CN103363568A - 三元聚能采暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三元聚能采暖系统，包括加热壳体，加热壳体内安装有碳晶加热管，碳晶加热管外套装有热交换螺旋管，碳晶加热管的外周侧与热交换螺旋管的内侧之间间隔有加热空间,热交换螺旋管外侧依次设有蓄热缓冲区、热反射层和保温隔热层；还包括壁挂式毛细管散热器；采用碳晶加热管的热辐射、加热空间内加热的空气和蓄热缓冲区共同对热交换螺旋管内流动的水进行加热，使得碳晶加热管的热量得到充分的利用；碳晶加热管工作时与热交换螺旋管并不直接接触，加热空间里的空气加热后温度是均衡的，有效保证了碳晶加热管的使用寿命，本发明可以方便的控制使用时间，供暖方便灵活，降低了供暖费用。

Description

三元聚能采暖系统

技术领域

本发明涉及一种采暖系统。

背景技术

目前供暖系统多采用由供热单位提供高热蒸汽，将高热蒸汽经换热站换热成热水后向用户供热，不仅在高热蒸汽的输送过程、换热过程和热水输送过程存在大量的热量损失，而且蒸汽产生设备、输送管道和换热设备投资大、成本高，用户使用费用高，同时因目前供热采用全天二十四小时连续供暖，而大多数用户仅仅白天或夜间使用，这造成了大量的热量浪费。

为了解决上述问题，出现了家用式小型地暖系统，使用碳晶加热管对水进行加热，多采用将水管缠绕到碳晶加热管表面直接进行加热的方式，因碳晶加热管工作时温度可达600～700℃，而水在达到100℃即沸腾汽化，所以如采用碳晶加热管直接加热方式，大大限制了碳晶加热管的工作效率；同时采用将水管直接缠绕到碳晶加热管表面进行加热，存在水管进水端水温低而出水端水温高的现象，导致碳晶加热管7两端表面温度不一致，长时间使用后会对碳晶加热管造成损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种热量利用率高、加热均衡并且使用方便的三元聚能采暖系统。 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：三元聚能采暖系统，包括加热壳体，所述加热壳体内安装有与电源连接的碳晶加热管，所述碳晶加热管外套装有热交换螺旋管，所述热交换螺旋管连接有热交换进水管和热交换出水管，所述碳晶加热管的外周侧与所述热交换螺旋管的内侧之间间隔有加热空间，所述热交换螺旋管外侧设有蓄热缓冲区，所述蓄热缓冲区填充有蓄热介质，所述蓄热缓冲区外侧设有热反射层，所述热反射层和所述加热壳体之间设有保温隔热层；

还包括壁挂式毛细管散热器，所述壁挂式毛细管散热器的供水管与所述热交换出水管连通，所述壁挂式毛细管散热器的回水管和所述热交换进水管之间连接有循环泵，所述循环泵还连接有补水装置。

作为一种优选的技术方案，所述壁挂式毛细管散热器包括散热板体，所述散热板体上排列设有设置有凸起的散热翅，所述散热翅内固定布置有毛细管，所述毛细管的进水口端与所述供水管连接，所述毛细管的出水口端与所述回水管连接。

作为一种优选的技术方案，所述毛细管粘结固定于所述散热翅内；所述毛细管与所述散热翅之间定位装置包括填充在所述散热板体内的有泡沫海绵。

作为一种优选的技术方案，所述毛细管包括外截面呈方形且管腔呈圆形或椭圆形的橡胶软管。

作为一种优选的技术方案，所述散热翅内设置有若干毛细管，各所述毛细管平行设置且呈迂回式布置，各所述毛细管并列设置。

作为一种优选的技术方案，所述散热板体的一侧设置有散热翅，所述散热板体的另一侧安装有装饰板。

作为一种优选的技术方案，所述散热板体的两侧均设置有散热翅。

作为一种优选的技术方案，所述热交换螺旋管为双层螺旋管；所述蓄热介质为采用石墨烧结的石墨烧结碳；所述热反射层采用金属反射层；所述保温隔热层包括岩棉板或岩棉毡；所述加热壳体为不锈钢壳体。

