空調及地暖的管道系統及其調節溫度的方法
2023-10-16 22:42:44
空調及地暖的管道系統及其調節溫度的方法
【專利摘要】本發明提供一種空調及地暖的管道系統，其包括：主管道；末端設備，其上設有水泵；所述主管道在通過各採暖區域時將其內的所述末端設備依次串接在一起構成循環迴路；主循環泵，設置於所述循環迴路中，驅動所述主管道中的水在所述循環迴路中流動，負擔所述主管道的水流量及揚程。與現有技術相比，本發明採用單根主管道在通過各採暖區域時將該區域內的空調模塊和地暖模塊依次串接在一起構成循環迴路，可節約大量的材料、人工；同時在每個末端設備的進水端設有水泵，解決了水力平衡、流量、阻力大的問題，也能讓末端系統快速達到設定溫度，並維持恆定，實現節能效果。
【專利說明】空調及地暖的管道系統及其調節溫度的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於暖通空調應用技術，尤其涉及一種空調及地暖的管道系統及其調節溫度的方法。
【背景技術】
[0002]在空調及地暖系統中，通常以水作為介質，通過管道攜帶冷熱量至各空間，達到調節溫度的方式，現已廣泛運用在各種建築中，其中以雙管制系統使用較普遍，但存在以下缺佔-
^ \\\.1、由於系統中的負荷隨時在改變，設計時需計算所有管道的阻力、容量等，使得水泵的配置較大，運行能耗較高。
[0003]2、各子系統負荷變動時，容易造成水力不平衡的現象。
[0004]3、主管道變徑次數多，造成管件複雜，接頭繁多，阻力大，易結水垢，漏點多。
[0005]4、每個末端設備的流量無法保證。
[0006]5、上述各種問題導致主機、循環水泵長時間運轉或頻繁啟動而消耗能量。
[0007]6、空間若變動，需要變更整個管道系統。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於提供一種節能的空調及地暖的管道系統及其調節溫度的方法。
[0009]為實現上述發明目的之一，本發明提供一種空調及地暖的管道系統，其包括:
主管道；
末端設備，其上設有水泵；
所述主管道在通過各採暖區域時將其內的所述末端設備依次串接在一起構成循環迴路；
主循環泵，設置於所述循環迴路中，驅動所述主管道中的水在所述循環迴路中流動，負擔所述主管道的水流量及揚程。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述末端設備為空調模塊或地暖模塊。
[0011]作為本發明的進一步改進，同一採暖區域內設有與所述主管道連接的進水段和出水段，所述末端設備具有供水端和回水端，所述水泵設置在所述末端設備的供水端上，所述末端設備的供水端與同一採暖區域的所述進水段連接，所述末端設備的出水端與同一採暖區域的所述出水段連接。
[0012]作為本發明的進一步改進，所述末端設備的供水端上還設有溫度比例控制器，所述溫度比例控制器可根據所述末端設備回水端的水溫調節其所述供水端水泵的轉速；所述末端設備的回水端上還設有止回閥。
[0013]作為本發明的進一步改進，所述空調模塊包括風機盤管、風機盤管水泵、溫度比例控制器、排氣裝置和止回閥，其中，風機盤管水泵、溫度比例控制器和排氣裝置都設在所述空調模塊的進水端上。
[0014]作為本發明的進一步改進，所述地暖模塊包括地暖盤管、地暖盤管水泵、溫度比例控制器、流量溫度計和止回閥，其中，所述地暖盤管水泵和溫度比例控制器設置在所述地暖模塊的進水端上，所述流量溫度計和所述止回閥設置在所述地暖模塊的回水端上。
[0015]作為本發明的進一步改進，所述主循環泵上還設有調速裝置。
[0016]作為本發明的進一步改進，所述主管道的管徑始終保持不變。
[0017]作為本發明的進一步改進，所述末端設備的數量可按自由配置。
[0018]相應地，一種空調及地暖的管道系統調節溫度的方法，包括以下步驟:
設定溫度目標值；
主循環泵運轉，供應整個主管道有穩定的水流；
當室溫接近所述設定的溫度目標值時，降低末端設備的供水端上水泵的轉速，降低水流量以漸進的方式靠近所述設定的溫度目標值，隨後以低速運轉，維持室溫恆定。
[0019]本發明的有益效果是:本發明採用單根主管道在通過各採暖區域時將該區域內的空調模塊和地暖模塊依次串接在一起構成循環迴路，可節約大量的材料、人工；同時在每個末端設備的進水端設有水泵，解決了水力平衡、流量、阻力大的問題，也能讓末端系統快速達到設定溫度，並維持恆定，實現節能效果。此外，主循環泵不需按常規設計方式計算所有末端設備的阻力，只需計算主管道的阻力，降低了主泵的揚程及日常運轉的能耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明一實施例中空調及地暖的管道系統的結構示意圖。
