本實(shí)用新型涉及供熱節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種熱網(wǎng)回水溫度平衡系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

以煤為主要燃料的集中供熱是我國(guó)北方冬季取暖的主要形式，消耗能源的同時(shí)也加劇了環(huán)境污染，所以在供熱行業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排，有良好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

集中供熱近些年在我國(guó)發(fā)展很快，大量的新技術(shù)新產(chǎn)品在供熱領(lǐng)域得到應(yīng)用，能耗指標(biāo)也在不斷降低，但是和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還是有很大的差距。

集中供熱一般分為熱源、熱力管網(wǎng)、熱用戶三部分，其中耗能主要在熱用戶端，而熱用戶端之所以能耗高，主要是由于供熱管網(wǎng)水力工況不平衡，導(dǎo)致了用戶室溫的供熱效果冷熱不均，造成了能源的巨大浪費(fèi)。供熱管網(wǎng)水力工況不平衡的原因主要是在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行各環(huán)節(jié)的綜合原因造成的。

目前主要是用純?nèi)斯さ氖侄芜M(jìn)行水力工況平衡調(diào)整，人工調(diào)整時(shí)，工人們首先測(cè)量待調(diào)整小區(qū)各模塊的回水溫度，用紅外測(cè)溫儀依次檢測(cè)，由于不是實(shí)時(shí)檢測(cè)，滯后性很大，測(cè)量管道內(nèi)的水溫，屬于非接觸測(cè)量，誤差也偏大，測(cè)量完所有的回水溫度后，求得平均值，把平均值作為小區(qū)各模塊回水溫度調(diào)整的目標(biāo)值，根據(jù)偏差情況再人工去調(diào)整各模塊的回水手動(dòng)閥門，反復(fù)調(diào)整多次，直至小區(qū)各模塊的回水溫度都趨近于目標(biāo)值，并在允許的誤差范圍內(nèi)為止。

上述的水力工況平衡調(diào)整方法是應(yīng)用最廣泛的方法，但是效果一直不理想，主要是測(cè)量小區(qū)各模塊的回水溫度時(shí)的準(zhǔn)確度及同步性不好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提出一種熱網(wǎng)回水溫度平衡系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

熱網(wǎng)回水溫度平衡系統(tǒng)，包括熱網(wǎng)控制柜、熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥和智能監(jiān)控終端；

所述熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)于熱網(wǎng)用戶端樓棟的模塊回水母管上，所述熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥包括驅(qū)動(dòng)器和設(shè)于所述驅(qū)動(dòng)器下端的閥體，所述驅(qū)動(dòng)器包括設(shè)于所述閥體內(nèi)的閥芯以及用于調(diào)節(jié)所述閥芯開(kāi)度的執(zhí)行器，所述執(zhí)行器包括數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括供水溫度采集模塊、回水溫度采集模塊、供水壓力采集模塊、回水壓力采集模塊、電池供電模塊和無(wú)線信號(hào)收發(fā)模塊，所述無(wú)線信號(hào)收發(fā)模塊與智能監(jiān)控終端相連；

所述熱網(wǎng)控制柜包括柜體，所述柜體內(nèi)設(shè)有兩兩相互連接的中央處理器、電源和觸摸屏，所述中央處理器包括運(yùn)算處理模塊、通訊模塊、存儲(chǔ)模塊、輸入模塊、輸出模塊和統(tǒng)計(jì)模塊，所述輸入模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、存儲(chǔ)模塊和運(yùn)算處理模塊相連，所述通訊模塊分別與運(yùn)算處理模塊、熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的無(wú)線信號(hào)收發(fā)模塊和智能監(jiān)控終端相連。

