一種直混聯供供熱系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型是一種直混聯供供熱系統，涉及供熱領域，包括：熱源、熱源供水管路、熱源回水管路、末端用戶供水管路、末端用戶回水管路、末端用戶、旁通管路、混水裝置；末端用戶供水管路上設有控制管路開閉的第一閥門且在其兩側分別設有一個第一接口；混水裝置有三個第二接口且設有控制第二接口開閉的第一球閥，混水裝置的兩個第二接口與末端用戶供水管路的兩個第一接口相連；旁通管路的進水端與末端用戶回水管路相連，旁通管路的出水端與混水裝置的另一第二接口相連。末端用戶回水管路的部分回水通過混水裝置與熱源供水管路的熱水混合再次流向末端用戶，這樣減少了初始設備投資，解決了用戶熱量失衡問題，節約電能、熱能，并減少后期運行成本。
【專利說明】
一種直混聯供供熱系統
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及供熱領域，尤其是涉及一種直混聯供供熱系統。
【背景技術】
[0002]供暖系統的基本工作原理:低溫熱媒在熱源中被加熱，吸收熱量后，變為高溫熱媒(高溫水)，經輸送管路送往室內，通過散熱設備放出熱量，使室內的溫度升高;散熱后溫度降低，變成低溫熱媒(低溫水)，再通過回收管路返回熱源，進行循環使用。如此不斷循環，從而不斷將熱量從熱源送到室內，以補充室內的熱量損耗，使室內保持一定的溫度。供暖系統采用水為熱媒的優點:其室溫比較穩定，衛生條件好;可集中調節水溫，便于根據室外溫度變化情況調節散熱量;系統使用的壽命長，一般可使用25年。熱水供暖系統按其作用壓力的不同，可分為重力循環熱水供暖系統和機械循環熱水供暖系統兩種，機械循環熱水供暖系統是用管路將鍋爐、水栗和用戶的散熱器連接起來組成一個供暖系統。
[0003]目前，北方地區(需供熱地區)房地產開發持續不斷，供暖系統需跟隨房地產開發的進程同步進行，由于無法預知該項目今后的入住情況，因此供熱系統在設計時，均按照最大建筑面積考慮，造成熱源以及熱源內部的設備(循環栗、變頻控制柜、動力柜、電源部分)的投資相對較高，如果該項目入住率短期內達不到滿負荷，設備在運行過程中就會造成運行費用過高，嚴重浪費電能。
[0004]同時供暖系統中由于管路的各處的阻力不同，末端用戶的管路鋪設復雜，依照傳統的供熱系統設計很容易造成系統水力失衡、水循環出現大流量小溫差、用戶冷熱不均的現象，不但影響了用戶的正常取暖，對電能、熱能也是極大的浪費。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種直混聯供供熱系統，以解決現有技術中存在的初始投資過高，造成投資浪費，后期運行費用過高，造成運行成本增加，且由于管路的各處的壓力不均，末端用戶的管路鋪設復雜，造成系統水力失衡、水循環出現大流量小溫差、用戶冷熱不均、熱量失衡以及電能浪費的技術問題。
[0006]本實用新型是一種直混聯供供熱系統，包括:熱源、熱源供水管路、熱源回水管路、末端用戶供水管路、末端用戶回水管路、末端用戶、旁通管路和混水裝置；
[0007]所述熱源的出水端與熱源供水管路的進水端相連，所述熱源供水管路的出水端與末端用戶供水管路的進水端相連，所述末端用戶供水管路的出水端與末端用戶相連，所述末端用戶又與末端用戶回水管路的進水端相連，所述末端用戶回水管路的出水端與熱源回水管路的進水端相連，所述熱源回水管路的出水端和熱源的進水端相連；
[0008]所述末端用戶供水管路上設有控制管路開閉的第一閥門，所述第一閥門的兩側分別設有一個第一接口；
[0009]所述混水裝置有三個第二接口，所述混水裝置的其中兩個第二接口與末端用戶供水管路的兩個第一接口相連;所述混水裝置上設有控制第二接口開閉的第一球閥；
[0010]所述旁通管路的進水端與末端用戶回水管路相連，所述旁通管路的出水端與混水裝置的另一第二接口相連。
