首页> 中国专利> 一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统及热量梯级利用方法

一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统及热量梯级利用方法

页面导航

摘要
著录项
法律信息
说明书
相似文献

摘要

一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统及热量梯级利用方法，本发明涉及散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统及热量梯级利用方法。本发明是为了解决现有散热器供暖与地板辐射供暖二级网并联换热站系统和散热器供暖与地板辐射供暖换热器并联换热站系统均未有效利用热媒温度，即二级网回水温度较高，且散热器供暖与地板辐射供暖换热器并联换热站系统的投资过高的问题。具体为：一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统包括换热器单元、二级网循环水泵单元P1、二级网循环水泵单元P2、混水泵单元P3、控制阀单元F1、控制阀单元F2和控制阀单元F3。散热器供暖环路与地板辐射供暖环路的串联连接。本发明应用于供热工程领域。

著录项

公开/公告号CN105180244A

专利类型发明专利
公开/公告日2015-12-23

原文格式PDF
申请/专利权人哈尔滨工业大学;
展开▼

申请/专利号CN201510707422.7
发明设计人王芃;任盼红;单晓芳;曹姗姗;
展开▼

申请日2015-10-27
分类号F24D3/02(20060101);F24D3/10(20060101);F24D19/10(20060101);
代理机构23109 哈尔滨市松花江专利商标事务所;
代理人杨立超
地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
入库时间 2023-12-18 13:09:08

法律信息

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态
2018-02-02

授权

授权
2016-01-20

实质审查的生效 IPC(主分类):F24D3/02 申请日:20151027

实质审查的生效
2015-12-23

公开

公开

说明书

技术领域

本发明涉及散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统及热量梯级利用方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高和对室内环境舒适度的高要求，地板辐射供暖的应用越来越广泛，供热系统中同一换热站内既有散热器供暖用户又有地板辐射供暖用户的现象愈加普遍。我国《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》规定地板辐射供暖系统的供水温度不超过60℃，供回水温差不宜大于10℃；散热器供暖的供水温度不宜超过85℃，供回水温差不宜小于20℃。由于两种供暖用户设计与运行参数的差异，二者共存于同一换热站时往往采用如图1和图2所示的两种方式。图1中二级网的散热器供暖环路与地板辐射供暖环路并联。二级网供水温度根据散热器供暖系统设计和调节，而地板辐射供暖环路通过混水泵抽引地板辐射供暖环路的回水至供水管，与较高温度的二级网供水混合后达到地板辐射供暖环路的供水温度要求。图2中换热站内设置两套换热器系统分别向散热器供暖环路和地板辐射供暖环路供热。两种系统各有特点，但是均未有效利用热媒温度，即二级网回水温度较高，且图2所示的两套换热器的换热站系统投资过高。

另一方面，从供热系统节能的角度考虑，热源和供热管网均要求适当降低热媒温度。通过降低热媒温度，供热系统可利用的热源种类更广泛，那些品位较低的热能资源，如低品位地热能和低品位工业余热等均可得到有效利用。既有热电厂为了提高供热量和能源利用效率，常进行低真空运行改造和增加热泵机组的改造。这些改造项目均要求较低的供热系统回水温度，否则将可能危害热电循环或大大降低热泵机组效率。采用低温热媒，供热管网在热媒输送过程中的沿途散热损失将得到有效降低，同时也减少了由于管网泄漏造成的热量损失。因此，降低供热系统的回水温度成为目前供热系统寻求节能高效运行的关键课题之一。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有散热器供暖与地板辐射供暖二级网并联换热站系统和散热器供暖与地板辐射供暖换热器并联换热站系统均未有效利用热媒温度，即二级网回水温度较高，且散热器供暖与地板辐射供暖换热器并联换热站系统的投资过高的问题，而提出的一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统及热量梯级利用方法。

上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统包括换热器单元HEX、二级网循环水泵单元P1、二级网循环水泵单元P2、混水泵单元P3、控制阀单元F1、控制阀单元F2 和控制阀单元F3；如图3；

换热器单元供水管cc'的一端c连接换热器单元HEX，换热器单元供水管cc'的另一端 c'分别连接散热器供暖环路的供水管和地板辐射供暖环路的供水管ee'；

其中，换热器单元供水管cc'的另一端c'通过控制阀单元F2连接地板辐射供暖环路的供水管ee'；

散热器供暖环路的供水管通过散热器供暖用户Us连接散热器供暖环路的回水管节点 d，散热器供暖环路的回水管节点d分成2路，其中一个通过控制阀单元F1连接换热器单元回水管a”a；另一个通过控制阀单元F3连接地板辐射供暖环路的供水管ee'，地板辐射供暖环路的供水管ee'的e'端通过二级网循环水泵单元P2连接地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水管节点f通过地板辐射供暖用户Ud后连接地板辐射供暖环路的回水管节点a'，地板辐射供暖环路的回水管节点a'分成2路，其中一个通过混水泵单元P3连接地板辐射供暖环路的供水管节点e'，另一个连接换热器单元回水管a”a，换热器单元回水管a”a的a端通过二级网循环水泵单元P1连接换热器单元回水管节点b，换热器单元回水管节点b连接换热器单元HEX。

一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统的热量梯级利用方法具体过程为：

一、当散热器供暖环路的流量G_s等于地板辐射供暖环路的流量G_d时，分为3种情况：

1.1)当散热器供暖环路的回水温度t_s2等于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；具体过程为：

