CN101576282A

CN101576282A - 分户自助式地热辐射供暖系统

Info

Publication number: CN101576282A
Application number: CNA2009103028332A
Authority: CN
Inventors: 冯明发; 赵晨
Original assignee: Shenzhen Polytechnic
Current assignee: Shenzhen Polytechnic
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2009-11-11

Abstract

本发明提供一种分户自助式地热辐射供暖系统，其包括地热供暖单元和温度控制单元；所述地热供暖单元包括加热器、与所述加热器相连的锅炉、设置于室内的地热辐射盘管及连接于所述锅炉与所述地热辐射盘管的管道；所述加热器为电磁炉；所述温度控制单元包括处理器、与所述处理器相连的存储器和输入模块，所述温度控制单元控制所述地热供暖单元的状态。本发明的有益效果是：采用电磁炉加热载流介质，干净、卫生，不产生有害气体、不污染环境。另外，采用控制单元分室控制各个房间内的室温，负载小时降低耗电功率，负载大时提高耗电功率，合理节约电能；分室内的温度能够根据住户需求自由设定，及时反馈该设定信息至控制器从而调节电磁炉的加热功率。

Description

分户自助式地热辐射供暖系统

【技术领域】

本发明涉及室内供暖系统，特别是一种分户自助式地热辐射供暖系统。

【背景技术】

现有的地热供暖系统，其均为集中供暖，即在整个小区或地区设置一中央热源，由该中央热源提供载热介质至各个分户，载热介质流经各个分户时导热、散热，从而提高各个分户室内的温度，实现室内供暖。

由于整个小区或地区内各住户的居住情况不同、单一住户其各个房间的居住情况也不同，所以采用小区集中供暖，造成的热量损失很大，浪费自然资源的同时也大大损害了各住户的利益。

【发明内容】

为了解决现有的技术问题，本发明提供一种分户自助式地热辐射供暖系统，其采用电磁炉进行载热介质的加热，采用自选控制方式实现供暖系统温度的调节，从而满足用户供暖需求的同时最大限度的节约能源。

本发明解决现有的技术问题，提供一种分户自助式地热辐射供暖系统，其包括地热供暖单元和温度控制单元；所述地热供暖单元包括加热器、与所述加热器相连的锅炉、设置于室内的地热辐射盘管及连接于所述锅炉与所述地热辐射盘管的管道；所述加热器为电磁炉；所述温度控制单元包括处理器、与所述处理器相连的存储器和输入模块，所述温度控制单元控制所述地热供暖单元的状态。

本发明更进一步的改进是，

所述地热供暖单元包括分水器和电磁阀，所述锅炉与所述分水器、所述电磁阀、所述管道、所述地热辐射盘管形成一循环系统，该循环系统内设流动的载热介质。

本分户自助式地热辐射供暖系统包括多个地热辐射盘管，该多个地热辐射盘管分设于多个房间；

所述温度控制单元与所述电磁阀相连；所述温度控制单元控制所述多个房间的地热辐射盘管状态。

本分户自助式地热辐射供暖系统包括供水单元，所述供水单元与所述循环系统相连。

本分户自助式地热辐射供暖系统包括红外传感器，所述红外传感器设置于室内用于检测室内人体信号，所述红外传感器与所述处理器相连。

本分户自助式地热辐射供暖系统包括与所述温度控制单元相连的遥控器。

本分户自助式地热辐射供暖系统包括温度传感器，所述温度传感器分设于多个房间内。

所述处理器与所述电磁炉相连，控制所述电磁炉的功率脉冲。

所述多个循环系统之间设置有旁通管道，该旁通管道上设置旁通电磁阀，所述旁通电磁阀与所述处理器相连。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：采用电磁炉加热载流介质，干净、卫生，不产生有害气体、不污染环境。另外，采用控制单元分室控制各个房间内的室温，负载小时降低耗电功率，负载大时提高耗电功率，合理节约电能；分室内的温度能够根据住户需求自由设定，及时反馈该设定信息至控制器从而调节电磁炉的加热功率。

【附图说明】

图1为本发明分户自助式地热辐射供暖系统的原理示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1所示，一种分户自助式地热辐射供暖系统，其包括地热供暖单元1和温度控制单元2；地热供暖单元1提供载热介质，并将该载热介质流经各个室内的地热幅射盘管，由室内的地热辐射盘管将热量传至室内的地板，最后由地板将热量传到空气中，从而改善室温；温度控制单元2根据住户的具体需要，针对具体房间、设定具体的温度，从而合理调节地热供暖单元1的状态，节约其耗电量。所述地热供暖单元1包括加热器11、与所述加热器11相连的锅炉12、设置于室内的地热辐射盘管14及连接于所述锅炉12与所述地热辐射盘管14的管道13；加热器11将电能转化成热能。锅炉12、管道13和地热辐射盘管14构成一液压系统，载热介质在该液压系统内循环时将热量进行传递。所述温度控制单元2包括处理器21、与所述处理器21相连的存储器22和输入模块23，所述温度控制单元2控制所述地热供暖单元1的状态，即控制各个地热辐射盘管14的温度和加热器11的热转换率。本发明优选电磁炉作为加热器11。