[0011]進一步的，所述旁通管路與混水裝置為一條且若干末端用戶共用一條末端用戶供水管路和末端用戶回水管路。
[0012]進一步的，所述旁通管路與混水裝置的數量與末端用戶的數量相同且每個末端用戶分別與相應的一條末端用戶供水管路和一條末端用戶回水管路連接。
[0013]進一步的，所述混水裝置為噴射器或混水栗。
[0014]進一步的，所述旁通管路上設有第二球閥。
[0015]進一步的，還包括循環栗，所述循環栗設在熱源回水管路上。
[0016]進一步的，所述第一閥門可以為能調節水流量和控制管路開閉的球閥、自力式平衡閥、截止閥中的一種或幾種。
[0017]進一步的，還包括增壓栗，所述增壓栗設在熱源供水管路上。
[0018]進一步的，所述熱源供水管路、熱源回水管路、末端用戶供水管路、末端用戶回水管路和旁通管路中一個或多個為PEX管。
[0019]進一步的，相鄰的PEX管之間的連接方式為滑緊式連接。
[0020]有益效果:在上述結構中，當末端用戶入住率不高時，熱源中的熱水經由熱源供水管路流向支端的末端用戶供水管路，然后通過末端用戶供水管路流向末端用戶，當熱水經過末端用戶后，水溫降低并流向末端用戶回水管路，此時末端用戶回水管路里的水可以流向熱源回水管路，再通過循環栗加壓，進入熱源，完成循環；當末端用戶入住率較高且相對穩定后，關閉末端用戶供水管路上的第一閥門，打開混水裝置上的第一球閥與旁通管道上的第二球閥，此時末端用戶回水管路中的一部分溫水流向旁通管路并在混水裝置里與從末端用戶供水管路流入的熱水混合再次流入末端用戶。這種熱水與溫水混合后再流入末端用戶的結構，有效的減少熱源供水管路與熱源回水管路的循環流量，降低了循環栗的運行電耗，并避免了用戶間熱量失衡的問題，提高了熱量的利用率，間接的節約了電能。
[0021]因為循環栗在入住率低與入住率高的情況下的運行流量均比正常運行小很多，因此循環栗的配置選型也會遠小于常規設計，因此可以降低系統的初始運行設備、電力設備的投資費用。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本實用新型實施例提供的直混聯供供熱系統的構造示意圖；
[0024]圖2為本實用新型實施例提供的直混聯供供熱系統的另一種構造示意圖。
[0025]附圖標記:
[0026]1-熱源；2-熱源供水管路； 3-熱源回水管路；
[0027]4-末端用戶供水管路；5-末端用戶回水管路；6-末端用戶；
[0028]7-旁通管路；8-混水裝置；
[0029]31-循環栗；41-第一閥門；71-第二球閥；
[0030]81-第一球閥。
【具體實施方式】
[0031]下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0032]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0033]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0034]圖1為本實用新型實施例提供的直混聯供供熱系統的構造示意圖；
[0035]本實施例提供的直混聯供供熱系統包括:熱源1、熱源供水管路2、熱源回水管路3、末端用戶供水管路4、末端用戶回水管路5、末端用戶6、旁通管路7、混水裝置8;其中，熱源I的出水端與熱源供水管路2的進水端相連，熱源供水管路2的出水端與末端用戶供水管路4的進水端相連，末端用戶供水管路4的出水端與末端用戶6相連，末端用戶6又與末端用戶回水管路5的進水端相連，末端用戶回水管路5的出水端與熱源回水管路3的進水端相連，熱源回水管路3的出水端通過循環栗31與熱源I的進水端相連，在末端用戶供水管路4上設有控制管路開閉的第一閥門41，第一閥門41的兩側分別設有一個第一接口，混水裝置8有三個第二接口，其中混水裝置8的兩個第二接口與末端用戶供水管路4的兩個第一接口相連，混水裝置8上還設有控制第二接口開閉的第一球閥81，旁通管路7的進水端與末端用戶回水管路5相連，旁通管路7的出水端與混水裝置8的另一第二接口相連。