二级网供水通过换热器单元HEX到达换热器单元供水管节点c，从换热器单元供水管节点c到达换热器单元供水管节点c'，从换热器单元供水管节点c'流到散热器供暖环路的供水管，散热器供暖环路的供水温度为t_s1；从换热器单元供水管节点c'通过散热器供暖用户Us到达散热器供暖环路的回水管节点d，散热器供暖环路的回水温度为t_s2；散热器供暖环路的回水通过控制阀单元F3全部流向地板辐射供暖环路的供水管节点e，地板辐射供暖环路的供水温度为t_d1，t_d1＝t_s2，从地板辐射供暖环路的供水管节点e流向地板辐射供暖环路的供水管节点e'，通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，从地板辐射供暖环路的供水管节点f通过地板辐射供暖用户Ud到达地板辐射供暖环路的回水管节点a'，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，从地板辐射供暖环路的回水管节点a'流向换热器单元回水管节点a”，从换热器单元回水管节点a”'流向换热器单元回水管节点a，通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b'流向换热器单元HEX，被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

1.2)当散热器供暖环路的回水温度t_s2大于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；具体过程为：

二级网供水通过换热器单元HEX到达换热器单元供水管节点c，从换热器单元供水管节点c到达换热器单元供水管节点c'，从换热器单元供水管节点c'流到散热器供暖环路的供水管，散热器供暖环路的供水温度为t_s1，通过散热器供暖用户Us后到达散热器供暖环路的回水管节点d，散热器供暖环路的回水管节点d分成2个流向，散热器供暖环路的回水温度为t_s2，其中一个流向通过控制阀单元F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e，流量为G_s2d；

另一个流向通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”，流量为G_s－G_s2d；

从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为 G_s2d；

从换热器单元回水管节点a”流到地板辐射供暖环路的回水管节点a'，通过混水泵单元 P3流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_s－G_s2d；

流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'的二级网供水混合后通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水温度为t_d1，从地板辐射供暖环路的供水管节点f经过地板辐射供暖用户Ud后到达地板辐射供暖环路的回水管节点a'，地板辐射供暖环路的回水管节点a'分成2个流向，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，

其中一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_s－G_s2d；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'流向换热器单元回水管节点a”，流量为G_s2d，与从散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”的二级网供水汇合于换热器单元回水管节点a”，汇合后流量为G_s，从换热器单元回水管节点a”流向换热器单元回水管节点a，换热器单元回水管节点a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b到达换热器单元HEX，被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

1.3)当散热器供暖环路的回水温度t_s2小于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1，但是大于地板辐射供暖环路的回水温度t_d2；具体过程为：

二级网供水通过换热器单元HEX到达换热器单元供水管节点c，从换热器单元供水管节点c到达换热器单元供水管节点c'，换热器单元供水管节点c'分成2个流向，其中一个流向散热器供暖环路的供水管，散热器供暖环路的供水温度为t_s1，流量为G_s；

另一个流向通过控制阀单元F2流到地板辐射供暖环路的供水管节点e，流量为G_H2d；从散热器供暖环路的供水管经过散热器供暖用户Us后到达散热器供暖环路的回水管节点 d，散热器供暖环路的回水管节点d分成2个流向，散热器供暖环路的回水温度为t_s2，其中一个流向通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”，流量为G_H2d；另一个流向通过控制阀单元F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e，流量为G_s－G_H2d；

从换热器单元供水管节点c'通过控制阀单元F2流到地板辐射供暖环路的供水管节点 e的二级网供水与从散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e的二级网供水混合至地板辐射供暖环路的供水管节点e，板辐射供暖环路的供水温度为t_d1；从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，从地板辐射供暖环路的供水管节点f经过地板辐射供暖用户Ud后到达地板辐射供暖环路的回水管节点a'，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，从地板辐射供暖环路的回水管节点 a'到达换热器单元回水管节点a”，流量为G_s；与从散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”的二级网供水汇合于换热器单元回水管节点 a”，汇合后流量为G_s+G_H2d；

从换热器单元回水管节点a”到达换热器单元回水管节点a，通过二级网循环水泵单元 P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b到达换热器单元HEX，被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

二、当散热器供暖环路的流量G_s小于地板辐射供暖环路的流量G_d时，分为3种情况：

2.1)当散热器供暖环路的回水温度t_s2等于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；具体过程为：

二级网供水通过换热器单元HEX到达换热器单元供水管节点c，从换热器单元供水管节点c到达换热器单元供水管节点c'，换热器单元供水管节点c'分成2个流向，其中一个流向通过控制阀单元F2流到地板辐射供暖环路的供水管节点e，流量为G_H2d；

另一个流向到达散热器供暖环路的供水管，散热器供暖环路的供水温度为t_s1，流量为G_s；从散热器供暖环路的供水管通过散热器供暖用户Us到达散热器供暖环路的回水管节点d，散热器供暖环路的回水温度为t_s2；从散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e，与换热器单元供水管节点c'通过控制阀单元F2流到地板辐射供暖环路的供水管节点e的水流混合，混合后流量为G_s+G_H2d；

从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'；

从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到到地板辐射供暖环路的供水管节点e'的二级网供水与从地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3到达地板辐射供暖环路的回水管节点e'的二级网供水混合至地板辐射供暖环路的供水管节点e'，地板辐射供暖环路的供水温度为t_d1，流量为G_d；

从地板辐射供暖环路的供水管节点e'通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，从地板辐射供暖环路的供水管f通过地板辐射供暖用户Ud到达地板辐射供暖环路的回水管a'，地板辐射供暖环路的回水管a'分成2个流向，地板辐射供暖用户Ud的回水温度为t_d2，其中一个流向通过混水泵单元P3到达地板辐射供暖环路的供水管e'，流量为G_d－G_s－G_H2d；

另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管a'流向换热器单元回水管a”，流量为 G_s+G_H2d，

从换热器单元回水管a”到换热器单元回水管a，通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管b，从换热器单元供水管b到达换热器单元HEX，被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

2.2)当散热器供暖环路的回水温度t_s2大于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；具体过程为：

2.2.1)当散热器供暖环路的回水温度时，具体过程为：

二级网供水通过换热器单元HEX到达换热器单元供水管节点c，从换热器单元供水管节点c到达换热器单元供水管节点c'，换热器单元供水管节点c'流到散热器供暖环路的供水管，散热器供暖环路的供水温度为t_s1，通过散热器供暖用户Us后到达散热器供暖环路的回水管节点d，散热器供暖环路的回水管节点d分成2个流向，散热器供暖环路的回水温度为t_s2，其中一个流向通过控制阀单元F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e，流量为G_s2d；