作为一种优选的技术方案，所述补水装置包括补水器，所述补水器和所述循环泵之间安装有过滤器。

作为一种优选的技术方案，所述碳晶加热管穿过所述热交换螺旋管的中心。

由于采用了上述技术方案，三元聚能采暖系统，包括加热壳体，所述加热壳体内安装有与电源连接的碳晶加热管，所述碳晶加热管外套装有热交换螺旋管，所述热交换螺旋管连接有热交换进水管和热交换出水管，所述碳晶加热管的外周侧与所述热交换螺旋管的内侧之间间隔有加热空间，所述热交换螺旋管外侧设有蓄热缓冲区，所述蓄热缓冲区填充有蓄热介质，所述蓄热缓冲区外侧设有热反射层，所述热反射层和所述加热壳体之间设有保温隔热层；还包括壁挂式毛细管散热器，所述壁挂式毛细管散热器的供水管与所述热交换出水管连通，所述壁挂式毛细管散热器的回水管和所述热交换进水管之间连接有循环泵，所述循环泵还连接有补水装置；本三元聚能采暖系统，可以方便的控制使用时间，供暖方便灵活，降低了供暖费用；采用碳晶加热管的热辐射、加热空间内加热的空气和吸收蓄能后蓄热缓冲区共同对热交换螺旋管内流动的水进行加热，通过以上三种途径使得碳晶加热管的热量得到充分的利用，大大提高了加热效率；碳晶加热管工作时与热交换螺旋管并不直接接触，加热空间里的空气加热后温度是均衡的，不存在碳晶加热管表面温度不一致现象，有效保证了碳晶加热管的使用寿命。

附图说明  

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例壁挂式毛细管散热器的第一种结构示意图；

图3是本发明实施例壁挂式毛细管散热器的第二种结构示意图；

图中：1-加热壳体；2-保温隔热层；3-热反射层；4-蓄热缓冲区；5-热交换螺旋管；6-热交换进水管；7-碳晶加热管；8-热交换出水管；9-循环泵；10-过滤器；11-自动补水器；12-散热板体；13-毛细管；14-泡沫海绵；15-散热翅；16-供水管；17-回水管；18-装饰板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1和图2所示，三元聚能采暖系统，包括加热壳体1，所述加热壳体1为不锈钢壳体，所述加热壳体1内安装有与电源连接的碳晶加热管7，所述碳晶加热管7外套装有热交换螺旋管5，所述碳晶加热管7穿过所述热交换螺旋管5的中心，所述热交换螺旋管5为双层螺旋管，所述热交换螺旋管5连接有热交换进水管6和热交换出水管8，所述碳晶加热管7的外周侧与所述热交换螺旋管5的内侧之间间隔有加热空间，所述热交换螺旋管5外侧设有蓄热缓冲区4，所述蓄热缓冲区4填充有蓄热介质，所述蓄热介质为采用石墨烧结的石墨烧结碳，所述蓄热缓冲区4外侧设有热反射层3，所述热反射层3采用金属反射层，所述热反射层3和所述加热壳体1之间设有保温隔热层2，所述保温隔热层2包括岩棉板或岩棉毡；

三元聚能采暖系统还包括壁挂式毛细管散热器，所述壁挂式毛细管散热器的供水管16与所述热交换出水管8连通，所述壁挂式毛细管散热器的回水管17和所述热交换进水管6之间连接有循环泵9，如图2所示，所述壁挂式毛细管散热器包括散热板体12，所述散热板体12的一侧排列设有凸起的散热翅15，所述散热板体12的另一侧安装有装饰板18；所述散热翅15内固定布置有毛细管13，所述毛细管13粘结固定于所述散热翅15内；所述毛细管13包括外截面呈方形且管腔呈圆形或椭圆形的橡胶软管，便于布置和定位；所述散热翅15内设置有若干毛细管13，各所述毛细管13平行设置且呈迂回式布置，各所述毛细管13并列设置。所述毛细管13的进水口端与所述供水管16连接，所述毛细管13的出水口端与所述回水管17连接；所述毛细管13与所述散热翅15之间填充有泡沫海绵14。

