【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源(冷热水资源)利用，尤其是涉及一种多水源自动分配水量的冷热资源取水系统及运行方法。
技术介绍
1、地表水(江河湖海水库)冷热资源是一种清洁绿色能源，是地球上水体大循环的产物，年复一年，循环往复，可持续利用，但各地区年总地表水资源量有限，且时空分布不均匀。因此高效节约、循环利用地表水冷热资源，是国家保护地表水资源安全的要求，也是合理利用地表水冷热资源、开发绿色清洁可持续的新能源发展需要。
2、目前我国城市建筑江水源冷热空调、水源气化lng(液化天然气)、数据储存与算力中心机房散热用水、工业热电厂钢厂冷却用水、冷热水源养殖业等行业地表水冷热资源的利用蓬勃发展，但将地表水作为冷热资源的利用方式基本为粗放式的，通常是直接抽取地表水(单一水源)，经过冷热交换利用后直接排放，这样既需要大量地表水源，也产生了大量弃水直排，影响受纳水体局部生态环境，按照国家‘节水优先’原则，需要考虑水体温度恢复再循环利用，尽量减少地表水源的补给，让有限地表水冷热资源利用发挥更大的效益。在地表水冷热资源循环利用过程中，由于受气候和江河水文条件影响，循环水源、地表水源等多水源的水量和水温等特征参数总是动态变化的，而如何合理分配多水源中各水源用量，使混合水体既能满足冷热资源利用效率，又能尽量多用循环水源，达到高效节约、循环利用地表水冷热资源的目的。
技术实现思路
1、为解决以上问题，本专利技术提供一种多水源自动分配水量的冷热资源取水系统及运行方法，解决多水源的地表水冷热资源利用中水源自动
2、本专利技术采用的技术方案是：一种多水源自动分配水量的冷热资源取水系统，其特征在于：包括混合取水池、沉砂池、循环水源储水池、回水再用水源储水池和地表水源，回水再用水源储水池通过回水再用水源进水管与回水再用水源连通，形成回水再用水源进水通道；循环水源储水池通过循环水源进水管与循环水源连通，形成循环水源进水通道；沉砂池通过地表水源进水管和防洪闸与地表水源连通，形成地表水源进水通道；混合取水池通过回水再用水源平衡调节闸与回水再用水源储水池连通，通过循环水源平衡调节闸与循环水源储水池连通，通过地表水源平衡调节闸与沉砂池连通；混合取水池通过水泵出水管与加压泵相连，作为取水通道；回水再用水源所处位势最高，循环水源所处位势次之，地表水源所处位势低。
3、作为优选，所述混合取水池上部通过溢流管与沉砂池连通。
4、作为优选，当回水再用水源和循环水源有足够的水量满足加压泵取水时，混合取水池内高位水源逼迫低位地表水源，让地表水源不能进入混合取水池内；同样，当回水再用水源有足够的水量满足加压泵取水时，混合取水池内高位水源首先会逼迫低位地表水源，不能进入混合取水池内，随着回水再用水源的水量进一步加大，进一步抬高混合取水池内水位，逼迫次低位的循环水源也不能进入混合取水池内，达到多用回水再用水源和循环水源，少用地表水的目的。
5、作为优选，当优先利用的回水再用水源水量不够时，混合取水池内水位会下降，循环水源平衡调节闸开启；若水量还不够时，在地表水源的水体压力作用下，会进一步开启地表水源平衡调节闸，补充加压泵进水口不足的水量。
6、作为优选，循环水源为经过冷热交换装置利用后水体，再通过物理设施与大气或地层或太阳能等进行冷热源交换，恢复水体的温度并能循环再利用的水源。
7、作为优选，回水再用水源为经过冷热交换装置利用后水体，不需循环恢复水温，还能直接再次利用的水源。
8、作为优选，地表水源为储存在江、河、湖、水库区域地表，并有冷热资源利用价值的地表水。
9、一种多水源自动分配水量的冷热资源取水系统的运行方法，其特征在于：运行过程中任一时间t内，q0(t)＝q1(t)+q2(t)+q3(t)，其中，q0为加压泵出水量，q1为地表水源进水量，q2为循环水源进水量，q3为回水再用水源进水量；