电磁炉又名电磁灶，是现代加热革命的产物，其无需明火或传导式加热、直接让热在锅炉底产生，因此热效率得到极大的提高。是一种高效节能加热器，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热工具。电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气加热器具。由高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置及控制器部分组成。使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅炉，在锅炉中产生大量涡流，从而产生供暖所需的热。在加热过程中没有明火，因此安全、卫生。

本发明所述地热供暖单元1包括分水器15和电磁阀16，所述锅炉12与所述分水器15、所述电磁阀16、所述管道13、所述地热辐射盘管14形成一循环系统，该循环系统内设流动的载热介质，该载热介质即为水。所述锅炉12内加热后的水经分水器15进行分流，该分流后的热水经管道13流经各个房间内的地热辐射盘管14，再由回水管道13返回至锅炉13。热水循环流动将其热量从地热辐射盘管进行室内散热。一般情况下，一个房间设置一地热辐射盘管，不同的房间如卧室、客厅、浴室都分设地热辐射盘管，对于房间面积过大时，在同一房间内可设置至少一个的地热辐射盘管，这样便于热水的短途快速流动，加快温度提升速度。

在分水器15的分水口、连于各地热辐射盘管14的管道13上设置电磁阀16，由该电磁阀16总控某一房间的地热辐射盘管状态，如某一房间闲置，不要求其房间的供暖需求，此时只须将与该房间的地热辐射盘管相连的电磁阀关闭，那么载热介质就不会进入该房间内部进行供暖。住户根据温度需求，设定各个房间的温度，此时处理器21即控制各电磁阀16的开闭状态或开度大小，从而改变各个地热辐射盘管内的热流量，即改变辐射热量。

另外，本分户自助式地热辐射供暖系统包括生活用水单元，即锅炉加热后的热水或由地热辐射盘管返回后的温水进入生活用水单元，满足人们使用热水进行洗漱的需要。此时，设置一供水单元与本分户自助式地热辐射供暖系统相连，即时对本系统内的水进行补充，或调节热水的温度后至地热辐射盘管中。

本分户自助式地热辐射供暖系统包括红外传感器24，所述红外传感器24设置于室内用于检测室内人体信号，所述红外传感器24与所述处理器15相连。为了节约能源，当房间内无人时，其供暖系统可以停止或设置成保温防冻的温度，所以本分户自助式地热辐射供暖系统根据红外传感器24检测的信号，若房间内无人，即关闭该房间的电磁阀或缩小电磁阀的开口量；若整个室内无人，则关闭整个供暖系统，从而减少浪费。

本分户自助式地热辐射供暖系统包括与所述温度控制单元相连的遥控器25，使住户方便远程调控温度，在不同的房间，根据需要，随时随处随意设定各个房间所需的温度。还可以预设置起动时间及温度，或关闭时间及温度。

本分户自助式地热辐射供暖系统包括温度传感器26，所述温度传感器26分设于多个房间内，根据温度传感器26检测的温度值，再比对住户预设定的温度值，若两者一致，则维持这种温度状态，若低于设定温度，则提升该房间的温度，若高于设定温度，则停止该房间的加热。

所述处理器与所述电磁炉相连，控制所述电磁炉的功率脉冲方式，低负载时调低功率脉冲，高负载时调高功率脉冲。不同的功率脉冲其耗电量不同。所述处理器还与所述锅炉相连，在所述锅炉上设置温度传感器，及时检测炉温信号至控制器，从而监控锅炉的在安全温度范围内工作。

另外，在所述多个循环系统之间设置有旁通管道，该旁通管道上设置旁通电磁阀，所述旁通电磁阀与所述处理器相连，根据住户需要，对于特定低温需求的房间，可直接使用高温房间的返回热水进行加热，从而合理利用返回温水，尽量降低能耗。