另一个流向通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”，流量为G_s－G_s2d；

有2个流向汇合于地板辐射供暖环路的供水管节点e'，其中一个流向从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_s2d；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_d－G_s2d；

水流混合后通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水温度为t_d1，地板辐射供暖环路的供水管节点f经过地板辐射供暖用户Ud后到达地板辐射供暖环路的回水管节点a'分成2个流向，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，其中一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_d－G_s2d；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'流向换热器单元回水管节点a”，流量为G_s2d，与从散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”的流向汇合于换热器单元回水管节点a”，汇合后流量为G_s，从换热器单元回水管节点a”到换热器单元回水管节点a，换热器单元回水管节点a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b到达换热器单元HEX，被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

2.2.2)当散热器供暖环路的回水温度时，具体过程为：

二级网供水通过换热器单元HEX到达换热器单元供水管节点c，从换热器单元供水管节点c到达换热器单元供水管节点c'，换热器单元供水管节点c'到达散热器供暖环路的供水管，散热器供暖环路的供水温度为t_s1；散热器供暖环路的供水管通过散热器供暖用户Us到达散热器供暖环路的回水管节点d，散热器供暖环路的回水温度为t_s2；散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e，地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'；

地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3亦到达地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_d－G_s；

从地板辐射供暖环路的供水管节点e到地板辐射供暖环路的供水管节点e'的流向与地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3到达地板辐射供暖环路的回水管节点 e'的流向混合至地板辐射供暖环路的供水管节点e'，地板辐射供暖环路的供水温度为t_d1，流量为G_d；

地板辐射供暖环路的供水管节点e'通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水管f通过地板辐射供暖用户Ud到达地板辐射供暖环路的回水管a'分成2个流向，地板辐射供暖用户Ud的回水温度为t_d2，其中一个流向通过混水泵单元P3到达地板辐射供暖环路的供水管a'，流量为G_d－G_s；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管a'流向换热器单元回水管a”，流量为G_s，从换热器单元回水管a”到换热器单元回水管a，换热器单元回水管a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管b，从换热器单元供水管b到达换热器单元HEX，被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

2.2.3)当散热器供暖环路的回水温度t_s2满足关系时，具体过程为：

二级网供水通过换热器单元HEX到达换热器单元供水管节点c，从换热器单元供水管节点c到达换热器单元供水管节点c'分成2个流向，其中一个流向通过控制阀单元F2 流到地板辐射供暖环路的供水管节点e，流量为G_H2d；

另一个流向到达散热器供暖环路的供水管，散热器供暖环路的供水温度为t_s1，流量为G_s；散热器供暖环路的供水管通过散热器供暖用户Us到达散热器供暖环路的回水管节点d，散热器供暖环路的回水温度为t_s2；散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元 F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e，与换热器单元供水管节点c'通过控制阀单元 F2流到地板辐射供暖环路的供水管节点e的二级网供水混合，混合后流量为G_s+G_H2d；

从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'；

从地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3亦到达地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_d－G_s－G_H2d；

从地板辐射供暖环路的供水管节点e到地板辐射供暖环路的供水管节点e'的流向与地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3到达地板辐射供暖环路的回水管节点 e'的流向混合至地板辐射供暖用户Ud的供水温度为t_d1，流量为G_d；

地板辐射供暖环路的供水管节点e'通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水管f通过地板辐射供暖用户Ud到达地板辐射供暖环路的回水管a'，地板辐射供暖环路的回水管a'分成2个流向，地板辐射供暖用户 Ud的回水温度为t_d2，其中一个流向通过混水泵单元P3到达地板辐射供暖环路的供水管 a'，流量为G_d－G_s－G_H2d；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管a'流向换热器单元回水管a”，流量为G_s+G_H2d，从换热器单元回水管a”到换热器单元回水管a，换热器单元回水管a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管b，从换热器单元供水管b到达换热器单元HEX，被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

2.3)当散热器供暖环路的回水温度t_s2小于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1时，具体过程为：

从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'；

从地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3亦到达地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_d－G_s－G_H2d；

从地板辐射供暖环路的供水管节点e到地板辐射供暖环路的供水管节点e'的流向与地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3到达地板辐射供暖环路的回水管节点 e'的流向混合至地板辐射供暖环路的供水温度为t_d1，流量为G_d；

地板辐射供暖环路的供水管节点e'通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水管f通过地板辐射供暖用户Ud到达地板辐射供暖环路的回水管a'，地板辐射供暖环路的回水管a'分成2个流向，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，其中一个流向通过混水泵单元P3到达地板辐射供暖环路的供水管a'，流量为G_d－G_s－G_H2d；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管a'流向换热器单元回水管a”，流量为G_s+G_H2d，从换热器单元回水管a”到换热器单元回水管a，换热器单元回水管a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管b，从换热器单元供水管b到达换热器单元HEX，被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

三、散热器供暖环路的流量G_s大于地板辐射供暖环路的流量G_d时，分三种情况：

3.1)散热器供暖环路的回水温度t_s2等于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；具体过程为：

二级网供水通过换热器单元HEX到达换热器单元供水管节点c，从换热器单元供水管节点c到达换热器单元供水管节点c'，换热器单元供水管节点c'流向散热器供暖环路的供水管，散热器供暖环路的供水温度为t_s1，流量为G_s；

散热器供暖环路的供水管经过散热器供暖用户Us后到达散热器供暖环路的回水管节点d分成2个流向，散热器供暖环路的回水温度为t_s2，其中一个流向通过控制阀单元F1 到达换热器单元回水管节点a”，流量为G_s－G_d；另一个流向通过控制阀单元F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e，流量为G_d，从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水管节点f经过地板辐射供暖用户Ud后到达地板辐射供暖环路的回水管节点a'，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，地板辐射供暖环路的回水管节点a'到达换热器单元回水管节点a”，换热器单元回水管节点a”到达换热器单元回水管节点a，换热器单元回水管节点a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b到达换热器单元HEX，被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