進(jìn)一步的，所述執(zhí)行器還包括顯示模塊、時(shí)鐘控制模塊和信號(hào)時(shí)間同步模塊；

所述顯示模塊用于顯示采集的環(huán)境溫度、電池電量、萬(wàn)年歷以及無(wú)線信號(hào)狀態(tài)；

所述時(shí)鐘控制模塊用于基于所述萬(wàn)年歷控制所述無(wú)線信號(hào)收發(fā)模塊發(fā)射信號(hào)的時(shí)間和頻率；

所述信號(hào)時(shí)間同步模塊用于矯正所述萬(wàn)年歷。

進(jìn)一步的，所述執(zhí)行器還包括與電池供電模塊相連的定位模塊。

進(jìn)一步的，所述統(tǒng)計(jì)模塊包括熱能損耗統(tǒng)計(jì)模塊、失水量統(tǒng)計(jì)模塊和電能損耗統(tǒng)計(jì)模塊。

進(jìn)一步的，所述中央處理器還包括與通訊模塊相連的故障報(bào)警模塊，所述故障報(bào)警模塊包括溫度超限報(bào)警模塊、壓力超限報(bào)警模塊、流量超限報(bào)警模塊和防盜報(bào)警模塊。

進(jìn)一步的，所述柜體內(nèi)還設(shè)有與通訊模塊相連的簽到設(shè)備。

進(jìn)一步的，所述中央處理器還包括與輸出模塊、運(yùn)算處理模塊和通訊模塊分別連接的聯(lián)鎖保護(hù)模塊，所述聯(lián)鎖保護(hù)模塊包括調(diào)節(jié)閥聯(lián)鎖保護(hù)模塊、循環(huán)泵聯(lián)鎖保護(hù)模塊和補(bǔ)水泵聯(lián)鎖保護(hù)模塊；

所述調(diào)節(jié)閥聯(lián)鎖保護(hù)模塊用于當(dāng)一次網(wǎng)回水溫度超過(guò)上限時(shí)、二次網(wǎng)供水溫度超過(guò)上限時(shí)或者循環(huán)泵接收指令不運(yùn)行時(shí)關(guān)閉熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥；

所述循環(huán)泵聯(lián)鎖保護(hù)模塊用于當(dāng)二次網(wǎng)供水壓力超過(guò)上限時(shí)或者二次網(wǎng)回水壓力低于下限時(shí)關(guān)閉循環(huán)泵；

所述補(bǔ)水泵聯(lián)鎖保護(hù)模塊用于當(dāng)二次網(wǎng)回水壓力超限時(shí)或者水箱液位超過(guò)下限時(shí)關(guān)閉補(bǔ)水泵。

進(jìn)一步的，所述熱網(wǎng)回水溫度平衡系統(tǒng)還包括插接于熱網(wǎng)管道的熱網(wǎng)短管閥門組件，所述熱網(wǎng)短管閥門組件包括閥門和與所述閥門兩端相連的第一短管和第二短管，所述第一短管的管徑和第二短管的管徑均與閥門的口徑相同，所述第一短管的管長(zhǎng)為所述管徑的十倍，所述第二短管的管長(zhǎng)為所述管徑的五倍。

進(jìn)一步的，所述熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥體設(shè)有自鎖裝置。

進(jìn)一步的，所述智能監(jiān)控終端包括電腦、平板或手機(jī)。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型提供了一種經(jīng)濟(jì)的、可移動(dòng)重復(fù)使用的熱網(wǎng)回水溫度平衡系統(tǒng)，解決了熱網(wǎng)用戶端水力失衡引起的冷熱不均現(xiàn)象，保證了供熱品質(zhì)的同時(shí)，又為熱企節(jié)約了大量的供熱成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型所述的熱網(wǎng)回水溫度平衡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所述的熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所述的熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型所述的熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部電路連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型所述的熱網(wǎng)控制柜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型所述的熱網(wǎng)控制柜的中央處理器的功能結(jié)構(gòu)框圖；

圖7是本實(shí)用新型所述的熱網(wǎng)短管閥門組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型所述的熱網(wǎng)短管閥門組件的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中所示：