10、当q0(t)＝q3(t)时，即加压泵出水量等于回水再用水源进水量q3，若循环水源再通过循环水源平衡调节闸进水，这样会抬高混合取水池内水位，反过来压迫循环水源平衡调节闸和地表水源平衡调节闸，使循环水源平衡调节闸和地表水源平衡调节闸关闭；
11、当q0(t)＝q3(t)+q2(t)时，即加压泵取水量等于回水再用水源进水量q3与循环水源进水量q2之和，若地表水源平衡调节闸再进水，混合取水池内进水量会多于出水量，也会抬高混合取水池内水位，反过来压迫地表水源平衡调节闸随之关闭；
12、当q0(t)<q3(t)+q2(t)时，混合取水池内水位上下抬高波动，这样会动态调节平衡调节闸21的开启度，确保优先用回水再用水源，不够部分由循环水源补上，这时多余循环水源继续停留在循环水源储水池内暂存；
13、当q0(t)>q3(t)+q2(t)时，即加压泵出水量大于回水再用水源进水量q3与循环水源进水量q2之和，也就是循环水源进水量q2与回水再用水源进水量q3之和不足以满足加压泵出水量，混合取水池内水位会下降，这时地表水源平衡调节闸会打开进水，保持混合取水池内水量平衡，即加压泵取水量等于回水再用水源进水量q3、循环水源水量q2与地表水源水量q1之和，即q0(t)＝q1(t)+q2(t)+q3(t)。
14、作为优选，q0(t)<q3(t)+q2(t)时，即回水再用水源进水量q3(t)与循环水源进水量q2(t)之和大于或等于加压泵取水量q0(t)，会迫使低位地表水源q1的平衡调节闸关闭，并抬高混合取水池内水位，对加压泵而言，出水端水位要求不变的条件下，若进水端水位抬高，加压泵进出水两端水头差减少，节省加压水泵用电量。
15、本专利技术取得的有益效果是：本专利技术解决多水源的地表水冷热资源水量自动分配的问题，做到优先使用回水再用水源和循环水源，以减少地表水资源直取用量，达到节约水资源，同时可以减少冷热交换利用后的水体直排量，减轻对接纳水体(江河)水生态环境的影响。本专利技术具有以下优点：
16、1、节约水资源：在达到同样热交换效果的情况下，采用本专利技术后，通过自动调配多水源的水量分配机制，优先利用循环水源的冷热资源，尽量少用地表水量，从而可节约地表水资源量50％以上，让有限的地表水冷热资源利用服务更多、更广阔需要地表水冷热资源的行业和区域；
17、2、水量分配无需外加动力：自动调配多水源的地表水冷热资源利用方法与装置中水体在流动过程中是重力自流，水源选择和水量分配过程中，地表水源进水通道、循环水源进水通道、回水再用水源进水通道的平衡调节闸门的开启是利用各水源的优先分级时水体所处位势形成的压力自动调节，不需要其它动力装置，无需消耗电等其它能源；
18、3、高水高用、节能省电：循环水源与回水水源通过加压泵送至冷热交换器利用后水体，在循环回复水体温度过程中，也能保持其位(置)势(能)较高，若能在循环水源或回水水源进入混合取水池后，使其混合取水池内水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多水源自动分配水量的冷热资源取水系统，其特征在于：包括混合取水池(0)、沉砂池(13)、循环水源储水池(22)、回水再用水源储水池(32)和地表水源，回水再用水源储水池(32)通过回水再用水源进水管(33)与回水再用水源连通，形成回水再用水源进水通道(3)；循环水源储水池(22)通过循环水源进水管(23)与循环水源连通，形成循环水源进水通道(2)；沉砂池(13)通过地表水源进水管(14)和防洪闸(12)与地表水源连通，形成地表水源进水通道(1)；混合取水池(0)通过回水再用水源平衡调节闸(31)与回水再用水源储水池(32)连通，通过循环水源平衡调节闸(21)与循环水源储水池(22)连通，通过地表水源平衡调节闸(11)与沉砂池(13)连通；混合取水池(0)通过水泵出水管(41)与加压泵相连，作为取水通道；回水再用水源所处位势最高，循环水源所处位势次之，地表水源所处位势低。
2.根据权利要求1所述的多水源自动分配水量的冷热资源取水系统，其特征在于：所述混合取水池(0)上部通过溢流管(42)与沉砂池(13)连通。