3.2)散热器供暖环路的回水温度t_s2大于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；具体过程为：

另一个流向通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”，流量为G_s－G_s2d；

水流混合后通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水温度为t_d1，地板辐射供暖环路的供水管节点f经过地板辐射供暖用户Ud后到达地板辐射供暖环路的回水管节点a'，地板辐射供暖环路的回水管节点a'分成2个流向，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，其中一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_d－ G_s2d；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'流向换热器单元回水管节点a”，流量为G_s2d，与从散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”的流向汇合于换热器单元回水管节点a”，汇合后流量为G_s，从换热器单元回水管节点a”到换热器单元回水管节点a，换热器单元回水管节点a通过二级网循环水泵单元 P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b到达换热器单元HEX，被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

3.3)散热器供暖环路的回水温度t_s2小于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；具体过程为：

另一个流向通过控制阀单元F2流到地板辐射供暖环路的供水管节点e，流量为G_H2d；

散热器供暖环路的供水管经过散热器供暖用户Us后到达散热器供暖环路的回水管节点d，散热器供暖环路的回水管节点d分成2个流向，散热器供暖环路的回水温度为t_s2，其中一个流向通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”，流量为G_s－G_d+G_H2d；

另一个流向通过控制阀单元F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e，流量为G_d－ G_H2d；

从换热器单元供水管节点c'通过控制阀单元F2流到地板辐射供暖环路的供水管节点 e的流向与从散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e的流向混合至地板辐射供暖环路的供水温度为t_d1；从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水管节点f经过地板辐射供暖用户Ud后到达地板辐射供暖环路的回水管节点a'，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，地板辐射供暖环路的回水管节点a'到达换热器单元回水管节点a”，流量为G_d；与从散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”的流向汇合于换热器单元回水管节点a”，汇合后流量为G_s+G_H2d；

换热器单元回水管节点a”到达换热器单元回水管节点a，换热器单元回水管节点a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b到达换热器单元HEX，被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c。

发明效果

采用本发明的一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统及热量梯级利用方法，以解决同一换热站既有散热器供暖用户也有地板辐射供暖用户时的系统设计与运行相关问题：

通常，地板辐射供暖环路的设计和运行供水温度低于散热器供暖环路的设计和运行回水温度；某些系统中也会出现散热器供暖环路回水温度虽然低于地板辐射供暖环路的供水温度，但是高于其回水温度的情况。当换热站内同时有散热器供暖用户和地板辐射供暖用户时，这种温度差异的存在为有效利用散热器供暖环路的回水，降低二级网回水温度，进而亦降低一级网回水温度提供了有利条件；通过换热站内系统的合理连接，能够实现热能的梯级利用，并同时达到节省投资和运行费用的目的。

本发明采用了一套换热器系统，二级网散热器供暖环路与地板辐射供暖环路串联为主、并联辅助的系统形式(详见图3)，主要包括换热器单元(HEX)、二级网循环水泵单元(P1和P2)、混水泵单元(P3)和控制阀单元(F1、F2和F3)，本系统建立了主要连接和辅助连接，以优先使用散热器供暖环路回水供给地板辐射供暖用户，同时匹配两个供暖环路的负荷与工况。

1、高效利用较低品位热能(散热器供暖回水)，实现热能的梯级利用；

2、散热器供暖环路的回水温度不低于地板辐射供暖环路的供水温度时，本发明可降低二级网回水温度约4～11℃，进而降低一级网回水温度；

3、散热器供暖环路的回水温度不低于地板辐射供暖环路的供水温度时，本发明可降低二级网总流量约16～30％，减少换热站内循环水泵的电耗和管道的投资；

4、减少换热器系统，降低换热站投资。

附图说明

图1为散热器供暖与地板辐射供暖二级网并联换热站系统图；

图2为散热器供暖与地板辐射供暖换热器并联换热站系统图；

图3为散热器与地板辐射供暖环路级联换热站系统图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统包括换热器单元HEX、二级网循环水泵单元P1、二级网循环水泵单元P2、混水泵单元P3、控制阀单元F1、控制阀单元F2和控制阀单元F3；如图3；

换热器单元供水管cc'的一端c连接换热器单元HEX，换热器单元供水管cc'的另一端 c'分别连接散热器供暖环路的供水管和地板辐射供暖环路的供水管ee'；

其中，换热器单元供水管cc'的另一端c'通过控制阀单元F2连接地板辐射供暖环路的供水管ee'；

本系统建立了主要连接和辅助连接，以优先使用散热器供暖环路回水供给地板辐射供暖用户，同时匹配两个供暖环路的负荷与工况。

主要连接是散热器供暖环路与地板辐射供暖环路的串联连接。设散热器供暖用户为 Us，地板辐射供暖用户为Ud。散热器供暖环路的回水管Us-d与地板辐射供暖环路的供水管e-e'-f-Ud通过装有控制阀F3的管路d-e连接，地板辐射供暖环路的回水管Ud-a'连接至换热器单元回水管a-b。主要连接构成回路a-b-c-c'-Us-d-e-e'-f-Ud-a'-a”-a。

