本發(fā)明涉及區(qū)域供熱/供冷系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種區(qū)域集中供能系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著南方集中供冷供熱的大面積推廣，越來越多的地方利用可再生能源進(jìn)行區(qū)域集中供冷供熱系統(tǒng)，如圖1所示，其主要特點(diǎn)是設(shè)置一座可再生能源集中供冷供熱站房，在站房內(nèi)設(shè)置多臺設(shè)備機(jī)組，通過集中管道對外進(jìn)行能源供應(yīng)，主站1通過供水管和回水管與用戶5連通。

這種系統(tǒng)可主要應(yīng)該在容積率較高的地區(qū)，采用可再生能源或其他能效較高的技術(shù)，在一座能源站內(nèi)設(shè)置多種能源，通過管網(wǎng)的集中供應(yīng)，可以起到提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低投資的目的。但該系統(tǒng)還存在較大的問題，主要集中在：

1、當(dāng)供能半徑較遠(yuǎn)時，系統(tǒng)輸送泵耗、熱量損失均較大；

2、建設(shè)區(qū)域集中供能系統(tǒng)初期投資高，特別是供能輸送管道投資高；

3、在區(qū)域集中供能系統(tǒng)建設(shè)開發(fā)的前期，供能站房、設(shè)備、管道等均應(yīng)提前與使用用戶接通，在前期使用的用戶較少，收益比較低，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中采用一個主站給區(qū)域內(nèi)集中供能初期投資高，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性差的問題，而研究設(shè)計一種初期投資小，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性好的區(qū)域集中供能系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種區(qū)域集中供能系統(tǒng)，其特征在于，所述供能系統(tǒng)包括一個主站、至少一條主供能管道、多個用戶側(cè)供能設(shè)備和輔助供能管道，所述主站的能效大于所述用戶側(cè)供能設(shè)備的能效；所述主供能管道一端與主站連接，另一端連接到遠(yuǎn)端的用戶；所述用戶側(cè)供能設(shè)備就近連接至少一個附近用戶，所述輔助供能管道一端連接用戶側(cè)供能設(shè)備，另一端連接到所述主供能管道上。

進(jìn)一步地，所述主供能管道包括主供水管和主回水管，所述輔助供能管道包括輔助供水管和輔助回水管，用戶通過用戶供水管和用戶回水管連接到主供能管道。

進(jìn)一步地，所述用戶供水管近主供水管側(cè)連接有主站供水泵單元，所述用戶回水管近用戶側(cè)連接有用戶回水泵單元，所述輔助供水管上連接有輔助水泵單元。

進(jìn)一步地，所述輔助供水管和輔助回水管上分別對應(yīng)連接有第一電子壓力表和第二電子壓力表，其讀數(shù)分別為p1和p2，其中δp＝p1-p2，輔助水泵單元采用恒定壓差變頻控制水泵的流量，當(dāng)設(shè)定用戶側(cè)的溫度后，δp的值恒定。

進(jìn)一步地，所述主站滿足基礎(chǔ)負(fù)荷的需求，為設(shè)計負(fù)荷的40％～50％，所述用戶側(cè)供能設(shè)備滿足用戶尖峰負(fù)荷的需求，為設(shè)計負(fù)荷的50％～60％。

更進(jìn)一步地，所述主站采用可再生能源技術(shù)和/或冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。

一種區(qū)域集中供能方法，其特征在于，包括以下步驟：

s1、在區(qū)域內(nèi)用戶較少時，先靠近用戶的位置建設(shè)用戶側(cè)供能設(shè)備，用戶就近接入用戶側(cè)供能設(shè)備，由用戶側(cè)供能設(shè)備滿足用戶的負(fù)荷需求；

s2、隨著區(qū)域內(nèi)用戶的增多，建設(shè)主站，用戶側(cè)供能設(shè)備通過供能管道連接到主站的供能管路上，所述主站的能效大于用戶側(cè)供能設(shè)備的能效。

