采暖系统的供水管路3上，压力传感器和温度传感器装配在采暖系统的供水管路3和回水管路4上，控制器2与卡诺冷机1、循环水泵18、压力传感器和温度传感器相连接，压力传感器和温度传感器能够把采集的数据实时传输给控制器2，控制器2控制卡诺冷机1和循环水泵18的工作。

卡诺冷机1内包括有高温换热器5、低温换热器6、压缩机7和节流阀8，高温换热器5、低温换热器6、压缩机7和节流阀7通过管道连接组成冷媒循环管路，压缩机7和节流阀8均与控制器2相连接并由控制器2控制工作，高温换热器5装配在采暖系统的供水管路3上，高温换热器5与采暖用户之间的供水管路3上依次设置有第一阀门9、第一温度传感器10和第一压力传感器11，第一温度传感器10和第一压力传感器11均与控制器2相连接，第一温度传感器10和第一压力传感器11能够把采集的数据实时传输给控制器2，高温换热器5另一侧连接的供水管路3上依次设置有第二温度传感器12、第二压力传感器13、第二阀门14、过滤器15、第三阀门16、第一压力表17、循环水泵18、第二压力表19、第四阀门20、止回阀21和第三压力传感器22，其中第二温度传感器12、第二压力传感器13和第三压力传感器22均与控制器2相连接，第二温度传感器12、第二压力传感器13和第三压力传感器22能够把采集的数据实时传输给控制器2，低温换热器6装配在采暖系统的回水管路4上，低温换热器6与采暖用户之间的回水管路上依次设置有第五阀门23、第三温度传感器24和第四压力传感器25，第三温度传感器24和第四压力传感器25与控制器2相连接，第三温度传感器24和第四压力传感器25能够把采集的数据实时传输给控制器2，低温换热器6另一侧连接的回水管路4上依次设置有第四温度传感器26、第五压力传感器27、第六阀门28、流量计29和第七阀门30，其中第四温度传感器26和第五压力传感器27均与控制器2相连接，第四温度传感器26和第五压力传感器27能够把采集的数据实时传输给控制器2。