由于散热器环路与地板辐射环路可能存在流量和供水温度不一致的情况，为解决不同流量和供水温度的匹配问题，本发明还建立了辅助连接，包括：

1.散热器供暖环路的回水管与换热器单元回水管通过控制阀F1连接，即d-a”；

2.换热器单元供水管与地板辐射供暖环路的供水管通过控制阀F2连接，即c'-e；

3.地板辐射供暖环路的回水管与地板辐射供暖环路的供水管通过装有混水泵P3的旁通管连接，即a'-e'。

以优先使用散热器供暖环路回水供给地板辐射供暖用户为前提，当散热器供暖环路回水温度高于地板辐射供暖环路供水温度时，通过辅助连接a'-e'抽引地板辐射供暖环路回水进行混合；当散热器供暖环路回水温度低于地板辐射供暖环路供水温度时，通过辅助连接 c'-e引入换热器出口供水进行混合；必要时，可将散热器供暖环路回水、地板辐射供暖环路回水和换热器出口供水同时混合，以满足地板辐射供暖环路的供水参数要求。当散热器供暖环路回水仅有部分流量供给地板辐射供暖用户时，多余的流量经过辅助连接d-a”回到换热器单元。

此外，为解决散热器供暖环路和地板辐射供暖环路在级联形式下的定压问题，二级网循环水泵单元由两套串联的循环水泵单元构成，包括安装在换热器单元回水管上的循环水泵单元P1和安装在地板辐射供暖环路供水管上的循环水泵单元P2。两个循环水泵单元共同提供散热器供暖环路和地板辐射供暖环路的循环动力，通过合理配置两套循环水泵单元的扬程，分两级提升循环压头，可满足二级网各供暖环路的定压要求。

具体实施方式二、本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述换热器单元回水管 a”a的一端a通过管路连接二级网的定压设备。

其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式的一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统的热量梯级利用方法，其特征在于，一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统的热量梯级利用方法具体过程为：如图3；

一、当散热器供暖环路的流量G_s等于地板辐射供暖环路的流量G_d时，分为3种情况：

1.1)当散热器供暖环路的回水温度t_s2等于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；具体过程为：

二级网供水通过换热器单元HEX到达换热器单元供水管节点c，从换热器单元供水管节点c到达换热器单元供水管节点c'，从换热器单元供水管节点c'流到散热器供暖环路的供水管，散热器供暖环路的供水温度为t_s1；从换热器单元供水管节点c'通过散热器供暖用户Us到达散热器供暖环路的回水管节点d，散热器供暖环路的回水温度为t_s2；散热器供暖环路的回水通过控制阀单元F3全部流向地板辐射供暖环路的供水管节点e，地板辐射供暖环路的供水温度为t_d1，t_d1＝t_s2，从地板辐射供暖环路的供水管节点e流向地板辐射供暖环路的供水管节点e'，通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，从地板辐射供暖环路的供水管节点f通过地板辐射供暖用户Ud到达地板辐射供暖环路的回水管节点a'，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，从地板辐射供暖环路的回水管节点a'流向换热器单元回水管节点a”，从换热器单元回水管节点a”'流向换热器单元回水管节点a，通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b'流向换热器单元HEX，热水(二级网供水)被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

控制阀单元F3全开，F1和F2关闭，混水泵P3停止运行，循环水泵P1和P2正常运行，从而

形成回路a-b-c-c'-Us-d-e-e'-f-Ud-a'-a”-a；

回路中各管段流量均为G_s，G_s＝G_d；

1.2)当散热器供暖环路的回水温度t_s2大于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；具体过程为：

另一个流向通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”，流量为G_s－G_s2d；

从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为 G_s2d；

从换热器单元回水管节点a”流到地板辐射供暖环路的回水管节点a'，通过混水泵单元 P3流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_s－G_s2d；

2股流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'的二级网供水混合后通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水温度为t_d1，从地板辐射供暖环路的供水管节点f经过地板辐射供暖用户Ud后到达地板辐射供暖环路的回水管节点a'，地板辐射供暖环路的回水管节点a'分成2个流向，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，

其中一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_s－G_s2d；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'流向换热器单元回水管节点a”，流量为G_s2d，与从散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”的二级网供水汇合于换热器单元回水管节点a”，汇合后流量为G_s，从换热器单元回水管节点a”流向换热器单元回水管节点a，换热器单元回水管节点a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b到达换热器单元HEX，热水(二级网供水)被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

除使用主要连接外，还应开启辅助连接d-a”和a'-e'，即控制阀F1和F3开启，F2关闭，混水泵P3运行，循环水泵P1和P2正常运行，构成回路如下：

1.3)当散热器供暖环路的回水温度t_s2小于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1，但是大于地板辐射供暖环路的回水温度t_d2；具体过程为：

从换热器单元回水管节点a”到达换热器单元回水管节点a，通过二级网循环水泵单元 P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b到达换热器单元HEX，热水(二级网供水)被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

除使用主要连接外，还应开启辅助连接d-a”和c'-e，即控制阀F1、F2和F3开启，混水泵P3停止运行，循环水泵P1和P2正常运行，构成回路如下：

由于散热器供暖环路的设计和运行温度高于地板辐射供暖环路，正常工况下不会出现散热器供暖环路回水温度t_s2低于地板辐射供暖环路回水温度t_d2的情况，本实例在此不予说明；

二、当散热器供暖环路的流量G_s小于地板辐射供暖环路的流量G_d时，分为3种情况：

2.1)当散热器供暖环路的回水温度t_s2等于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；具体过程为：

从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'；

另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管a'流向换热器单元回水管a”，流量为 G_s+G_H2d，

从换热器单元回水管a”到换热器单元回水管a，通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管b，从换热器单元供水管b到达换热器单元HEX，二热水(二级网供水) 被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

除使用主要连接外，还应开启辅助连接c'-e和e'-a'，即控制阀F2和F3开启，F1关闭，混水泵P3运行，循环水泵P1和P2正常运行，构成回路如下：

2.2)当散热器供暖环路的回水温度t_s2大于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；具体过程为：

2.2.1)当散热器供暖环路的回水温度时，系统连接形式同工况 1.2；具体过程为：

另一个流向通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”，流量为G_s－G_s2d；

2股水流混合后通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水温度为t_d1，地板辐射供暖环路的供水管节点f经过地板辐射供暖用户Ud后到达地板辐射供暖环路的回水管节点a'分成2个流向，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，其中一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_d－G_s2d；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'流向换热器单元回水管节点a”，流量为G_s2d，与从散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”的流向汇合于换热器单元回水管节点a”，汇合后流量为G_s，从换热器单元回水管节点a”到换热器单元回水管节点a，换热器单元回水管节点a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b到达换热器单元HEX，热水(二级网供水)被重新加热至温度 t_s1到达换热器单元供水管节点c；