進(jìn)一步地，當(dāng)需要接入集中供能系統(tǒng)的用戶超過區(qū)域內(nèi)全部住戶的50％時，主站開始投入使用。

進(jìn)一步地，輔助水泵單元采用恒定壓差變頻調(diào)整水泵的流量；輔助水泵單元的恒定壓差根據(jù)接入用戶所需的負(fù)荷預(yù)先設(shè)定，隨著接入用戶的增多而使恒定壓差的設(shè)定值逐漸增大。

更進(jìn)一步地，當(dāng)用戶側(cè)供能設(shè)備和主站均建設(shè)完成后，在用戶負(fù)荷低的季節(jié)，僅運(yùn)行主站；在負(fù)荷高的季節(jié)，主站不能滿足用戶的負(fù)荷需求時，開啟用戶側(cè)供能設(shè)備進(jìn)行調(diào)峰。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明顯而易見地具有以下有益效果：

1、在區(qū)域內(nèi)用戶較少的初期，靠近用戶投資建設(shè)系統(tǒng)較簡單、投資低的用戶側(cè)供能設(shè)備，后期隨著用戶的增多再投資建設(shè)能效較高、系統(tǒng)復(fù)雜的主站，用戶側(cè)供能設(shè)備起調(diào)峰作用。

2、在用戶負(fù)荷比較大的季節(jié)，主站承載40％～50％的負(fù)荷，用戶側(cè)供能設(shè)備承載50％～60％的負(fù)荷，起到調(diào)峰作用，有效減小主供能管道的管徑，大大降低了投資，同時減小系統(tǒng)輸送泵耗和熱損失。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)區(qū)域集中供能系統(tǒng)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例1集中供能系統(tǒng)示意圖；

圖3是圖2中a處用戶換熱站及用戶側(cè)供能設(shè)備詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例1建設(shè)主站前結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例2用戶換熱站及用戶側(cè)供能設(shè)備詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、主站，2、主供能管道，21、主供水管，22、主回水管，3、用戶側(cè)供能設(shè)備，4、輔助供能管道、41、輔助供水管，42、輔助回水管，5、用戶，6、用戶回水泵單元，7、主站供水泵單元，8、輔助水泵單元，9、第一電子壓力表，10、第二電子壓力表，11、關(guān)斷閥，12、板式換熱器，13、用戶換熱站，14、用戶供水管，15、用戶回水管。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

本發(fā)明中所述的用戶基礎(chǔ)負(fù)荷是指用戶在過渡季節(jié)(一般為春秋季節(jié))所需要的負(fù)荷；設(shè)計負(fù)荷是指整個區(qū)域集中供能系統(tǒng)所能滿足用戶的負(fù)荷；用戶尖峰負(fù)荷是指用戶實際所需負(fù)荷高于用戶基礎(chǔ)負(fù)荷的值。

實施例1

如圖2-圖4所示，在區(qū)域內(nèi)用戶5較少時，一般可設(shè)定區(qū)域內(nèi)用戶5小于等于整個區(qū)域內(nèi)住戶的50％時，采用用戶側(cè)供能設(shè)備3滿足用戶5的負(fù)荷需求，當(dāng)用戶5逐漸增多時，區(qū)域內(nèi)用戶5大于整個區(qū)域住戶的50％時，開始投入使用能效較高的主站1。主站1可采用可再生能源和/或冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)等能效較高的技術(shù)。用戶側(cè)供能設(shè)備采用風(fēng)冷熱泵、燃?xì)忮仩t等能效相對低，單投資小、結(jié)構(gòu)簡單的設(shè)備。

本發(fā)明的區(qū)域集中供能方法包括以下步驟：

s1、在區(qū)域內(nèi)用戶5較少時，先靠近用戶5的位置建設(shè)用戶側(cè)供能設(shè)備3，用戶5就近接入用戶側(cè)供能設(shè)備3，由用戶側(cè)供能設(shè)備3滿足用戶5的負(fù)荷需求；如圖4所示，一個用戶側(cè)供能設(shè)備3可同時連接多個用戶5，一般可連接1～3戶用戶5。

s2、隨著區(qū)域內(nèi)用戶5的增多，建設(shè)主站1，參見圖2，用戶側(cè)供能設(shè)備3通過供能管道連接到主站的供能管路2上，所述主站1的能效大于用戶側(cè)供能設(shè)備3的能效，一般當(dāng)需要集中供能的用戶5超過區(qū)域內(nèi)全部住戶的50％時，主站1開始投入使用。