[0036]如圖1所示，當系統剛開始供熱時，由于入住率低，末端用戶6相對較少，熱源I中的熱水直接經由熱源供水管路2流向末端用戶供水管路4，隨后流向末端用戶6，此時，第一閥門41為開啟狀態，第一球閥81為關閉狀態，水流經過末端用戶回水管路5直接流向熱源回水管路3，形成一個循環。隨著時間的延長，末端用戶6的數量也會相應增加，并達到相對穩定的狀態時，此時熱源供水管路2與熱源回水管路3的流量將大量提升，管路阻力增加，運行電耗也會增加，各個末端用戶6之間的水力失衡會越來越明顯，此時可以關閉末端用戶供水管路4上的第一閥門41，打開混水裝置8上的第一球閥81，此時末端用戶回水管路5中的溫水一部分流向熱源回水管路3，一部分流向旁通管路7并在混水裝置8里與從末端用戶供水管路4流入的熱水混合再次流入末端用戶6。
[0037]通過本直混聯供供熱系統，不僅可以在初始供熱時，對末端用戶6進行直接供熱；在末端用戶6的數量大大增加時，可以通過打開旁通管路7和混水裝置8，使回水管路里部分流量經過末端用戶供水管路4再進入末端用戶6，有效的減少熱源供水管路2與熱源回水管路3的循環流量，降低了循環栗31的運行電耗，并避免了用戶間熱量失衡的問題，提高了熱量的利用率，間接的節約了電能。
[0038]同一熱源I可以給多個末端用戶6提供熱量，根據熱源I與末端用戶6以及與旁通管路7的設計方式，有以下兩種實施方式:
[0039]實施例一
[0040]如圖1所示，末端用戶6之間共用一條末端用戶供水管路4和末端用戶回水管路5，有且僅有一條旁通管路7設置在末端用戶供水管路4與末端用戶回水管路5之間。這種供熱系統的設計方式使經過末端用戶回水管路5的部分混合后的水流再通過旁通管路7與熱源供水管路2的熱水混合并流向末端用戶6。這種方式，也可以解決傳統水力(熱量)失衡問題、減少管網的系統阻力、節省了循環栗31的運行，降低了電能和熱能的消耗，降低運行成本；但是這種只有一條旁通管路7的設計不能滿足每個末端用戶6的需求，不能實現按需供熱。[0041 ] 實施例二
[0042]如圖2所示，末端用戶6之間相互獨立，每個末端用戶6都有一條末端用戶供水管路4和末端用戶回水管路5，并且各有一條旁通管路7和混水裝置8與末端用戶供水管路4和末端用戶回水管路5相連。相比于實施例一，每個末端用戶6可以根據對供熱的需求，通過調節旁通管路7上的第二球閥71，控制通過旁通管路7的水流量，最終使經過混水裝置8后的水溫和水壓適合末端用戶6的需求。該設計方式不但可以解決傳統水力(熱量)失衡問題、減少管網的系統阻力、節省了循環栗31的運行，降低了電能和熱能的消耗，降低運行成本，還能滿足每個末端用戶6的需求，實現按需供熱。
[0043]因此，使用直混聯供供熱系統可以選擇更小功率更小規格的熱源I內部設備(循環栗31、變頻控制柜、動力柜、電源部分)，本直混聯供供熱系統尤其適合于高層建筑群，以及新建建筑或者入住率低的建筑，值得注意的，在這里的一個末端用戶6也可以指一個樓層、一個住戶、一個單元、一棟樓或者幾個建筑物。
[0044]混水裝置8在這里的作用是將兩種不同溫度的水混合并增壓，噴射器和混水栗均可以完成上述所說的功能。對于噴射器來說，是使其中不同壓力的兩股流體相互混合，并發生能量交換，以形成一股居中壓力的混合流體。進入裝置以前，壓力較高的那種介質叫做工作介質，工作介質又叫做工作流體，在這里是指末端用戶供水管路4中的熱水。工作流體以很高的速度從噴嘴出來，進入噴射器的接受室，并把在噴射器前的壓力較低的介質帶走，被帶走的流體叫做引射流體，這里是指旁通管路7里的溫水。隨后工作介質流體和引射介質流體進到混合室中，進行速度的均衡，通常還伴隨壓力的升高。流體從混合室出來進入擴散器，壓力將繼續升高，隨后從擴散器出口處排出，在本實施例中可以采用水力噴射器。值得注意的，在擴散器出口處，混合流體的壓力高于進入接受室時引射流體的壓力，提高引射流體的壓力而不直接消耗機械能。水力噴射器有以下特點:
