CN101046320A - 一种采暖热水两用装置 - Google Patents
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Abstract
采暖热水两用装置，包括储水罐、加热炉；所述储水罐中安装有换热管，该换热管的出口管连接到加热炉进水管，其进口管与所述加热炉出水管连接，形成生活用水加热回路；所述加热炉出水管过采暖水出水管连接外部散热器进水管，所述加热炉进水管通过采暖水回水管连接外部散热器的回水管，形成供热回路。优选地，所述采暖水回水管、换热管出口管以及加热炉进水管通过三通阀连接。优选地，所述加热炉进水管或出水管上安装有水泵。优选地。所述换热管为盘管。优选地，所述加热炉为采用干式热交换结构的燃气炉。优选地，该装置还采用膨胀水箱以及温度传感器等实现对保护和检测功能。本装置由于采用盘管热水的方式，解决了现有技术采暖、热水循环的矛盾。
Description
技术领域
本发明涉及一种采暖装置，具体地说涉及一种采暖热水两用装置。
背景技术
用于淋浴的家庭热水装置已得到广泛使用，考虑到采暖设备与热水设备的主体都是对水加热的热水设备，因此，如果能够使用热水装置的热水功能同时实现家庭供暖，将会为家庭的淋浴和取暖提供一种节约空间和费用的解决方案。对此，现有技术已经提出了一些技术方案。
尽管热水装置和取暖装置具有相似性，但是目前的热水取暖两用装置存在有许多问题。
目前市场上的燃气两用采暖炉，一般采用壁挂即热式，虽然可以实现洗浴用水和采暖用水两种功能，但启动时温度滞后，同时温度及流量会随使用水量以及水的压力变化而起伏。由于采暖系统水阻和流量的限制，采暖和洗浴两种功能不能同时使用。
2005年2月23日公开的中国发明专利申请CN1584437A公开了一种改进的热水器，这种热水器的进出水管上串连一个水罐，该水罐可以作为热水存储装置以及采暖系统的热源。这种热水器的优点在于，可以利用所述的水罐，通过循环加热获得所需温度的热水，并且使用该水罐作为热源实现采暖。这种热水器虽然解决了使用时启动温度滞后和水温及压力不稳定的问题，但洗浴用的生活水水温设置如需要变化，则要耗费一定时间；而且该热水器的采暖功能只是利用水罐存储的热能，不可能实现分区域采暖和按需供暖。在冬季时，利用水罐供暖不失为一举两得之举，但在夏季则会徒增困扰。因此，这种热水取暖两用装置的用处有限。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种采暖热水两用装置，该装置能够随时获得所需的热水，并且能够实现分区域供暖和按需供暖，真正实现热水、采暖的两大功能。
本发明提供的热水采暖两用装置，储水罐、加热炉；所述储水罐中安装有换热管，该换热管的出口管连接到加热炉进水管，该换热管的进口管与所述加热炉出水管连接，形成生活用水加热回路；所述加热炉出水管过采暖水出水管连接外部散热器进水管，所述加热炉进水管通过采暖水回水管连接外部散热器的回水管，形成供热回路。
优选地，所述采暖水回水管、换热管出口管以及加热炉进水管通过三通阀连接。
优选地，所述加热炉进水管或出水管上安装有水泵。
优选地，，所述换热管为盘管。
优选地，所述加热炉为采用干式热交换结构的燃气炉；所述干式热交换结构是燃烧器的内壁镶嵌保温材料，燃烧室的顶部设置主换热器，所述主换热器包括散热翅片、热交换盘管、热交换盘管进水口、热交换盘管出水口；所述热交换盘管在散热翅片中间盘绕。
优选地，所述储水罐设置水罐膨胀水箱；所述加热炉出水管连接采暖膨胀水箱。
优选地，所述储水罐上壁安装有温度传感器，该传感器的检测探头被容纳在一个测温管中，伸入所述出水罐的较深的区域。
优选地，所述采暖水出水管与所述采暖水回水管之间连接有旁通阀，所述采暖水回水管管口连接有单向阀。
优选地，所述加热炉出水管管壁安装有限温器，其测得的温度高于设定温度时，则关闭加热炉；所述加热炉出水管安装有采暖水传感器，该传感器检测值高于设定的极限温度时，关闭加热炉。
优选地，还包括其它独立的供热回路，分别连接各自的散热器，各供热回路分别具有独立的水泵。
优选地，其特征在于，所述各个供热回路的散热器所在区域，具有采暖温度传感器，当其所测得的区域室温测量值高于设定值时，则该区域的水泵启动，并且加热炉开始加热。