主站1滿足用戶的基礎(chǔ)負(fù)荷，一般為設(shè)計負(fù)荷的40％～50％，用戶側(cè)設(shè)備3滿足用戶尖峰負(fù)荷，一般為設(shè)計負(fù)荷的50％～60％，起到調(diào)峰作用。具體地，在負(fù)荷較低的春秋季節(jié)，可僅運(yùn)行主站1，由于主站1能效較高，最節(jié)省能源；在負(fù)荷較高的夏冬季節(jié)，滿負(fù)荷運(yùn)行主站1，同時開啟用戶側(cè)供能設(shè)備3，作為調(diào)峰，滿足主站1給用戶5供能的不足。

如圖2-圖4所示的本發(fā)明實施例的區(qū)域集中供能系統(tǒng)，包括一個主站1、至少一條主供能管道2、多個用戶側(cè)供能設(shè)備3和輔助供能管道4，主站1的能效大于用戶側(cè)供能設(shè)備3的能效；主供能管道2一端與主站1連接，另一端連接到遠(yuǎn)端的用戶5；用戶側(cè)供能設(shè)備3就近連接至少一個附近用戶5，輔助供能管道4一端連接用戶側(cè)供能設(shè)備3，另一端連接到主供能管道2上。

主供能管道2包括主供水管21和主回水管22，輔助供能管道4包括輔助供水管41和輔助回水管42，用戶5通過用戶供水管14和用戶回水管15連接到主供能管道2。

用戶供水管14近主供水管21側(cè)連接有主站供水泵單元7，用戶回水管15近用戶5側(cè)連接有用戶回水泵單元6，輔助供水管41上連接有輔助水泵單元8。

輔助供水管41和輔助回水管42上分別對應(yīng)連接有第一電子壓力表9和第二電子壓力表10，其讀數(shù)分別為p1和p2，其中δp＝p1-p2，輔助水泵單元8采用恒定壓差變頻控制水泵的流量，當(dāng)設(shè)定用戶5側(cè)的溫度后，δp的值恒定，在輔助水泵單元8的水泵的前端設(shè)置壓差控制閥，通過壓差控制閥實時檢測末端的壓力需求，恒定壓差，調(diào)節(jié)水泵的頻率，以滿足用戶5的負(fù)荷需求。

用戶側(cè)水泵單元的恒定壓差值主要根據(jù)末端負(fù)荷建設(shè)的進(jìn)度進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，當(dāng)處于建設(shè)初期，用戶側(cè)水泵單元主要滿足周邊一個用戶5，隨著建設(shè)進(jìn)度的推進(jìn)，用戶側(cè)水泵單元通過增設(shè)壓差值(增加附近用戶5的管路損耗值)滿足周邊用戶5的負(fù)荷需求。輔助水泵單元8的恒定壓差根據(jù)接入用戶5所需的負(fù)荷預(yù)先設(shè)定，隨著接入用戶5的增多而使恒定壓差的設(shè)定值逐漸增大。

主站1采用可再生能源或其他能效較高的技術(shù)，投資高、建設(shè)時間長，收益慢，在區(qū)域集中供能建設(shè)的前期系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能差，而用戶側(cè)供能設(shè)備5雖然能耗相對較高，但投資低、建設(shè)時間短、能夠及時給滿足用戶5的負(fù)荷需求。

本實施例中，如圖3所示，用戶5與供能主站1直接連接，即在用戶5供能管道接入用戶5之前，連通用戶供水管14和用戶回水管15，并在連通的管道上設(shè)置一關(guān)斷閥11，當(dāng)用戶5不需要供能時，只需要打開此關(guān)斷閥11，供水管內(nèi)的水直接流向回水管，而不用流向用戶5。

實施例2

如圖5所示，相對于實施例1的區(qū)別在于，用戶5與供能主站1間接連接，用戶5與供能主站1之間設(shè)置有板式換熱器12。

上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。