[0045](I)水力噴射器體積小、重量輕、結構緊湊，而效能又比較高，耗電量低于真空栗系統，投資省。
[0046](2)水力噴射器操作簡單維修方便，不用專職人員管理，由于無機械傳動部分，所以噪聲低，不需消耗潤滑油。
[0047](3)水力噴射器可以室外底位安裝，占地面積少，可以節省廠房建筑面積與安裝費用。
[0048]對于混水栗來說，就是通過電力驅動來增大水流的壓力。使用混水栗的特點是需要耗電，但是相比于噴射器，它可以調節水的流量，進而調節混合水的溫度范圍。
[0049]值得注意的，供熱系統中，由于水流的溫度經常在變化著，而水流的溫差以及腐蝕均會影響管路以及混水裝置8等的使用壽命，因此在旁通管路7或者混水裝置8不使用的時候，應盡量使旁通管路7和混水裝置8與外部隔離，因此在本實施例中，前面提到的第一球閥81可以阻止末端用戶供水管路4中的熱水進入混水裝置8;另外還需要在旁通管路7上設置了第二球閥71，阻止末端用戶回水管路5的水進入旁通管路7和混水裝置8。
[0050]在供熱系統中的熱水是要循環使用的，但是由于末端用戶6所處的高度較高或者與熱源I距離較遠，造成供水口和回水口的壓差很小從而使水流的循環速度很慢，可能會出現末端用戶6的溫度上升的很慢，影響用戶生活。因此，在直混聯供供熱系統中，還安裝了循環栗31，循環栗31可以安裝在熱源回水管路3上。循環栗31工作使回水管路的壓力增大，水流速度會增快，從而增加循環速度，從而使熱量釋放增多，末端用戶6變得暖和。
[0051]作為本實施例的進一步改進，對于供應同樣數量的末端用戶6，在本直混聯供供熱系統中采用更小功率的循環栗31。由于正常情況下末端用戶回水管路5中的水流一部分經由熱源回水管路3流回熱源I，也有一部分經由旁通管路7進入混水裝置8，經過混水裝置8的增壓再次流向末端用戶6，因此相比于傳統供熱系統，本直混聯供供熱系統中各個末端用戶6入水端和出水端之間的壓力差更大，用更小功率甚至使用比傳統供熱系統中循環栗31小一半功率的循環栗31也可滿足整個系統的需求。因此對于供應相同數量的末端用戶6，本直混聯供供熱系統更加的節省初始投資，減少后期運行管理費用。
[0052]當然，在熱源供水管路2上增設增壓栗，同樣可以增加供回口之間的壓力差，同時還可以解決供水管路水流壓力不足，甚至不能到達末端用戶6的情況，特別是那些高層的末端用戶6或距離熱源I過遠的末端的用戶。值得注意的，增壓栗安裝時務必水平或垂直安裝，水流方向應與栗體上箭頭方向一致，并盡可能安裝在離水位最低位置。為便于使用和維修，在栗進口管路上應安裝一個球閥。當被抽吸液面低于栗的葉輪上端面或栗的軸繞時，栗應安裝止回閥，出口端連接一三通作引水用，在第一次使用時應給栗灌滿水，并將螺塞旋緊。管路連接應緊密，特別是進水管路不能漏氣否則將降低栗的揚程或抽不上水。栗腔內未進水前，請勿長時間連轉，以免損壞密封件。
[0053]現如今，雖然仍有大部分末端用戶6的供熱系統使用的是暖氣取暖，但是現在最流行的還有采用地暖的取暖方式。傳統的暖氣取暖，管路的使用材料一般都是鋼制或鑄鐵，夕卜層一般會鍍鋁或鍍鋅以防腐蝕，這種材料沉重、難看、安裝困難且內部容易腐蝕，使用壽命短，已不能滿足用戶的需求。作為本實施例的進一步改進，直混聯供供熱系統中的大部分管路采用的材質為PEX，PEX管又稱交聯聚乙烯管，它是由聚乙烯料制成，將聚乙烯線性分子結構通過物理及化學方法變為三維網材絡結構，從而使聚乙烯的性能得到提高。PEX管耐熱耐寒、加熱不熔融、超凡的抗蠕變能力以及半永久的使用壽命。相比于供熱系統中其它的傳統用管，PEX管擁有永不生銹，壽命長;不結垢，不滲漏，不結露;導熱系數低，熱量損失小，節約能源；管壁光滑，水頭損失小，噪音低；不滋生細菌，無毒、無味，干凈衛生;材料輕，安裝簡便，省時省工，安全可靠;管路接頭少，節省維修、維護費用，保用50年其性能不變的特點。