[0021]圖2是本發明一實施例中地暖模塊的結構示意圖。
[0022]圖3是本發明一實施例中空調及地暖的管道系統調節溫度方法步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0023]以下將結合附圖所示的各實施方式對本發明進行詳細描述。但這些實施方式並不限制本發明，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本發明的保護範圍內。
[0024]參圖1所示的本發明一【具體實施方式】，空調及地暖的管道系統包括:主管道10、末端設備及主循環泵(未圖示)，其中，末端設備可以是空調或地暖或其他可以製冷或制熱的設備。
[0025]在本實施方式中，各採暖區域中的末端設備包括空調模塊20和地暖模塊30，主管道10在通過各採暖區域時將其內的所有的空調模塊20和地暖模塊30依次串接在一起構成一循環迴路。在此循環迴路中，是以水為介質攜帶冷熱量至各空間的，主管道10具有進水端11和出水端12，主循環泵(未圖示)靠近進水端11設置，水從主管道10的進水端11進入到該空調及地暖的管道系統中，由主循環泵驅動水在該循環迴路中流動並負擔主管道10的水流量及揚程。除此之外，末端設備上也設有供水端和回水端，在同一採暖區域中，設有與主管道10連接的進水段13和出水端14，末端設備的供水端與同一採暖區域的進水段13連接，末端設備的出水端與同一採暖區域的出水段14連接。在末端設備的供水端上設置有小水泵，小水泵的作用是使得主管道10中的水流導入供水端進入末端設備並驅動水從末端設備的回水端流出，通過水的流動將冷熱量傳遞給末端設備。每個末端設備供水端的小水泵，只需負責其本身末端設備所需的流量及揚程，故，主管道不需要採用變徑的方式來調節末端設備所需的流量及揚程，也正是因為每個末端設備供水端的設有小水泵，末端設備的數量在一定範圍內可按需自由配置，不會因為末端設備的數量多而對主管道中的水流產生影響。在末端設備的供水端上還設置有溫度比例控制器(未圖示)，該溫度比例控制器可根據末端設備回水端的水溫調節供水端小水泵的轉速以調節水的流量，在末端設備的回水端上還設有止回閥，防止水逆流。
[0026]當末端設備為空調時，空調模塊20，包括供水端21、回水端22，風機盤管(未圖示)、風機盤管水泵(未圖示)、溫度比例控制器(未圖示)和排氣裝置(未圖示)，其中，風機盤管的兩端分別與空調模塊20的供水端21和回水端22相連，從而使得風機盤管與本採暖區域的進水段13和出水段14相連，進而與主管道10連通。風機盤管水泵、溫度比例控制器和排氣裝置都設置在空調模塊20的供水端，排氣裝置的作用是可使風機盤管內的空氣排出，使得風機盤管具有較佳的製冷或制熱效果。溫度比例控制器能根據回水端22的水溫調節風機盤管水泵的轉速，從而調節風機盤管內的水流量進而調節溫度，在空調模塊20的回水端22上還設有止回閥221，防止水逆流。
[0027]結合圖2所示，當末端設備為地暖時，地熱模塊30包括供水端32、回水端33，地暖盤管31、地暖盤管水泵321、溫度比例控制器322、流量溫度計331，其中，地暖盤管33分別與地熱模塊30的供水端32和回水端33相連，供水端32和回水端33又與本採暖區域的進水段13和出水段14相連，進而使得地暖盤管31與主管道10連通。地暖盤管水泵321、溫度比例控制器322都設在地熱模塊30的供水端32上，流量溫度計331和止回閥332設置在地熱模塊30的回水端33上。溫度比例控制器322能根據回水端33的水溫調節地暖盤管水泵的轉速，從而調節地暖盤管31內的水流量進而調節溫度，更精準地控制室內舒適度。
[0028]在本實施方式中，每個房間都同時設有空調模塊和地暖模塊兩種末端設備，主管道10在通過每個房間時將每個房間內的空調模塊和地暖模塊都串接在一起。參圖3所示，空調及地暖的管道系統調節溫度的方法，以制熱模式舉例說明，包括以下步驟:
51、設定溫度目標值。以一個房間為例，在該房間內設定一個溫度目標值，
52、主循環泵運轉，供應整個主管道有穩定的水流。水攜帶熱量從進水端11進入主管道10，啟動主循環泵，主循環泵全速運轉，使整個主管道10內有穩定的水流。
