CN102679441A - 一种低温热水采暖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低温热水采暖系统，其汽水热交换器的腔体中具有两个换热管固定板，两个换热管固定板将腔体的内腔分为上腔、下腔和中腔，腔体的中腔中布设有换热管，各个换热管的两端分别固定在两换热管固定板上并分别与上腔和下腔连通，腔体上设置有与中腔连通的汽水进口，汽水进口上通过气泡泵连通设置有发生器，腔体上设置有与中腔的上部连通的汽水出口，汽水出口上连通设置有具有汽水容腔的储存器，储存器的汽水容腔的下缘高于上腔的上缘，腔体上设置有与中腔连通的热水出口，热水出口和第一换热器的进口连通，第一换热器的出口与腔体上设置的与上腔连通的分水进口连通，腔体上设置有与下腔连通的集水出口，集水出口与发生器的进口相连。

Description

一种低温热水采暖系统
技术领域
本发明涉及一种热水采暖系统，尤其涉及一种由燃气驱动的低温热水采暖系统。
背景技术
近年来集中供热系统由于收费难，不便调节等问题面临着挑战，而且随着环保意识的逐渐增强，国家能源政策也做出了相应的调整。主要体现在鼓励使用清洁能源，因而我国燃气事业获得了迅速发展。随着天然气的大量开发与应用，一种全新的采暖供热方式悄然兴起，一些城市的居住区也开始安装使用，这就是单户式燃气采暖炉。分户燃气炉采暖，作为一种独立利用燃气的供暖方式，采暖中结合散热器采暖或低温热水地板辐射采暖系统，是目前欧、美地区的主要采暖方式。真正意义上的燃气炉加地板供暖技术是上世纪的30-40年代，在欧洲、北美及亚洲的日本、韩国形成的，他们首先应用在一些高级住宅上，然后推广到公共建筑当中，我国80年代以前只有极少数住宅采用地板供暖，近年来在我国才开始逐渐被接受和采用。
另外，随着天然气“西气东输”工程的推进，越来越多的家庭使用上了以天然气为气源的管道燃气，而且相对于传统的集中供热系统而言，户式采暖系统的优越性表现在：安装于室内，几乎无系统热损失；没有室外管道，不存在困扰集中供热系统管道的诸多问题，室内管道敷设非常简单，水力平衡性好，各房间供热均匀；调节灵活；适合个性化选择；热计量一目了然，不存在争议。综合以上原因，使得对于需要采暖的地区而言，户式采暖系统成为了居民的一种理想的采暖方式选择。
 虽然相对于传统集中供热系统而言，户式采暖系统具有一定的优越性，越来越多的被用户所接受，但该种系统也存在一定的局限性。传统的户式采暖系统热媒主要采用重力自然循环的方式，输送动力小，热源温度高，管道内热媒流动困难，流速小，换热器换热性能差，容易结垢等问题引起了人们的关注，为此，发展了利用水泵作为动力的机械循环系统，大大改善了自然循环系统所存在的不足，但是与机械循环系统胞生出来的热媒容易泄露，噪声大，能耗高等问题，又成了需要解决问题，如有关研究人员提出了不经过循环水，而利用燃气炉烟气直接供暖的燃气采暖方式，这种方式不仅可以避免烟气与循环水之间换热过程中的热损失，还可以在无人时完全停止供暖，而无须顾虑循环水的冻结问题，然而，燃气换热带来换热面积增加、燃气炉体积增大以及烟气结垢而引起换热效率等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温热水采暖系统，以解决现有热水采暖系统需要设置循环泵和燃气热水器换热面积较大问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种低温热水采暖系统，包括汽水热交换器，汽水热交换器的腔体中具有两个换热管固定板，两个换热管固定板将腔体的内腔分为上腔、下腔和中腔，腔体的中腔中布设有换热管，各个换热管的两端分别固定在两换热管固定板上并分别与上腔和下腔连通，所述腔体上设置有与中腔的下部连通的汽水进口，汽水进口上通过气泡泵连通设置有发生器，所述腔体上设置有与中腔的上部连通的汽水出口，汽水出口上连通设置有具有汽水容腔的储存器，储存器的汽水容腔的下缘高于上腔的上缘，腔体上设置有与中腔的下部连通的热水出口，热水出口和用于与室内空气换热的第一换热器的进口连通，第一换热器的出口与腔体上设置的与上腔连通的分水进口连通，腔体上设置有与下腔连通的集水出口，集水出口与发生器的进口相连。
所述的储存器为用于与室内空气换热的第二换热器。
所述第二换热器的底部开设有与热水出口汇合后与第一换热器的进口连通的凝结水出口。
所述的第一换热器和第二换热器为散热器或风机盘管或具有介质通道的辐射板。
所述的中腔中沿换热管的轴向间隔布设有将中腔分割成折转流道的折流板，所述汽水进口在折转流道靠近中腔底部的进口处与中腔相连，所述汽水出口在折转流道的出口处与中腔连通。
所述的存储器为集气罐。
所述发生器为由燃气提供能源的燃气发生器。
本发明的本发明优点是利用气泡泵热虹吸作用提供热水循环动力，省去传统热水采暖系统所必须设置循环泵，节省电能，通过汽水热交换器实现水蒸汽和水之间换热，解决水蒸汽凝结问题，本发明无运动部件，不消耗电能，适用于家庭住宅采暖。
本发明还利用发生器的真空条件降低热水沸腾温度，提高发生器效率，节省燃料。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例2的结构示意图；
图3是本发明实施例3的结构示意图。
具体实施方式
一种低温热水采暖系统的实施例1，在图1中，包括汽水热交换器3，汽水热交换器3的腔体中具有两个换热管固定板，两个换热管固定板将腔体的内腔分为上腔、下腔和中腔，其中上腔与其外侧的腔体部分以及处于上侧的换热管固定板形成分水器5，下腔与其外侧的腔体部分以及处于下侧的换热管固定板形成集水器6，中腔中布设有换热管7，各个换热管7的两端分别固定在两换热管固定板上并分别与上腔和下腔连通。中腔中具沿换热管7的轴向布设的折流板8，各个折流板8将中腔分割成折转流道，折转流道的进口处在中腔的底部，折转流道的出口处在中腔的上部，腔体上设置有在折转流道的进口处于与中腔连通的汽水进口，汽水进口与气泡泵2的出口相连，气泡泵2的进口与发生器1的出口连通。腔体还设置有在折转流道的出口处与中腔连通的汽水出口，汽水出口上连通设置有具有汽水容腔的第二换热器9，第二换热器9用于与室内的空气换热，第二换热器9的汽水容腔的下缘高于上腔的上缘。腔体上设置有与中腔的下部连通的热水出口，热水出口与第一换热器4的进口相连，第一换热器用于与室内空气换热，第一换热器4的出口与腔体上设置的与上腔连通的分水进口连通，腔体上设置有与下腔连通的集水出口，集水出口与发生器1的进口相连。
本实施例中的第一换热器和第二换热器可以是散热器、风机盘管或是具有介质通道的辐射板。
本实施例中的发生器是由燃气提供能源的。
一种低温热水采暖系统的实施例2，在图2中，本实施例与实施例1的区别在于：在第二换热器9的底部开设有凝结水出口，凝结水出口在与热水出口汇合后与第一换热器的进口连通。
一种低温热水采暖系统的实施例3，在图3中，本实施例与实施例1的区别在于：与汽水出口相连的存储器为集气罐10。
在工作时，系统的工作水温度20℃～100℃、系统内的绝对压力为2.0kPa～100kPa。
如图1所示，发生器1加热水并产生汽水混合物，汽水混合物进入气泡泵2提升管中，利用气泡升浮力驱动气泡上方的液体沿气泡泵2提升管向上流动，汽水混合物被送入汽水热交换器3的中腔的底部，然后，蒸汽泡与热水分别沿不同方向运动，一方面，蒸汽泡在升浮力作用下经折流板8自下而上运动，蒸汽泡在上浮过程中，不断与换热管7内的水换热而凝结成水，换热管7内的热水温度升高，为了保证汽水热交换器3中腔中的水位高于或等于分水器5内的水位，需要在高于分水器5的位置处设置第二换热器9，第二换热器9主要起着两个作用，一是让汽水热交换器3的壳侧与分水器5之间形成连通器，保证热水在气泡泵2所产生驱动力作用下循环流动，二是为部分水蒸汽提供一个储存空间，同时，进入第二换热器9的水蒸汽与室内空气换热而凝结成水重新流回第一换热器4继续为室内提供加热量；另一方面，汽水热交换器3的中腔底部的热水在气泡泵2所产生驱动力作用下流入第一换热器4与室内空气进行热交换而变成较低温度的水，再经分水器5进入汽水热交换器3的换热管7内，经过与换热直管7外的较高温度的热水换热，换热管7外的水温降低而换热管7内水温升高，最后，换热管7内的热水经集水器6重新流回发生器1。