优选地，具有控制单元，该控制单元用于接收该装置的检测元件获得的检测值，并控制加热炉的加热、水泵和阀等执行元件的动作。
本发明提供的技术方案与现有技术相比，具有如下优点：
1、本发明提供的技术方案实现了热水、采暖两个系统相对独立运行。
现有技术的方案中，热水、采暖两个系统互相依赖，不能够独立采暖。本装置将热水回路与采暖回路分别设置，使两个回路能够单独工作，从而可以按需控制。采暖水和洗浴用的生活水采用不同的循环系统，可分别作为不同的控制单元设置不同的热水温度，并可将采暖的区域划分为不同的区域，分别用独立的水泵控制，单独运行。这种结构可以实现不同采暖区域独立控制，可以有效解决大面积区域在采暖时水流量不足、采暖效果差的问题。
2、本发明提出的技术方案在实现采暖、热水两用，并且分别独立控制的同时，节省了空间，节约了成本。
本发明A区供暖系统的循环水泵与生活水系统的循环水泵共用，利用三向阀实现采暖回路和生活用水加热回路的切换。这种设计节省了空间，节约了成本。
3、本发明中采用盘管加热生活用水，解决了现有技术下热水、采暖系统的供水矛盾。
本发明中，在储水罐中设置盘管，该盘管两端通过管路与所述加热炉连接，通过被加热水的循环，不断将加热炉的热量带给储水罐。这种方式避免了现有技术下，对生活用水直接加热造成的与采暖回路循环用水的矛盾，使两种回路共用成为可能，具有很高的创造性。
附图说明
图1是本发明本发明第一实施例结构图；
图2是现有技术的湿式热交换器结构；
图3是本发明第一实施例的干式热交换结构原理图。
具体实施方式
请参看图1，为本发明第一实施例的采暖热水两用装置的结构图。本实施例的采暖热水两用装置采用燃气加热方式实现对水的加热。
如图1所示，该采暖热水两用装置包括储水罐1、燃气炉31。上述部分之间以管道相连接，分别形成生活用水加热回路。此外，该装置还具有专门管道，用于与外部散热器管道连接，并与外部散热器共同构成供热回路。
所述生活用水加热回路用于加热存储在储水罐1中的生活用水。所述储水罐1安置于该装置本体的下部，用于存储生活用水。所述生活用水从生活水进水口E通过管道进入储水罐1的底部，从生活用水出水口U通过管道从该储水罐1的上部流出，形成生活用水的循环回路。
该储水罐1内部靠近上壁安装有盘管22，伸出储水罐1的盘管22两端的出口管PC、进口管PJ的管壁上分别有一圈突起21，将盘管22固定在储水罐1内。该盘管22由管道螺旋盘绕形成，其上部出口管PC与所述燃气炉31的加热炉进水管HJ连通，经过燃气炉31的主换热器15，然后经加热炉出口管HC，返回到该盘管22下部的进口管PJ。上述回路形成生活用水加热回路，该回路管道中充满循环水，通过安装在该管道合适位置的水泵20提供的压力，实现水的流动，形成生活用水加热循环。图1中的实线箭头示出进行生活用水加热时，该回路循环水的流动方向。该管道内的循环水经过所述燃气炉31的主换热器15时，可以获得充分的加热。被加热的热水返回盘管22后，将存储的热量经过盘管22的管壁传递给储水罐1中存储的生活用水，使生活用水受到加热。
所述采暖回路用于实现为不同区域供暖。该回路由所述燃气炉31以及通过管道与其连接的外部散热器组成。
如图1所示，所述燃气炉31的加热炉出口管HC在末端分为A、B两个管道支路，每个支路安装有水泵，分别是A区循环水泵和B区循环水泵。其中，所述A区循环水泵同时也是所述生活用水加热回路水泵。上述水泵为循环回路的形成提供压力。
所述支路A进一步分为A1管道支路和A2管道支路。所述A1管道支路就是通向所述盘管22的进口管PJ，所述A2管道通向A区采暖水出水口MA。经过所述A区循环水泵加压的热水，从所述A区采暖水出水口MA流出，经过A区的外部散热器后，从A区采暖水回水口RA流回。该流回的采暖用水通过采暖水回水管RAG流向三向阀6。该三向阀6安装在所述盘管22的上部出口管PC、加热炉进口管HJ以及A区采暖水回水管RAG的联结处，用于控制A区采暖水与生活用水加热回路的切换。当该三向阀6关断盘管22出口管PC与所述加热炉进口管HJ的连接，并开通A区采暖水回水管RAG与加热炉进口管HJ的连接时，A区采暖用水的回水得以流向所述燃气炉31，形成A区采暖循环。A区的水在循环过程中，经过燃气炉31加热获得热量，通过外部的散热器向A区供暖。当所述三向阀6开通盘管22出口管PC与所述加热炉进口管HJ的连接，并关断A区采暖水回水管RAG与加热炉进口管HJ的连接时，生活用水加热循环得以实现。因此，由于所述三向阀6的控制，使生活用水加热回路和A区采暖回路共用部分管道，并共用一个水泵，分别实现生活用水加热循环和A区采暖循环。