1-熱網(wǎng)控制柜；2-熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥；3-智能監(jiān)控終端；4-驅(qū)動(dòng)器；5-閥體；6-執(zhí)行器；7-數(shù)據(jù)采集模塊；8-供水溫度采集模塊；9-回水溫度采集模塊；10-供水壓力采集模塊；11-回水壓力采集模塊；12-電池供電模塊；13-無(wú)線信號(hào)收發(fā)模塊；14-柜體；15-中央處理器；16-電源；17-觸摸屏；18-運(yùn)算處理模塊；19-通訊模塊；20-存儲(chǔ)模塊；21-輸入模塊；22-輸出模塊；23-統(tǒng)計(jì)模塊；24-顯示模塊；25-時(shí)鐘控制模塊；26-信號(hào)時(shí)間同步模塊；27-熱能損耗統(tǒng)計(jì)模塊；28-失水量統(tǒng)計(jì)模塊；29-電能損耗統(tǒng)計(jì)模塊；30-故障報(bào)警模塊；31-溫度超限報(bào)警模塊；32-壓力超限報(bào)警模塊；33-流量超限報(bào)警模塊；34-防盜報(bào)警模塊；35-簽到設(shè)備；36-聯(lián)鎖保護(hù)模塊；37-調(diào)節(jié)閥聯(lián)鎖保護(hù)模塊；38-循環(huán)泵聯(lián)鎖保護(hù)模塊；39-補(bǔ)水泵聯(lián)鎖保護(hù)模塊；40-熱網(wǎng)短管閥門組件；41-閥門；42-第一短管；43-第二短管；44-原供熱管道；45-換熱站；46-熱網(wǎng)用戶端樓棟；47-定位模塊；48-隔離配電箱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種熱網(wǎng)回水溫度平衡系統(tǒng)，包括熱網(wǎng)控制柜1、熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥2和智能監(jiān)控終端3；所述熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥2設(shè)于熱網(wǎng)用戶端樓棟46的模塊回水母管上，如圖2-4所示，所述熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥2包括驅(qū)動(dòng)器4和設(shè)于所述驅(qū)動(dòng)器4下端的閥體5，所述驅(qū)動(dòng)器4包括設(shè)于所述閥體5內(nèi)的閥芯以及用于調(diào)節(jié)所述閥芯開(kāi)度的執(zhí)行器6，所述執(zhí)行器6包括數(shù)據(jù)采集模塊7，所述數(shù)據(jù)采集模塊7包括供水溫度采集模塊8、回水溫度采集模塊9、供水壓力采集模塊10、回水壓力采集模塊11、電池供電模塊12和無(wú)線信號(hào)收發(fā)模塊13，所述無(wú)線信號(hào)收發(fā)模塊13與智能監(jiān)控終端3相連；