除使用主要连接外，还应开启辅助连接d-a”和a'-e'，即控制阀F1和F3开启，F2关闭，混水泵P3运行，循环水泵P1和P2正常运行，构成回路如下：

2.2.2)当散热器供暖环路的回水温度时，具体过程为：

地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3亦到达地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_d－G_s；

地板辐射供暖环路的供水管节点e'通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水管f通过地板辐射供暖用户Ud到达地板辐射供暖环路的回水管a'分成2个流向，地板辐射供暖用户Ud的回水温度为t_d2，其中一个流向通过混水泵单元P3到达地板辐射供暖环路的供水管a'，流量为G_d－G_s；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管a'流向换热器单元回水管a”，流量为G_s，从换热器单元回水管a”到换热器单元回水管a，换热器单元回水管a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管b，从换热器单元供水管b到达换热器单元HEX，热水(二级网供水) 被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

还应开启辅助连接a'-e'，即控制阀F3开启，F1和F2关闭，混水泵P3运行，循环水泵P1和P2正常运行，构成回路如下：

2.2.3)当散热器供暖环路的回水温度t_s2满足关系时，系统连接形式同2.1；具体过程为：

另一个流向到达散热器供暖环路的供水管，散热器供暖环路的供水温度为t_s1，流量为G_s；散热器供暖环路的供水管通过散热器供暖用户Us到达散热器供暖环路的回水管节点d，散热器供暖环路的回水散热器供暖用户Us的回水温度为t_s2；散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e，与换热器单元供水管节点c'通过控制阀单元F2流到地板辐射供暖环路的供水管节点e的二级网供水混合，混合后流量为G_s+G_H2d；

从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'；

从地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3亦到达地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_d－G_s－G_H2d；

地板辐射供暖环路的供水管节点e'通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水管f通过地板辐射供暖用户Ud到达地板辐射供暖环路的回水管a'，地板辐射供暖环路的回水管a'分成2个流向，地板辐射供暖用户 Ud的回水温度为t_d2，其中一个流向通过混水泵单元P3到达地板辐射供暖环路的供水管 a'，流量为G_d－G_s－G_H2d；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管a'流向换热器单元回水管a”，流量为G_s+G_H2d，从换热器单元回水管a”到换热器单元回水管a，换热器单元回水管a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管b，从换热器单元供水管b到达换热器单元HEX，热水(二级网供水)被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

除使用主要连接外，还应开启辅助连接c'-e和e'-a'，即控制阀F2和F3开启，F1关闭，混水泵P3运行，循环水泵P1和P2正常运行，构成回路如下：

2.3)当散热器供暖环路的回水温度t_s2小于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1时，系统连接形式与各管段流量同工况2.2.3；具体过程为：

从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'；

从地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3亦到达地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_d－G_s－G_H2d；

地板辐射供暖环路的供水管节点e'通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水管f通过地板辐射供暖用户Ud到达地板辐射供暖环路的回水管a'，地板辐射供暖环路的回水管a'分成2个流向，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，其中一个流向通过混水泵单元P3到达地板辐射供暖环路的供水管a'，流量为G_d－G_s－G_H2d；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管a'流向换热器单元回水管a”，流量为G_s+G_H2d，从换热器单元回水管a”到换热器单元回水管a，换热器单元回水管a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管b，从换热器单元供水管b到达换热器单元HEX，热水(二级网供水)被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点 c；

除使用主要连接外，还应开启辅助连接c'-e和e'-a'，即控制阀F2和F3开启，F1关闭，混水泵P3运行，循环水泵P1和P2正常运行，构成回路如下：

三、散热器供暖环路的流量G_s大于地板辐射供暖环路的流量G_d时，分三种情况：

3.1)散热器供暖环路的回水温度t_s2等于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；具体过程为：

散热器供暖环路的供水管经过散热器供暖用户Us后到达散热器供暖环路的回水管节点d分成2个流向，散热器供暖环路的回水温度为t_s2，其中一个流向通过控制阀单元F1 到达换热器单元回水管节点a”，流量为G_s－G_d；另一个流向通过控制阀单元F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e，流量为G_d，从地板辐射供暖环路的供水管节点e流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水管节点f经过地板辐射供暖用户Ud后到达地板辐射供暖环路的回水管节点a'，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，地板辐射供暖环路的回水管节点a'到达换热器单元回水管节点a”，换热器单元回水管节点a”到达换热器单元回水管节点a，换热器单元回水管节点a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b到达换热器单元HEX，热水(二级网供水)被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

除使用主要连接外，还应开启辅助连接d-a”，即控制阀F1开启，F2和F3关闭，混水泵P3停止运行，循环水泵P1和P2正常运行，构成回路如下：

3.2)散热器供暖环路的回水温度t_s2大于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；系统连接形式与各管段流量同工况2.2.1；具体过程为：

另一个流向通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”，流量为G_s－G_s2d；

2股水流混合后通过二级网循环水泵单元P2到达地板辐射供暖环路的供水管节点f，地板辐射供暖环路的供水温度为t_d1，地板辐射供暖环路的供水管节点f经过地板辐射供暖用户Ud后到达地板辐射供暖环路的回水管节点a'，地板辐射供暖环路的回水管节点a' 分成2个流向，地板辐射供暖环路的回水温度为t_d2，其中一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'通过混水泵单元P3流到地板辐射供暖环路的供水管节点e'，流量为G_d－ G_s2d；另一个流向从地板辐射供暖环路的回水管节点a'流向换热器单元回水管节点a”，流量为G_s2d，与从散热器供暖环路的回水管节点d通过控制阀单元F1到达换热器单元回水管节点a”的流向汇合于换热器单元回水管节点a”，汇合后流量为G_s，从换热器单元回水管节点a”到换热器单元回水管节点a，换热器单元回水管节点a通过二级网循环水泵单元 P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b到达换热器单元HEX，热水(二级网供水)被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

