【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及供热，尤其涉及一种集中供热系统及其室温调控与热量计费方法。
技术介绍
1、集中供热系统中，由于建筑热用户距离换热站长度不等，为保证一部分远端用户室温达到设计温度标准，热网常常采取大流量和超负荷供热的方式，造成近端用户室温出现偏高，进而室内漏热量大，造成热能的极大浪费。同时，超负荷供热也造成了集中供热一次网回水温度偏高，使得供热网络的供热能力难以进一步增加，一次网的输配能耗偏大，难以在热源站侧回收废热利用。由于目前的集中供热的调节措施集中在热网和热力站侧，而目前常用的地暖，散热器等室内供热末端由于其调节性能较差，用户侧难以实现按需供热调节和室内温度的快速调节。
技术实现思路
1、本专利技术提供的集中供热系统，用以解决现有集中供热系统用户无法根据供热需求独立调节室温，以及用户末端回水温度较高导致一次网输配能耗大、热源站余热难以利用的缺陷。
2、本专利技术第一方面提供一种集中供热系统，包括：区域热力站和至少一个楼栋，所述楼栋包括多个用户单元，多个所述用户单元通过管路并联设置，所述用户单元中设有供热末端、水-空气热泵机组和三通控制阀；所述水-空气热泵机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，所述蒸发器包括蒸发器载冷剂通道和蒸发器制冷剂通道，所述蒸发器制冷剂通道、所述压缩机、所述冷凝器和所述节流阀依次连接并形成回路；所述区域热力站的二次网供水端与所述供热末端的进口端连通，所述供热末端的出口端与所述三通控制阀的第一接口连接，所述三通控制阀的第二接口与所述蒸发器载冷剂通道
3、根据本专利技术提供的集中供热系统，所述冷凝器为热风和制冷剂进行换热的两流体换热器，所述冷凝器包括冷凝器制冷剂通道、风机和空气流道。
4、根据本专利技术提供的集中供热系统，所述室内末端和所述冷凝器为一体式结构，所述冷凝器为热风、制冷剂和载冷剂三股流体换热的三介质换热器，所述冷凝器包括冷凝器载冷剂通道、冷凝器制冷剂通道、风机和空气流道，所述蒸发器制冷剂通道、所述压缩机、所述冷凝器制冷剂通道和所述节流阀依次连接并形成回路；所述供热末端的出口端与所述冷凝器载冷剂通道的进口端连接，所述冷凝器载冷剂通道的出口端与所述供热末端的进口端连接。
5、根据本专利技术提供的集中供热系统，所述冷凝器包括多个通过制冷剂管路相互并联的多联式冷凝模块，所述冷凝模块包括冷凝器制冷剂通道、风机和空气流道，所述蒸发器制冷剂通道、所述压缩机、多个通过管路相互并联的所述冷凝模块和所述节流阀依次连接并形成回路；所述冷凝模块还包括启闭阀，所述启闭阀设于所述冷凝器制冷剂通道出口端的管路上。
6、根据本专利技术提供的集中供热系统，所述冷凝模块还包括冷凝器载冷剂通道；所述用户单元包括与所述冷凝模块为一体式结构且数量一一对应的多个供热末端，所述区域热力站的供水端与每个所述供热末端的进口端连接，所述供热末端的出口端与对应所述冷凝器载冷剂通道的进口端连接，所述冷凝器载冷剂通道的出口端与对应所述供热末端的进口端连接。
7、根据本专利技术提供的集中供热系统，还包括与所述楼栋数量一一对应的多个热量计量分摊装置和与所述用户单元数量一一对应的多个热分配表，所述热量计量分摊装置一一对应设于所述楼栋，所述区域热力站的供水端和回水端均与所述热量计量分摊装置连接，所述热分配表的进口端与所述区域热力站的供水端连接，所述热分配表设置在所述用户单元的进口或出口管段上。
8、根据本专利技术提供的集中供热系统，所述热分配表包括依次连接的温控器、控制阀和流量表，所述温控器的进口端与所述区域热力站的供水端连接，所述流量表的出口端与对应所述用户单元的进口端连接；所述温控器用于采集所述用户单元的供水温度、回水温度以及室内温度，所述流量表用于采集所述用户单元的供水流量；所述热量计量分配装置包括楼栋数据采集计算器以及管理-通讯系统，所述楼栋数据采集计算器用于采集所述楼栋的供水温度、回水温度以及供水流量，所述管理-通讯系统与所述热分配表通信连接，以实现对所述热分配表的数据管理。
9、本专利技术第二方面提供一种基于如上任一项所述的集中供热系统的室温调控方法，包括如下步骤。
10、获取所述用户单元的当前室内温度t。
11、将所述用户单元的当前室内温度t分别与第一预设室内温度tset1和第二预设室内温度tset2进行比对，tset1＜tset2，其中，所述第一预设室内温度为室内无人时的值班供热模式的设定室温，所述第二预设室内温度为室内有人时的设定温度。
12、当室内无人时，室内设定温度为tset1，运行值班供热模式，将室内温度t维持在在tset1，关闭所述水-空气热泵机组，关闭所述三通控制阀的第二接口，开启所述三通控制阀的第一接口和第三接口，所述区域热力站对所述供热末端供给温度较低的热水，保障所述用户单元室内的基础室温。
13、当室内有人时，室内设定温度为tset2，若tset1≤t＜tset2，运行启动供热模式，开启所述水-空气热泵机组，关闭所述三通控制阀的第三接口，开启所述三通控制阀的第一接口和第二接口，所述区域热力站对所述供热末端供给温度较低的热水，保障所述用户单元室内的基础室温，且所述水-空气热泵机组对所述用户单元室内供热实现室内快速升温，并降低所述供热末端的回水温度。