如圖5-6所示，所述熱網(wǎng)控制柜1包括柜體14，所述柜體14內(nèi)設(shè)有兩兩相互連接的中央處理器15、電源16和觸摸屏17，所述中央處理器包括運(yùn)算處理模塊18、通訊模塊19、存儲(chǔ)模塊20、輸入模塊21、輸出模塊22和統(tǒng)計(jì)模塊23，所述輸入模塊21分別與數(shù)據(jù)采集模塊7、存儲(chǔ)模塊20和運(yùn)算處理模塊18相連，所述通訊模塊19分別與運(yùn)算處理模塊18、熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥2的無(wú)線信號(hào)收發(fā)模塊13和智能監(jiān)控終端3相連，所述統(tǒng)計(jì)模塊23包括熱能損耗統(tǒng)計(jì)模塊27、失水量統(tǒng)計(jì)模塊28和電能損耗統(tǒng)計(jì)模塊29，所述中央處理器15還包括與通訊模塊19相連的故障報(bào)警模塊30，所述故障報(bào)警模塊30包括溫度超限報(bào)警模塊31、壓力超限報(bào)警模塊32、流量超限報(bào)警模塊33和防盜報(bào)警模塊34，所述中央處理器15還包括與輸出模塊22、運(yùn)算處理模塊18和通訊模塊19分別連接的聯(lián)鎖保護(hù)模塊36，所述聯(lián)鎖保護(hù)模塊36包括調(diào)節(jié)閥聯(lián)鎖保護(hù)模塊37、循環(huán)泵聯(lián)鎖保護(hù)模塊38和補(bǔ)水泵聯(lián)鎖保護(hù)模塊39；所述調(diào)節(jié)閥聯(lián)鎖保護(hù)模塊37用于當(dāng)一次網(wǎng)回水溫度超過(guò)上限時(shí)、二次網(wǎng)供水溫度超過(guò)上限時(shí)或者循環(huán)泵接收指令不運(yùn)行時(shí)關(guān)閉熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥2；所述循環(huán)泵聯(lián)鎖保護(hù)模塊38用于當(dāng)二次網(wǎng)供水壓力超過(guò)上限時(shí)或者二次網(wǎng)回水壓力低于下限時(shí)關(guān)閉循環(huán)泵；所述補(bǔ)水泵聯(lián)鎖保護(hù)模塊39用于當(dāng)二次網(wǎng)回水壓力超限時(shí)或者水箱液位超過(guò)下限時(shí)關(guān)閉補(bǔ)水泵，所述柜體14內(nèi)還設(shè)有與通訊模塊19相連的簽到設(shè)備35。

具體使用時(shí)，柜體1內(nèi)的輸入模塊21接收熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥5的無(wú)線信號(hào)收發(fā)模塊13發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)采集信息，并將各個(gè)數(shù)據(jù)采集信息發(fā)送給運(yùn)算處理模塊18、存儲(chǔ)模塊20、觸摸屏17和通訊模塊19，存儲(chǔ)模塊20將這些采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，便于后面巡檢人員進(jìn)行巡檢，觸摸屏17將這數(shù)據(jù)中的一些重要信息實(shí)時(shí)顯示在屏幕上，巡檢人員可通過(guò)觸摸屏17查詢這些重要信息或現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一些數(shù)據(jù)的調(diào)整。這些采集的數(shù)據(jù)還通過(guò)通訊模塊19傳送給智能監(jiān)控終端3進(jìn)行備份以及為智能監(jiān)控終端3做出合理的指令提供參考。運(yùn)算處理模塊18對(duì)接收到的這些數(shù)據(jù)做一些常規(guī)的邏輯運(yùn)算，并根據(jù)這些運(yùn)算結(jié)果向熱網(wǎng)系統(tǒng)中的控制設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的控制指令。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)應(yīng)的報(bào)警模塊就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，通過(guò)相關(guān)人員進(jìn)行故障的維修處理。并同時(shí)啟動(dòng)熱網(wǎng)控制柜的聯(lián)鎖保護(hù)功能做出相應(yīng)的保護(hù)。

在本實(shí)施例中，如圖4所示，所述執(zhí)行器6還包括顯示模塊24、時(shí)鐘控制模塊25和信號(hào)時(shí)間同步模塊26；

所述顯示模塊24用于顯示采集的環(huán)境溫度、電池電量、萬(wàn)年歷以及無(wú)線信號(hào)狀態(tài)；

所述時(shí)鐘控制模塊25用于基于所述萬(wàn)年歷控制所述無(wú)線信號(hào)收發(fā)模塊發(fā)射信號(hào)的時(shí)間和頻率；

所述信號(hào)時(shí)間同步模塊26用于矯正所述萬(wàn)年歷。

在本實(shí)施例中，所述執(zhí)行器6還包括與電池供電模塊12相連的定位模塊47。

如圖1所示，所述熱網(wǎng)回水溫度平衡系統(tǒng)還包括插接于熱網(wǎng)管道的熱網(wǎng)短管閥門組件40，如圖7-8所示，所述熱網(wǎng)短管閥門組件40包括閥門41和與所述閥門41兩端相連的第一短管42和第二短管43，所述第一短管42的管徑和第二短管43的管徑均與閥門41的口徑相同，所述第一短管42的管長(zhǎng)為所述管徑的十倍，所述第二短管43的管長(zhǎng)為所述管徑的五倍。