Claims (7)

1.一种低温热水采暖系统，包括汽水热交换器，汽水热交换器的腔体中具有两个换热管固定板，两个换热管固定板将腔体的内腔分为上腔、下腔和中腔，腔体的中腔中布设有换热管，各个换热管的两端分别固定在两换热管固定板上并分别与上腔和下腔连通，其特征在于：所述腔体上设置有与中腔的下部连通的汽水进口，汽水进口上通过气泡泵连通设置有发生器，所述腔体上设置有与中腔的上部连通的汽水出口，汽水出口上连通设置有具有汽水容腔的储存器，储存器的汽水容腔的下缘高于上腔的上缘，腔体上设置有与中腔的下部连通的热水出口，热水出口和用于与室内空气换热的第一换热器的进口连通，第一换热器的出口与腔体上设置的与上腔连通的分水进口连通，腔体上设置有与下腔连通的集水出口，集水出口与发生器的进口相连。
2.根据权利要求1所述的低温热水采暖系统，其特征在于：所述的储存器为用于与室内空气换热的第二换热器。
3.根据权利要求2所述的低温热水采暖系统，其特征在于：所述第二换热器的底部开设有与热水出口汇合后与第一换热器的进口连通的凝结水出口。
4.根据权利要求3所述的低温热水采暖系统，其特征在于：所述的第一换热器和第二换热器为散热器或风机盘管或具有介质通道的辐射板。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的低温热水采暖系统，其特征在于：所述的中腔中沿换热管的轴向间隔布设有将中腔分割成折转流道的折流板，所述汽水进口在折转流道靠近中腔底部的进口处与中腔相连，所述汽水出口在折转流道的出口处与中腔连通。
6.根据权利要求1所述的低温热水采暖系统，其特征在于：所述的存储器为集气罐。
7.根据权利要求1所述的低温热水采暖系统，其特征在于：所述发生器为由燃气提供能源的燃气发生器。
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