除使用主要连接外，还应开启辅助连接d-a”和a'-e'，即控制阀F1和F3开启，F2关闭，混水泵P3运行，循环水泵P1和P2正常运行，构成回路如下：

3.3)散热器供暖环路的回水温度t_s2小于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1；系统连接形式同工况1.3；具体过程为：

另一个流向通过控制阀单元F2流到地板辐射供暖环路的供水管节点e，流量为G_H2d；

另一个流向通过控制阀单元F3到达地板辐射供暖环路的供水管节点e，流量为G_d－ G_H2d；

换热器单元回水管节点a”到达换热器单元回水管节点a，换热器单元回水管节点a通过二级网循环水泵单元P1到达换热器单元回水管节点b，从换热器单元回水管节点b到达换热器单元HEX，热水(二级网供水)被重新加热至温度t_s1到达换热器单元供水管节点c；

除使用主要连接外，还应开启辅助连接d-a”和c'-e，即控制阀F1、F2和F3开启，混水泵P3停止运行，循环水泵P1和P2正常运行，构成回路如下：

具体实施方式四、本实施方式与具体实施方式三不同的是，所述当散热器供暖环路的流量G_s等于地板辐射供暖环路的流量G_d时，具体过程为：

当散热器供暖环路的回水温度t_s2大于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1时，流量为 G_s2d为：

$G_{s 2 d} = \frac{t_{d 1} - t_{d 2}}{t_{s 2} - t_{d 2}} G_{s} - - - (1)$

流量为G_s－G_s2d为：

$G_{s} - G_{s 2 d} = \frac{t_{s 2} - t_{d 1}}{t_{s 2} - t_{d 2}} G_{s} - - - (2) .$

其它步骤及参数与具体实施方式三相同。

具体实施方式五、本实施方式与具体实施方式三或四不同的是，所述当散热器供暖环路的流量G_s等于地板辐射供暖环路的流量G_d时，具体过程为：

当散热器供暖环路的回水温度t_s2小于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1，但是大于地板辐射供暖环路的回水温度t_d2时，流量G_H2d为：

$G_{H 2 d} = \frac{t_{d 1} - t_{s 2}}{t_{s 1} - t_{s 2}} G_{s} - - - (3)$

流量G_s－G_H2d为：

$G_{s} - G_{H 2 d} = \frac{t_{s 1} - t_{d 1}}{t_{s 1} - t_{s 2}} G_{s} - - - (4)$

流量G_s+G_H2d为：

$G_{s} + G_{H 2 d} = (1 + \frac{t_{d 1} - t_{s 2}}{t_{s 1} - t_{s 2}}) G_{s} - - - (5) .$

其它步骤及参数与具体实施方式三或四相同。

具体实施方式六、本实施方式与具体实施方式三、四或五不同的是，所述当散热器供暖环路的流量G_s小于地板辐射供暖环路的流量G_d时，具体过程为：

当散热器供暖环路的回水温度t_s2等于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1时，流量G_H2d为：

$G_{H 2 d} = \frac{t_{d 1} - t_{d 2}}{t_{s 1} - t_{d 2}} (G_{d} - G_{s}) - - - (6)$

混合后流量G_s+G_H2d为：

$G_{s} + G_{H 2 d} = \frac{t_{s 1} - t_{d 1}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{s} + \frac{t_{d 1} - t_{d 2}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{d} - - - (7)$

流量G_d－G_s－G_H2d为：

$G_{d} - G_{s} - G_{H 2 d} = \frac{t_{s 1} - t_{d 1}}{t_{s 1} - t_{d 2}} (G_{d} - G_{s}) - - - (8) .$

其它步骤及参数与具体实施方式三、四或五相同。

具体实施方式七、本实施方式与具体实施方式三、四、五或六不同的是，所述当散热器供暖环路的流量G_s小于地板辐射供暖环路的流量G_d时，具体过程为：

当散热器供暖环路的回水温度t_s2大于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1时，分为如下情况：

当散热器供暖环路的回水温度时，流量G_s2d为：

$G_{s 2 d} = \frac{t_{d 1} - t_{d 2}}{t_{s 2} - t_{d 2}} G_{d} - - - (9)$

流量G_s－G_s2d为：

$G_{s} - G_{s 2 d} = G_{s} - \frac{t_{d 1} - t_{d 2}}{t_{s 2} - t_{d 2}} G_{d} - - - (10)$

流量G_d－G_s2d为：

$G_{d} - G_{s 2 d} = \frac{t_{s 2} - t_{d 1}}{t_{s 2} - t_{d 2}} G_{d} - - - (11) .$

当散热器供暖环路的回水温度t_s2满足关系时，流量G_H2d为：

$G_{H 2 d} = \frac{t_{d 1} - t_{d 2}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{d} - \frac{t_{s 2} - t_{d 2}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{s} - - - (12)$

混合后流量G_s+G_H2d为：

$G_{s} + G_{H 2 d} = \frac{t_{d 1} - t_{d 2}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{d} + \frac{t_{s 1} - t_{s 2}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{s} - - - (13)$

流量G_d－G_s－G_H2d为：

$G_{d} - G_{s} - G_{H 2 d} = \frac{t_{s 1} - t_{d 1}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{d} - \frac{t_{s 1} - t_{s 2}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{s} - - - (14)$

其它步骤及参数与具体实施方式三、四、五或六相同。

具体实施方式八、本实施方式与具体实施方式三、四、五、六或七不同的是，所述当散热器供暖环路的流量G_s小于地板辐射供暖环路的流量G_d时，具体过程为：

当散热器供暖环路的回水温度t_s2小于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1时，流量G_H2d为：