本发明采用电磁炉加热载流介质，干净、卫生，不产生有害气体、不污染环境。另外，采用控制单元分室控制各个房间内的室温，负载小时降低耗电功率，负载大时提高耗电功率，合理节约电能。采用分阶段变流量的量调节方式，在不同的供暖负荷需求期，改变供热循环水量以适应负荷的变化，同时辅以变供水温度的质调节方式，对于室外温度高于某一值，热负荷需求较小的供暖时期，不采用变流量的量调节方式，而采用变供水温度的质调节方式，供暖流量设定为保证供暖系统稳定运行的流量值，这样可以保证在整个供暖周期内系统平稳的运行。

在分户自助式地热辐射供暖系统中，地热辐射盘管的末端都预留了温控阀，当温控阀安装上后，可以根据最不利末端的供回水压差与设定值的差进行调节电磁炉的功率脉冲的值，在保证每一个供暖末端用户都能自己控制室温的条件下，系统仍能稳定运行。

为了进一步降低运行成本，可以引入预测机制。首先根据天气预报资料预测未来24小时系统所需热负荷，利用该数值对系统未来24小时的运行工况进行预估，在保证满足供热需求和室内舒适度的前提下，综合考虑低谷电价时段、停电时段、设备运行效率等因素，进行优化计算，调整温度设定值，尽量在低谷电价时段输出热量。优化计算时，有两种方案，一种只考虑系统稳态特性和室外平均温度预测值；另一种是在设备高效运行前提下，利用预测的室外温度瞬态值和系统动态热特性数学模型采用最小二乘法寻优使所需热量得到最优化分配。

本发明分户自助式地热辐射供暖系统一安装方案如下：

一户包括客厅、卧室、厨房、卫生间，客厅需安装地热辐射盘管，因为客厅是住户使用最多的场所，其保暖要求高；卧室是休息时间最长的场所，亦需要保暖要求，使住户在一适度的环境下休息；厨房，可以不安装地热辐射盘管，因为厨房的加热器具较多，同时，可以把本分户自助式地热辐射供暖系统的电磁炉和锅炉设置在厨房，经管道把热量引出至各房间的地热辐射盘管；卫生间优选安装地热辐射盘管，这样住户在温暖的房间里可如夏日一般洗浴，同时，省先卫生间热水器、浴霸等加热取暖的冲浴设备，降低生活成本。

本发明分户自助式地热辐射供暖系统，其采用住户自由设定各房间的温度，或是自由选择各房间的温度模式，如低温防冻模式、温暖模式等使住户居住的很舒适。由于活动较少的房间根据住户的需要设置成低温模式或关闭模式，所以本供暖系统更人性化、自由化，最大化的减少热量浪费，节约了能源。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种分户自助式地热辐射供暖系统，其包括地热供暖单元和温度控制单元；

其特征在于：

所述地热供暖单元包括加热器、与所述加热器相连的锅炉、设置于室内的地热辐射盘管及连接于所述锅炉与所述地热辐射盘管的管道；所述加热器为电磁炉；

所述温度控制单元包括处理器、与所述处理器相连的存储器和输入模块，所述温度控制单元控制所述地热供暖单元的状态。

2.根据权利要求1所述的分户自助式地热辐射供暖系统，其特征在于：所述地热供暖单元包括分水器和电磁阀，所述锅炉与所述分水器、所述电磁阀、所述管道、所述地热辐射盘管形成一循环系统，该循环系统内设流动的载热介质。

3.根据权利要求2所述的分户自助式地热辐射供暖系统，其特征在于：本分户自助式地热辐射供暖系统包括多个地热辐射盘管，该多个地热辐射盘管分设于多个房间。

4.根据权利要求3所述的分户自助式地热辐射供暖系统，其特征在于：所述温度控制单元与所述电磁阀相连；所述温度控制单元控制所述多个房间的地热辐射盘管状态。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的分户自助式地热辐射供暖系统，其特征在于：本分户自助式地热辐射供暖系统包括供水单元，所述供水单元与所述循环系统相连。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的分户自助式地热辐射供暖系统，其特征在于：本分户自助式地热辐射供暖系统包括红外传感器，所述红外传感器设置于室内用于检测室内人体信号，所述红外传感器与所述处理器相连。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的分户自助式地热辐射供暖系统，其特征在于：本分户自助式地热辐射供暖系统包括与所述温度控制单元相连的遥控器。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的分户自助式地热辐射供暖系统，其特征在于：本分户自助式地热辐射供暖系统包括温度传感器，所述温度传感器分设于多个房间内。

9.根据权利要求8所述的分户自助式地热辐射供暖系统，其特征在于：所述处理器与所述电磁炉相连，控制所述电磁炉的功率脉冲。

10.根据权利要求9所述的分户自助式地热辐射供暖系统，其特征在于：所述多个循环系统之间设置有旁通管道，该旁通管道上设置旁通电磁阀，所述旁通电磁阀与所述处理器相连。