3.根据权利要求1所述的多水源自动分配水
4.根据权利要求3所述的多水源自动分配水量的冷热资源取水系统，其特征在于：当优先利用的回水再用水源水量不够时，混合取水池(0)内水位会下降，循环水源平衡调节闸(22)开启；若水量还不够时，在地表水源的水体压力作用下，会进一步开启地表水源平衡调节闸(11)，补充加压泵进水口不足的水量。
5.根据权利要求1所述的多水源自动分配水量的冷热资源取水系统，其特征在于：循环水源为经过冷热交换装置利用后水体，再通过物理设施与大气或地层或太阳能等进行冷热源交换，恢复水体的温度并能循环再利用的水源。
6.根据权利要求1所述的多水源自动分配水量的冷热资源取水系统，其特征在于：回水再用水源为经过冷热交换装置利用后水体，不需循环恢复水温，还能直接再次利用的水源。
7.根据权利要求1所述的多水源自动分配水量的冷热资源取水系统，其特征在于：地表水源为储存在江、河、湖、水库区域地表，并有冷热资源利用价值的地表水。
8.一种多水源自动分配水量的冷热资源取水系统的运行方法，其特征在于：运行过程中任一时间t内，Q0(t)＝Q1(t)+Q2(t)+Q3(t)，其中，Q0为加压泵出水量，Q1为地表水源进水量，Q2为循环水源进水量，Q3为回水再用水源进水量；
9.根据权利要求8所述的水源自动分配水量的冷热资源取水系统的运行方法，其特征在于：Q0(t)<Q3(t)+Q2(t)时，即回水再用水源进水量Q3(t)与循环水源进水量Q2(t)之和大于或等于加压泵取水量Q0(t)，会迫使低位地表水源Q1的平衡调节闸(11)关闭，并抬高混合取水池(0)内水位，对加压泵而言，出水端水位要求不变的条件下，若进水端水位抬高，加压泵进出水两端水头差减少，节省加压水泵用电量。
...【技术特征摘要】
1.一种多水源自动分配水量的冷热资源取水系统，其特征在于：包括混合取水池(0)、沉砂池(13)、循环水源储水池(22)、回水再用水源储水池(32)和地表水源，回水再用水源储水池(32)通过回水再用水源进水管(33)与回水再用水源连通，形成回水再用水源进水通道(3)；循环水源储水池(22)通过循环水源进水管(23)与循环水源连通，形成循环水源进水通道(2)；沉砂池(13)通过地表水源进水管(14)和防洪闸(12)与地表水源连通，形成地表水源进水通道(1)；混合取水池(0)通过回水再用水源平衡调节闸(31)与回水再用水源储水池(32)连通，通过循环水源平衡调节闸(21)与循环水源储水池(22)连通，通过地表水源平衡调节闸(11)与沉砂池(13)连通；混合取水池(0)通过水泵出水管(41)与加压泵相连，作为取水通道；回水再用水源所处位势最高，循环水源所处位势次之，地表水源所处位势低。
2.根据权利要求1所述的多水源自动分配水量的冷热资源取水系统，其特征在于：所述混合取水池(0)上部通过溢流管(42)与沉砂池(13)连通。
3.根据权利要求1所述的多水源自动分配水量的冷热资源取水系统，其特征在于：当回水再用水源和循环水源有足够的水量满足加压泵取水时，混合取水池(0)内高位水源逼迫低位地表水源，让地表水源不能进入混合取水池(0)内；同样，当回水再用水源有足够的水量满足加压泵取水时，混合取水池(0)内高位水源首先会逼迫低位地表水源，不能进入混合取水池(0)内，随着回水再用水源的水量进一步加大，进一步抬高混合取水池(0)内水位，逼迫次低位的循环水源也不能进入混合取水池(0)内，达到多用回水再用水源和循环水源，少用地表水的目的。
4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王中伟，龚本洲，周子培，王钰捷，王连新，李晗璟，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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