[0029]S3、當室溫接近設定的溫度目標值時，降低末端設備的供水端上水泵的轉速，降低水流量以漸進的方式靠近設定的溫度目標值。無論是空調模塊20還是地暖模塊30，均可以在室溫接近設定的溫度目標值時由各自的溫度比例控制器能根據回水端的水溫降低供水端小水泵的轉速，以漸進的方式靠近設定溫度，之後一直以低速維持水流，保持室內溫度恆定。當溫度比例控制器感測到回水端的水溫低於設定的溫度目標值時，其可以提高供水端小水泵的轉速，使短時間內可達到設定溫度。這種調節室內溫度的方法能讓末端系統快速達到設定溫度，並維持恆定，實現節能效果，同時，主循環泵只需負擔主管道10的水流量及揚程，不需計算每個末端設備的阻力及流量。由於每個末端設備供水端都設有小水泵，所以，只用一根主管，不做變徑，環繞整個採暖區域，節省了大量的材料和人工，且解決了水力平衡、流量、阻力大的問題。
[0030]值得一提的是，在本實施方式中，每個末端設備是可以單獨關閉的，根據需要可只開一個或幾個末端設備，這樣，處於打開狀態的末端設備的供水端的小水泵全速運轉，短時間內可接近設定溫度，然後供水端的小水泵降低轉速，降低水流量以漸進的方式靠近設定溫度，這種方式以比現有水力分配器的方式效率高一倍以上。若所有的末端設備關閉時，主循環泵自動斷開，水流停止。另外，為了更佳的節能高效，主循環泵上也可加裝調速裝置(未圖示)，以控制主循環泵的轉速，當開啟的末端設備數量少或者所有開啟的末端設備都已經到達設定溫度時，主循環泵的轉速自動降低，降低水流量以維持溫度恆定。
[0031]應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
[0032]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施方式的具體說明，它們並非用以限制本發明的保護範圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種空調及地暖的管道系統，其特徵在於，包括: 主管道； 末端設備，其上設有水泵； 所述主管道在通過各採暖區域時將其內的所述末端設備依次串接在一起構成循環迴路； 主循環泵，設置於所述循環迴路中，驅動所述主管道中的水在所述循環迴路中流動，負擔所述主管道的水流量及揚程。
2.根據權利要求1所述的空調及地暖的管道系統，其特徵在於，所述末端設備為空調模塊或地暖模塊。
3.根據權利要求1所述的空調及地暖的管道系統，其特徵在於，同一採暖區域內設有與所述主管道連接的進水段和出水段，所述末端設備具有供水端和回水端，所述水泵設置在所述末端設備的供水端上，所述末端設備的供水端與同一採暖區域的所述進水段連接，所述末端設備的出水端與同一採暖區域的所述出水段連接。
4.根據權利要求3所述的空調及地暖的管道系統，其特徵在於，所述末端設備的供水端上還設有溫度比例控制器，所述溫度比例控制器可根據所述末端設備回水端的水溫調節其所述供水端水泵的轉速；所述末端設備的回水端上還設有止回閥。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的空調及地暖的管道系統，其特徵在於，所述空調模塊包括風機盤管、風機盤管水泵、溫度比例控制器、排氣裝置和止回閥，其中，風機盤管水泵、溫度比例控制器和排氣裝置都設在所述空調模塊的進水端上。
6.根據權利要求2至4中任一項所述的空調及地暖的管道系統，其特徵在於，所述地暖模塊包括地暖盤管、地暖盤管水泵、溫度比例控制器、流量溫度計和止回閥，其中，所述地暖盤管水泵和溫度比例控制器設置在所述地暖模塊的進水端上，所述流量溫度計和所述止回閥設置在所述地暖模塊的回水端上。
7.根據權利要求1所述的空調及地暖的管道系統，其特徵在於，所述主循環泵上還設有調速裝置。
8.根據權利要求1所述的空調及地暖的管道系統，其特徵在於，所述主管道的管徑始終保持不變。
9.根據權利要求1所述的空調及地暖的管道系統，其特徵在於，所述末端設備的數量可按需自由配置。
10.一種如權利要求1所述的空調及地暖的管道系統調節溫度的方法，其特徵在於，包括以下步驟: 設定溫度目標值； 主循環泵運轉，供應整個主管道有穩定的水流； 當室溫接近所述設定的溫度目標值時，降低末端設備的供水端上水泵的轉速，降低水流量以漸進的方式靠近所述設定的溫度目標值，隨後以低速運轉，維持室溫恆定。
【文檔編號】F24F5/00GK104406258SQ201410786379
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月18日 優先權日:2014年12月18日
【發明者】黃晨東 申請人:黃晨東