所述管道B通向B区采暖出水口MB，经过B区散热器后，通过B区采暖回水口RB返回，经过B区采暖水回水管RBG返回所述加热炉进口管HJ，从而形成B区的采暖回路。
上述生活用水加热回路和采暖回路构成本实施例的基本部分。为实现对采暖和生活用水加热状况的控制，以及本装置的良好运行，本实施例的装置中还安装有若干检测元件和保护元件。为实现对本装置工作过程的控制，还需要具有控制器件。在本装置中，采用电脑作为核心控制器件，接收各种检测元件输出的检测信号，并根据需求和设置控制所述燃气炉和水泵、三通阀等执行器件工作。
所述检测元件包括安置于所述储水罐1上壁的温度表7和生活热水传感器8，用于检测生活用水的温度。上述元件共用一测温管9，该测温管9用于容纳所述温度表7和生活热水传感器8的检测探头。测温管9伸入储水罐1中较深的区域，用于检测储水罐1内的生活用水的温度。所述温度表7在本地显示生活用水温度，而所述生活热水传感器8则将检测获得的温度值传送给电脑，供其用于控制。由于测温管采用探入式，感温更准确，温度控制效果好。
所述检测元件还包括采暖温控器(图未示)，上述采暖温控器设置在A、B两区对应的不同区域中，依照不同区域设定的采暖温度，所述电脑根据该采暖温控器的测量值，控制A、B区水泵的启动停止，使所述采暖循环工作。
所述保护元件用于实现安全保护，包括以下元件。
如图1所示，A区采暖回路在管道A2和A区回水管道RAG上有旁通阀4，同样B区采暖系统在管道B和B区回水管道RBG上有旁通阀4。所述A区采暖回路的回水口RA、B区采暖回路的回水口RB上，设置有单向阀5。当采暖区域中的散热器阻力过大，系统压力增大超过设定值时，所述旁通阀4打开，降低采暖系统阻力，保护该装置不被破坏。所述单向阀5用于防止从散热器流出的回水回流。
如图1所示，在主换热器15和水泵19、20之间的管路上，设置有采暖水传感器18，当其测得的温度高于极限温度时，电脑控制燃气炉31的比例燃气阀10关闭，停止加热。
如图1所示，在主换热器15的出口管路上，设置限温器12，当限温器12测得的温度高于设定温度时，电脑板控制比例燃气阀10关闭，停止加热。
如图1所示，储水罐1上设置水罐膨胀水箱2，当水罐1的水压过大时，可以通过该水罐膨胀水箱2降低储水罐1承受的压力。
如图1所示，加热炉出口管HC中有膨胀水箱17，可以缓冲管路中的压力，避免循环回路压力过大造成损坏。
此外，为了提高加热效率，本实施例提供的装置其燃气炉31的主换热器15还采用了干式热交换结构。
目前的燃气热水器多采用湿式热交换器结构，如图2所示，水从进水管111进入，水管盘绕在燃烧室112的四周，热水从出水管110流出，燃烧器本身没有保温结构。
如图1和图3所示，本装置的燃气炉采用干式热交换结构，燃烧器11的内壁镶嵌有保温材料，燃烧室的顶部设置主换热器15，所述主换热器15由散热翅片101、热交换盘管103、热交换盘管进水口102、热交换盘管出水口104组成。所述热交换盘管103在散热翅片101中间盘绕。
与现有技术的湿式热交换器相比，干式热交换器的热交换效率高，热损失少。
本实施例提供的装置安置于一个外壳中，形成一个整体。
上述各个部件在作为主控元件的电脑的控制下实现采暖和供应生活用热水两种需求。具体而言，该装置具有冬、夏两种工作模式，在两种工作模式下，控制过程有所不同。
在夏季工作模式下，只有生活热水系统可以工作，控制过程如下：
当生活热水传感器8测得的生活热水的水温低于设定的水温时，此时电脑控制装置使三向阀6封闭A区采暖系统的回水管，此时电脑板控制燃气炉31的风机14启动，进行前清扫，进气阀门打开，燃气由燃气入口G进入，并经比例燃气阀10进入燃烧器。启动点火电极16后，燃气在燃烧器中燃烧；同时，A区循环水泵20启动，生活用水加热回路中的循环水穿过主换热器15，水被加热，并通过储水罐1中的盘管22将热量传递给储水罐1中的冷水，如此反复。当所述生活热水传感器8测得生活热水达到设定水温时，电脑控制所述燃气炉31停止加热，循环水泵20停止工作，同时关闭比例燃气阀10。此时，打开生活热水出水口E，就可以方便的使用热水。