14、当室内有人时，且t≥tset2时，此时启动供热模式结束，室内供热负荷较为稳定，转为稳定供热模式运行，所述区域热力站对所述供热末端供给温度较低的热水，保障所述用户单元室内的基础室温，且所述水-空气热泵机组调节压缩机频率，降低供热能力，使室温维持在tset2，承担室内舒适性供暖负荷，从供热末端回水取热，降低所述供热末端的回水温度。
15、本专利技术第二方面提供一种基于如上任一项所述的集中供热系统的热量计费方法，包括如下步骤。
16、确定一次网的协议回水温度t1，基于所述一次网的协议回水温度t1，确定二次网的协议回水温度th。
17、获取所述楼栋的供水温度数据t0、所述楼栋的供水流量数据m0和每个所述用户单元的供水流量数据mi。
18、基于所述楼栋的供水温度数据t0与所述协议回水温度th的比对结果，计算所有所述用户单元的热量计费c0。
19、计算每个所述用户单元的供水流量数据mi与所述楼栋的供水流量数据m0之比，基于每个所述用户单元的供水流量数据mi与所述区域热力站的供水流量数据m0之比，计算每个所述用户单元的热量计费ci。
20、本专利技术提供的集中供热系统，通过将水-空气热泵机组中的蒸发器制冷剂通道、压缩机、冷凝器和节流阀依次连接并形成回路，并将区域热力站的二次网供水端与供热末端的进口端连通，供热末端的出口端与三通控制阀的第一接口连接，三通控制阀的第二接口与蒸发器载冷剂通道的进口端连接，三通控制阀的第三接口和蒸发器载冷剂通道的出口端均与区域热力站的回水端连接。冬季供暖时，可以仅通过区域热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种集中供热系统，其特征在于，包括：区域热力站和至少一个楼栋，所述楼栋包括多个用户单元，多个所述用户单元通过管路并联设置，所述用户单元中设有供热末端、水-空气热泵机组和三通控制阀；
2.根据权利要求1所述的集中供热系统，其特征在于，所述冷凝器为热风和制冷剂进行换热的两流体换热器，所述冷凝器包括冷凝器制冷剂通道、风机和空气流道。
3.根据权利要求1所述的集中供热系统，其特征在于，所述室内末端和所述冷凝器为一体式结构，所述冷凝器为热风、制冷剂和载冷剂三股流体换热的三介质换热器，所述冷凝器包括冷凝器载冷剂通道、冷凝器制冷剂通道、风机和空气流道，所述蒸发器制冷剂通道、所述压缩机、所述冷凝器制冷剂通道和所述节流阀依次连接并形成回路；
4.根据权利要求1所述的集中供热系统，其特征在于，所述冷凝器包括多个通过制冷剂管路相互并联的多联式冷凝模块，所述冷凝模块包括冷凝器制冷剂通道、风机和空气流道，所述蒸发器制冷剂通道、所述压缩机、多个通过管路相互并联的所述冷凝模块和所述节流阀依次连接并形成回路；
5.根据权利要求4所述的集中供热系统，其特征在于，
6.根据权利要求1至5任一项所述的集中供热系统，其特征在于，还包括与所述楼栋数量一一对应的多个热量计量分摊装置和与所述用户单元数量一一对应的多个热分配表，所述热量计量分摊装置一一对应设于所述楼栋，所述区域热力站的供水端和回水端均与所述热量计量分摊装置连接，所述热分配表的进口端与所述区域热力站的供水端连接，所述热分配表设置在所述用户单元的进口或出口管段上。
7.根据权利要求6所述的集中供热系统，其特征在于，所述热分配表包括依次连接的温控器、控制阀和流量表；
8.一种基于如权利要求1至7任一项所述的集中供热系统的室温调控方法，其特征在于，包括：
9.一种基于如权利要求1至7任一项所述的集中供热系统的热量计费方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种集中供热系统，其特征在于，包括：区域热力站和至少一个楼栋，所述楼栋包括多个用户单元，多个所述用户单元通过管路并联设置，所述用户单元中设有供热末端、水-空气热泵机组和三通控制阀；
2.根据权利要求1所述的集中供热系统，其特征在于，所述冷凝器为热风和制冷剂进行换热的两流体换热器，所述冷凝器包括冷凝器制冷剂通道、风机和空气流道。
3.根据权利要求1所述的集中供热系统，其特征在于，所述室内末端和所述冷凝器为一体式结构，所述冷凝器为热风、制冷剂和载冷剂三股流体换热的三介质换热器，所述冷凝器包括冷凝器载冷剂通道、冷凝器制冷剂通道、风机和空气流道，所述蒸发器制冷剂通道、所述压缩机、所述冷凝器制冷剂通道和所述节流阀依次连接并形成回路；
4.根据权利要求1所述的集中供热系统，其特征在于，所述冷凝器包括多个通过制冷剂管路相互并联的多联式冷凝模块，所述冷凝模块包括冷凝器制冷剂通道、风机和空气流道，所述蒸发器制冷剂通道、所述压...
【专利技术属性】
技术研发人员：江亿，李天成，杨子旭，石文星，李先庭，王宝龙，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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