CN101290146A - 住宅建筑闭式供暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种住宅建筑闭式供暖系统。其包括供暖设施及其供暖管道和供暖回水管道，以及常规加热装置及其经供热循环泵与供暖回水管道连通的回水管道和与供暖管道连通的供水管道，太阳能集热器通过换热系统并入常规供暖系统；所述供暖设施、常规加热装置和太阳能集热器进出水口均设有阀，从而控制常规供热系统和太阳能源系统已获得合适的供暖温度。本发明提供了利用了太阳能这一清洁能源，且不容易使供暖管道结垢的住宅建筑闭式供暖系统。

Description

住宅建筑闭式供暖系统

(一)技术领域

本发明涉及涉及一种住宅建筑闭式供暖系统，具体说是涉及一种住宅建筑太阳能辅助供暖系统，属于暖通技术领域。

(二)背景技术

针对于目前我国常规能源日益紧缺，全球石油开采使用年限44年，天然气63年，煤炭230年，太阳能50亿年！建筑耗能占社会总能耗的31％，单位建筑能耗为发达国家的3倍。其中采暖占城镇建筑能耗40％成为建筑能耗中的巨无霸40％。今年3月，由清华大学建筑节能研究中心发布的《中国建筑节能年度发展研究报告2007》中称，我国北方城镇采暖能耗占全国城镇建筑总能耗的40％，为建筑能源消耗的最大组成部分。根据建设部2006年的统计显示，目前全国供热采暖耗能全年约为1.3亿吨标准煤，占全社会总能耗的10％。其中一个很重要的原因就是北方冬季供热采暖消耗了大量能源。

住宅建筑供暖系统目前除了热电厂、发电厂等采用余热供暖外，更多的供暖系统采用常规能源进行供暖，造成常规能源消耗量大；同时因燃烧大量的化石燃料，会产生大量的温室气体和酸性气体，造成环境压力进一步增大。

此外由于目前太阳能供暖系统则是对供暖设施进行直接供暖，一个是冬天由于太阳能集热器富集热量少，供暖设施温度不够，此外因为供暖循环造成介质损失，需要不断补水，也就是不断补进去具有一定硬度的水，造成集热器结垢严重。

(三)发明内容

本发明为了克服目前常规能源供暖容易造成管道结垢，且能耗高的缺陷，提供了利用了太阳能这一清洁能源，且不容易使供暖管道结垢的住宅建筑闭式供暖系统。

本发明采用以下技术方案：

本发明住宅建筑闭式供暖系统，包括供暖设施及其供暖管道和供暖回水管道，以及常规加热装置及其经供热循环泵与供暖回水管道连通的回水管道和与供暖管道连通的供水管道，其中常规加热装置还设置有与自来水管道相连的上水管道，本系统还包括储热水箱和太阳能集热器及其热媒供水管路、热媒回水管路和其热媒回水管路上的集热循环泵，其中储热水箱内设置有与热媒供水管路和热媒回水管路构成回路的换热盘管，且其设置有与所述供热循环泵出水口连通的回水管路和与所述供暖管道连通的供水管路；所述供暖设施、常规加热装置和太阳能集热器进出水口均设有阀。

上述住宅建筑闭式供暖系统，还包括生活用水供水管道，其给水端通过三通的一入口端与所述常规加热装置的一个供水管道连通，另一入口端与设置于所述储热水箱内的换热内胆的出水口连通，换热内胆的进水口则与所述上水管道相连通。

上述住宅建筑闭式供暖系统，所述集热循环泵和换热盘管之间设有膨胀水箱，以及所述供热循环泵和供暖设施之间设有膨胀水箱。所述的上水管道上设置有软化水处理装置。

本发明住宅建筑闭式供暖系统采用常规能源和太阳能这一清洁能源共同为供暖设施供暖的方式，其保留原有的常规能源供暖系统，通过换热水箱增加了太阳能集热器供热系统，以对常规能源供暖提供一个补充，其原理如下，储热水箱内设置有与太阳能集热器的热媒供水管路和热媒回水管路构成回路的换热盘管，水箱内的介质(冷水)与流过换热盘管的介质(热水)进行热交换，而设置于太阳能集热器热媒回水管道上的集热循环泵则实现集热器介质依次经过热媒供水管路、换热盘管和热媒回水管路形成循环，盘管结构简单，便于装置和加工，换热效果好。而太阳能集热器供热系统则通过储热水箱内的介质的循环来实现，储热水箱的供水管和回水管接入供暖系统，通过供热循环泵即可实现。且上述供暖设施、常规加热装置和太阳能集热器进出水口均设有阀，可以根据太阳能集热器供水管路的温度来调整各供、回水管路的流量，最大限度的利用太阳能这一清洁能源。太阳能集热器的水通过换热水箱把热量交还给供暖循环介质，其自身介质不参与供暖循环，不会造成供热循环造成集热器介质损失，也就不需要补加具有一定硬度的水，也就在第一次加水产生结垢，其他情况下不再结垢，增加了太阳能集热器的使用寿命。

(四)附图说明

图1为本发明具体实施方式的结构原理图。

图中：1、太阳能集热器，2、热媒供水管路，3、热媒回水管路，4、膨胀水箱，5、供水管路，6、换热内胆，7、生活用水供水管路，8、常规加热装置，9、供水管路，10、供暖管道，11、膨胀水箱，12、供暖设施，13、自来水管道，14、软化水处理装置，15、供暖回水管道，16、供热循环泵，17、回水管路，18、上水管道，19、回水管道，20、储热水箱，21、换热盘管，22、集热循环泵。