$G_{H 2 d} = \frac{t_{d 1} - t_{d 2}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{d} - \frac{t_{s 2} - t_{d 2}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{s} - - - (15)$

混合后流量G_s+G_H2d为：

$G_{s} + G_{H 2 d} = \frac{t_{d 1} - t_{d 2}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{d} + \frac{t_{s 1} - t_{s 2}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{s} - - - (16)$

流量G_d－G_s－G_H2d为：

$G_{d} - G_{s} - G_{H 2 d} = \frac{t_{s 1} - t_{d 1}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{d} - \frac{t_{s 1} - t_{s 2}}{t_{s 1} - t_{d 2}} G_{s} - - - (17) .$

其它步骤及参数与具体实施方式三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九、本实施方式与具体实施方式三、四、五、六、七或八不同的是，所述当散热器供暖环路的流量G_s大于地板辐射供暖环路的流量G_d时，具体过程为：

当散热器供暖环路的回水温度t_s2大于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1时，流量G_s2d为：

$G_{s 2 d} = \frac{t_{d 1} - t_{d 2}}{t_{s 2} - t_{d 2}} G_{d} - - - (18)$

流量G_s－G_s2d为：

$G_{s} - G_{s 2 d} = G_{s} - \frac{t_{d 1} - t_{d 2}}{t_{s 2} - t_{d 2}} G_{d} - - - (19)$

流量G_d－G_s2d为：

$G_{d} - G_{s 2 d} = \frac{t_{s 2} - t_{d 1}}{t_{s 2} - t_{d 2}} G_{d} - - - (20) .$

其它步骤及参数与具体实施方式三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十、本实施方式与具体实施方式三、四、五、六、七、八或九不同的是，所述当散热器供暖环路的流量G_s大于地板辐射供暖环路的流量G_d时，具体过程为：

当散热器供暖环路的回水温度t_s2小于地板辐射供暖环路的供水温度t_d1时，流量G_H2d为：

$G_{H 2 d} = \frac{t_{d 1} - t_{s 2}}{t_{s 1} - t_{s 2}} G_{d} - - - (21)$

流量G_s－G_d+G_H2d为：

$G_{s} - G_{d} + G_{H 2 d} = G_{s} - \frac{t_{s 1} - t_{d 1}}{t_{s 1} - t_{s 2}} G_{d} - - - (22)$

流量G_d－G_H2d为：

$G_{d} - G_{H 2 d} = \frac{t_{s 1} - t_{d 1}}{t_{s 1} - t_{s 2}} G_{d} - - - (23)$

汇合后流量G_s+G_H2d为：

$G_{s} + G_{H 2 d} = G_{s} + \frac{t_{d 1} - t_{s 2}}{t_{s 1} - t_{s 2}} G_{d} - - - (24) .$

其它步骤及参数与具体实施方式三、四、五、六、七、八或九相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例：

本实施例一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统及热量梯级利用方法，具体过程为：

散热器供暖环路与地板辐射供暖环路在不同运行工况下的供回水温度和流量见表1 中(2)～(7)列，根据散热器供暖环路与地板辐射供暖环路的参数对比，确定具体实施方式二中所对应的工况，依据具体实施方式二的过程控制混水泵单元P3的转速和阀门单元F1、 F2、F3的开度，调整主要连接和辅助连接管路的流量实现二级网热水的梯级利用。

本发明一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统仿真实验结果列于表1中 (8)～(13)列。其中换热器进出口管段(包括a”-a、a-b和c-c”)的流量G_H见(8)列；管段d-e 中由散热器供暖环路输送给地板辐射供暖环路的流量见(9)列；辅助连接d-a”、c'-e和a'-e' 的流量见(10)～(12)列；由换热器输送给散热器供暖环路和地板辐射供暖环路的热水经过梯级利用后返回至换热器的热水温度t_H2见(13)列。

表1中(14)～(17)列给出了采用图1所示的换热站系统时的仿真实验结果，及其与本发明结果的对比。其中采用图1所示的换热站系统时，换热器进出口管段的流量G_H和返回换热器的热水温度t_H2见(14)和(16)列；对比两种换热站系统的换热器进出口管段流量G_H，流量比r_G见(15)列，采用本发明换热站系统可降低换热器进出口管段流量，尤其当散热器环路回水温度不低于地板辐射供暖环路供水温度时，可降低16％～30％的换热器进出口管段流量，从而减少循环水泵输送电耗和管道的初投资；对比两种换热站系统中返回换热器的热水温度t_H2，温差Δt见(17)列，采用本发明换热站系统可降低返回换热器的热水温度，尤其当散热器环路回水温度不低于地板辐射供暖环路供水温度时，可降低4～11℃。

表1实施例各工况仿真实验参数汇总

本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

去获取专利，查看全文>

相似文献

专利
中文文献
外文文献

1. 一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统及热量梯级利用方法 [P] . 中国专利： CN105180244B . 2018.02.02
2. 一种散热器和地板辐射供暖环路级联换热站系统及热量梯级利用方法 [P] . 中国专利： CN105180244A . 2015-12-23
3. A METHOD OF RECORDING HEAT CONSUMED IN A RADIATOR AND A HEAT CONSUMPTION METER FOR A RADIATOR [P] . HU223243B1 . 2004-04-28

机译：一种记录在散热器中的热量的方法和一种用于散热器的热量计
4. A METHOD OF RECORDING HEAT CONSUMED IN A RADIATOR AND A HEAT CONSUMPTION METER FOR A RADIATOR [P] . HU9903553A2 . 2000-02-28

机译：一种记录在散热器中的热量的方法以及一种用于散热器的热量计
5. A METHOD OF RECORDING HEAT CONSUMED IN A RADIATOR AND A HEAT CONSUMPTION METER FOR A RADIATOR [P] . HU9903553A3 . 2000-03-28

机译：一种记录在散热器中的热量的方法以及一种用于散热器的热量计