[0054]傳統的管路連接方式一般都是螺紋擰緊并用生料帶纏緊的連接方式，首先這種方式步驟繁瑣、工序復雜，其次生料帶易脫落、螺紋連接處容易生銹從而導致連接部位容易漏水。而PEX管間可以通過滑緊式管件采用滑緊式連接固定在一起，方法簡單且密封性好，不易漏水。
[0055]所謂滑緊式管件一般采用銅制或鋼制加工，連接結構處通過管件擠壓具有塑性的管材，使得管件與管材整合成一體。管件連接后抗振防松動;管件本體上設置的多條環形凸筋，如同管件設置有多道密封圈，且沒有其他管件采用橡膠密封圈帶來的易劃傷和老化的風險，安裝成功后密封效果極佳;管件對連接部分內外形成較好的保護，能承受高溫高壓的使用環境。此外滑緊式管道還具有應用范圍廣、使用壽命長、安裝靈活以及健康環保的特點，因此在直混聯供供熱系統中，PEX管之間采用滑緊式連接，在不易漏水的前提下，使用壽命更長，間接節約了末端用戶6的使用成本和人力成本。
[0056]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種直混聯供供熱系統，其特征在于，包括:熱源、熱源供水管路、熱源回水管路、末端用戶供水管路、末端用戶回水管路、末端用戶、旁通管路和混水裝置； 所述熱源的出水端與熱源供水管路的進水端相連，所述熱源供水管路的出水端與末端用戶供水管路的進水端相連，所述末端用戶供水管路的出水端與末端用戶相連，所述末端用戶又與末端用戶回水管路的進水端相連，所述末端用戶回水管路的出水端與熱源回水管路的進水端相連，所述熱源回水管路的出水端和熱源的進水端相連； 所述末端用戶供水管路上設有控制管路開閉的第一閥門，所述第一閥門的兩側分別設有一個第一接口 ； 所述混水裝置有三個第二接口，所述混水裝置的其中兩個第二接口與末端用戶供水管路的兩個第一接口相連;所述混水裝置上設有控制第二接口開閉的第一球閥； 所述旁通管路的進水端與末端用戶回水管路相連，所述旁通管路的出水端與混水裝置的另一第二接口相連。2.根據權利要求1所述的直混聯供供熱系統，其特征在于，所述旁通管路與混水裝置為一條且若干末端用戶共用一條末端用戶供水管路和末端用戶回水管路。3.根據權利要求1所述的直混聯供供熱系統，其特征在于，所述旁通管路與混水裝置的數量與末端用戶的數量相同且每個末端用戶分別與相應的一條末端用戶供水管路和一條末端用戶回水管路連接。4.根據權利要求1所述的直混聯供供熱系統，其特征在于，所述混水裝置為噴射器或混水栗。5.根據權利要求1所述的直混聯供供熱系統，其特征在于，所述旁通管路上設有第二球閥。6.根據權利要求1所述的直混聯供供熱系統，其特征在于，還包括循環栗，所述循環栗設在所述熱源回水管路上。7.根據權利要求1所述的直混聯供供熱系統，其特征在于，所述第一閥門可以為能調節水流量和控制管路開閉的球閥、自力式平衡閥、截止閥中的一種或幾種。8.根據權利要求1所述的直混聯供供熱系統，其特征在于，還包括增壓栗，所述增壓栗設在所述熱源供水管路上。9.根據權利要求1-8中任一項所述的直混聯供供熱系統，其特征在于，所述熱源供水管路、熱源回水管路、末端用戶供水管路、末端用戶回水管路和旁通管路中一個或多個為PEX管。10.根據權利要求9所述的直混聯供供熱系統，其特征在于，相鄰的PEX管之間的連接方式為滑緊式連接。
【文檔編號】F24D3/10GK205690488SQ201620632165
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月23日 公開號201620632165.5, CN 201620632165, CN 205690488 U, CN 205690488U, CN-U-205690488, CN201620632165, CN201620632165.5, CN205690488 U, CN205690488U
【發明人】尚鵬
【申請人】尚鵬