在本實(shí)施例中，所述閥門41為閘閥或截止閥。

在本實(shí)施例中，所述第一短管42與閥門41之間以及所述第二短管43與閥門41之間均通過(guò)螺紋固定相連。

在具體使用時(shí)，關(guān)閉供熱水源，將原有供熱管道44截?cái)?，然后將通過(guò)計(jì)算選得的閥門41與第一短管42和第二短管43相連，再然后將第一管道42與原有供熱管道44截?cái)嗖课坏某鏊送ㄟ^(guò)變徑管道相連，第二管道43與原有供熱管道44截?cái)嗖课坏倪M(jìn)水端通過(guò)變徑管道相連。各管道連接好后，理論上各原供熱管道44達(dá)到了靜態(tài)水力平衡，有個(gè)別超差的管路通過(guò)閥門41的微調(diào)就可以實(shí)現(xiàn)水力平衡了。

在本實(shí)施例中，所述熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥2的閥體5設(shè)有自鎖裝置(圖中未示)。

在本實(shí)施例中，所述智能監(jiān)控終端3包括電腦、平板或手機(jī)。

在本實(shí)施例中，所述無(wú)線信號(hào)包括GPRS信號(hào)、北斗信號(hào)、3G信號(hào)或4G信號(hào)。

具體調(diào)節(jié)時(shí)，由熱平衡方程可以得到，散熱器向房間傳熱應(yīng)與房間向室外的傳熱量相同，即：

其中：q為建筑物的體積供熱指標(biāo)，V為建筑物的外部體積，t_n為室內(nèi)溫度，t_w為室外溫度，K為散熱器的傳熱系數(shù)，F(xiàn)為散熱器的散熱面積，為散熱器熱煤平均溫度。

由上式可解出：

即，在穩(wěn)定工況下，室溫為供回水平均溫度和外溫的加權(quán)平均，系數(shù)由建筑物的綜合傳熱系數(shù)與散熱器的傳熱系數(shù)之比決定，如果在比值差不多的情況下，測(cè)各熱力站的值基本上反映了該熱力站所負(fù)責(zé)建筑的平均室溫，如果各支路的供回水平均溫度調(diào)為一致，則可以近似認(rèn)為采暖房間的室溫是彼此均勻的。

由于從熱力站出來(lái)的各支路供水溫度是一致的，只要把各支路的回水溫度調(diào)整成一致就可以了，這也是回水溫度平衡法的理論依據(jù)。

為了各單元支路的回水溫度一致，首先要設(shè)定控制目標(biāo)值th。

公式為：th＝支路1回水溫度X(支路1供熱面積/總面積)+支路2回水溫度X(支路2供熱面積/總面積)+支路n回水溫度X(支路n供熱面積/總面積)

調(diào)整步驟：在智能監(jiān)控終端3配備指揮人員一名，在每個(gè)單元旁配備操作工人，服務(wù)器云平臺(tái)統(tǒng)一采集各單元的回水溫度，根據(jù)各單元測(cè)量的回水溫度和控制目標(biāo)值進(jìn)行比較的結(jié)果，在智能監(jiān)控終端3上生成指揮命令，指揮人員把指揮指令下達(dá)給現(xiàn)場(chǎng)的操作工人，操作工人根據(jù)指揮指令操作單元母管上的熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥2，如此反復(fù)幾次，就可以快速實(shí)現(xiàn)平衡調(diào)整。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。