在冬季工作模式下该装置具有生活热水功能和采暖功能，但生活热水优先。当生活热水传感器8测得的温度低于设定温度时，生活热水系统启动工作，相当于夏季模式。
当生活热水的温度高于设定温度时，电脑控制装置使三向阀6封闭盘管22的出水管道PC，并使所述采暖水回水管RAG与所述加热炉进口管HJ连通，使A区供热回路开通。当电脑接收A、B两区对应的不同区域中设置的采暖温度传感器(图未示)测量的室温，并判断室温低于要求的温度时，可以分别控制A、B区水泵的工作，开始供暖循环。
在本实施例中，采用燃气炉实现对循环水的加热，实际上也可以采用电加热或其他形式的加热方式实现加热。
本实施例中，采用盘管实现对储水罐中生活用水的加热，实际上，也可以采用其他形式的管道，只要能够将生活用水加热回路中循环水的热量传递给储水罐中存储的水即可。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1、一种采暖热水两用装置，包括储水罐、加热炉；其特征在于，所述储水罐中安装有换热管，该换热管的出口管连接到加热炉进水管，该换热管的进口管与所述加热炉出水管连接，形成生活用水加热回路；所述加热炉出水管过采暖水出水管连接外部散热器进水管，所述加热炉进水管通过采暖水回水管连接外部散热器的回水管，形成供热回路。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述采暖水回水管、换热管出口管以及加热炉进水管通过三通阀连接。
3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述加热炉进水管或出水管上安装有水泵。
4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述换热管为盘管。
5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热炉为采用干式热交换结构的燃气炉；所述干式热交换结构是燃烧器的内壁镶嵌保温材料，燃烧室的顶部设置主换热器，所述主换热器包括散热翅片、热交换盘管、热交换盘管进水口、热交换盘管出水口；所述热交换盘管在散热翅片中间盘绕。
6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储水罐设置水罐膨胀水箱；所述加热炉出水管连接采暖膨胀水箱。
7、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储水罐上壁安装有温度传感器，该传感器的检测探头被容纳在一个测温管中，伸入所述出水罐的较深的区域。
8、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述采暖水出水管与所述采暖水回水管之间连接有旁通阀，所述采暖水回水管管口连接有单向阀。
9、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热炉出水管管壁安装有限温器，其测得的温度高于设定温度时，则关闭加热炉；所述加热炉出水管安装有采暖水传感器，该传感器检测值高于设定的极限温度时，关闭加热炉。
10、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括其它独立的供热回路，分别连接各自的散热器，各供热回路分别具有独立的水泵。
11、根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述各个供热回路的散热器所在区域，具有采暖温度传感器，当其所测得的区域室温测量值高于设定值时，则该区域的水泵启动，并且加热炉开始加热。
12、根据权利要求1-12所述的任意一项所述的装置，其特征在于，具有控制单元，该控制单元用于接收该装置的检测元件获得的检测值，并控制加热炉的加热、水泵和阀等执行元件的动作。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20071003 |