(五)具体实施方式

下面结合说明书附图具体说明一下本发明的结构原理：

参照说明书附图1，本具体实施方式住宅建筑闭式供暖系统，包括供暖设施12及其供暖管道10和供暖回水管道15，以及常规加热装置8及其经供热循环泵16与供暖回水管道连通的回水管道17和与供暖管道连通的供水管道9，其中常规加热装置还设置有与自来水管道相连的上水管道18，本系统还包括储热水箱20和太阳能集热器1及其热媒供水管路2、热媒回水管路3和热媒回水管路上的集热循环泵22，其中储热水箱内设置有与热媒供水管路和热媒回水管路构成回路的换热盘管21，且其设置有与所述供热循环泵出水口连通的回水管路19和与所述供暖管道10连通的供水管路5；所述供暖设施、常规加热装置和太阳能集热器进出水口均设有阀，为了方便控制，供水管路5和供水管路9并入供暖管道前均设置有电磁阀，系统借助于设置于太阳能集热器和供水管道和换热水箱的温度传感器所采集的温度信息，控制各电磁阀动作，调整热、冷水比例，提供给供暖设施合适温度的循环介质。太阳能集热器采用太阳能承压集热器，其热媒则采用乙二醇水容易，防止冬季冻裂管道。其控制方式是，当太阳能集热器出口温度高于水箱10度时，通过集热循环泵将太阳能集热器储存的热量通过换热水箱换热，当太阳能集热器出口温度高于水箱温度2度是集热循环停止。

供暖循环系统为闭式承压系统，当初热水箱中的水温达到设定温度时，由常规常加热装置切换至储热水箱供暖，调整管路上相应阀门，即可获得所需的供热温度。

为增加适用范围，本具体实施方式还包括生活用水供水管路7，其给水端通过三通的一入口端与所述常规加热装置8的一个供水管道9连通，另一入口端与设置于所述储热水箱20内的换热内胆6的出水口连通，换热内胆的进水口则与所述上水管道18相连通。这样除作供暖作用外，还可以夏天给用户提供生活用水。且因夏天太阳能集热器提供水的水温完全可以满足平时的生活需要，故而可以封闭加热装置回水管路和供水管路，只需要太阳能集热器来供热，且因其通过换热盘管实现换热，故而可以根据用户所需温度的高低，控制换热水箱内循环水的速度。冬天若单凭太阳能集热器不能获得合适的生活用水温度，则开启常规加热装置通往生活用水供水管路的电磁阀，以获得合适的供暖温度。

本系统供暖末端难免有热媒泄漏问题，为平衡系统的压力，所述集热循环泵22和换热盘管21之间设有膨胀水箱4，当集热系统内介质温度升高时，系统压力升高，通过膨胀水箱4平衡系统压力，当集热系统内的介质温度下降时，系统压力下降，通过膨胀水箱释放出的水，以平衡系统压力；同时所述供热循环泵16和供暖设施12之间设有膨胀水箱11，当供暖系统内水温降低或系统漏水引起系统压力下降，或者当系统压力降低至自来水压力，自来水补入供暖系统以保证系统压力稳定；当供暖系统因水温引起供暖系统压力升高时，膨胀水箱则进入一些水，以平衡系统压力，保证系统压力稳定。膨胀水箱就是一种容积比较大的水箱。为了有效控制膨胀水箱，在其与系统连接处设置阀门，在适当的时候由人或系统自动控制器调整系统压力。

所述的上水管道18上设置有软化水处理装置14，该装置可以很好的减小进入系统的水的硬度，减少结垢。

Claims (4)

1.一种住宅建筑闭式供暖系统，包括供暖设施(12)及其供暖管道(10)和供暖回水管道(15)，以及常规加热装置(8)及其经供热循环泵(16)与供暖回水管道连通的回水管道(17)和与供暖管道连通的供水管道(9)，其中常规加热装置还设置有与自来水管道相连的上水管道(18)，其特征在于：本系统还包括储热水箱(20)和太阳能集热器(1)及其热媒供水管路(2)、热媒回水管路(3)和其热媒回水管路上的集热循环泵(22)，其中储热水箱内设置有与热媒供水管路和热媒回水管路构成回路的换热盘管(21)，且其设置有与所述供热循环泵出水口连通的回水管路(19)和与所述供暖管道(10)连通的供水管路(5)；所述供暖设施、常规加热装置和太阳能集热器进出水口均设有阀。

2.根据权利要求1所述的住宅建筑闭式供暖系统，其特征在于：还包括生活用水供水管路(7)，其给水端通过三通的一入口端与所述常规加热装置(8)的一个供水管道(9)连通，另一入口端与设置于所述储热水箱(20)内的换热内胆(6)的出水口连通，换热内胆的进水口则与所述上水管道(18)相连通。

3.根据权利要求1或2所述的住宅建筑闭式供暖系统，其特征在于：所述集热循环泵(22)和换热盘管(21)之间设有膨胀水箱(4)，以及所述供热循环泵(16)和供暖设施(12)之间设有膨胀水箱(11)。

4.根据权利要求3所述的住宅建筑闭式供暖系统，其特征在于：所述的上水管道(18)上设置有软化水处理装置(14)。