当然，为了进一步增大散热面积和加快空气流动，如图３所示，所述散热板体12的两侧均设置有散热翅15。

所述供水管16与所述热交换出水管8连通，所述回水管17和所述热交换进水管6之间连接有循环泵9，通过循环泵9使水在热交换螺旋管5和壁挂式毛细管散热器之间循环流动，所述循环泵9还连接有补水装置，所述补水装置包括补水器11，所述补水器11和所述循环泵9之间安装有过滤器10，补水器11可以随时补充消耗掉的水，保证三元聚能采暖系统正常工作。补水器11种类繁多，均属于现有技术，这里不再赘述。

本三元聚能采暖系统使用时如图1所示，水在循环泵9的驱动下，经热交换进水管6进入热交换螺旋管5并由热交换出水管8流出，经供水管16进入壁挂式毛细管散热器，热交换后再经回水管17进入循环泵9循环流动。连通电源后碳晶加热管7工作，因碳晶加热管7穿过热交换螺旋管5的中心、并且碳晶加热管7的外周侧与热交换螺旋管5内侧之间间隔有加热空间，所以碳晶加热管7在通过热辐射对热交换螺旋管5内流动的水进行加热的同时也对加热空间内的空气进行加热，加热后的空气也对热交换螺旋管5内流动的水进行加热，而未被热交换螺旋管5吸收并散失的热量经由石墨烧结碳填充的蓄热缓冲区4吸收蓄能，剩余少量热量由热反射层3反射重新由蓄热缓冲区4吸收蓄能，由吸收蓄能后蓄热缓冲区4对热交换螺旋管5内流动的水进行二次加热。加热后的水在循环泵9驱动下经供水管16进入壁挂式毛细管散热器热交换放热加热周围空气，达到供暖效果，放热后的水经回水管17进入循环泵9循环流动到热交换螺旋管5内重新加热。因石墨烧结碳在加热后会产生远红外线，也提高了加热效果。通过岩棉板或岩棉毡制成的保温隔热层2进一步避免了热量的散失，也保证了本三元聚能采暖系统使用的安全。

采用本三元聚能采暖系统，可以方便的控制使用时间，供暖方便灵活，降低了供暖费用。采用壁挂式毛细管散热器进行热交换供暖，换热效果好，散热均匀，提温快。本三元聚能采暖系统采用碳晶加热管7的热辐射、加热空间内加热的空气和吸收蓄能后蓄热缓冲区4共同对热交换螺旋管5内流动的水进行加热，通过以上三种途径使得碳晶加热管7的热量得到充分的利用，大大提高了加热效率，可以在极短的时间内即可将水加热到供暖所需的温度，保证了供暖温度。同时因碳晶加热管7外周侧与热交换螺旋管5内侧之间间隔有加热空间，所以碳晶加热管7工作时与热交换螺旋管5并不直接接触，与两者接触的是加热空间里的空气，而加热空间里的空气加热后温度是均衡的，所以与整个碳晶加热管7表面接触的是温度均衡的空气，不存在碳晶加热管7表面温度不一致现象，有效保证了碳晶加热管7的使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.三元聚能采暖系统，其特征在于：包括加热壳体，所述加热壳体内安装有与电源连接的碳晶加热管，所述碳晶加热管外套装有热交换螺旋管，所述热交换螺旋管连接有热交换进水管和热交换出水管，所述碳晶加热管的外周侧与所述热交换螺旋管的内侧之间间隔有加热空间，所述热交换螺旋管外侧设有蓄热缓冲区，所述蓄热缓冲区填充有蓄热介质，所述蓄热缓冲区外侧设有热反射层，所述热反射层和所述加热壳体之间设有保温隔热层；

还包括壁挂式毛细管散热器，所述壁挂式毛细管散热器的供水管与所述热交换出水管连通，所述壁挂式毛细管散热器的回水管和所述热交换进水管之间连接有循环泵，所述循环泵还连接有补水装置。

2.如权利要求1所述的三元聚能采暖系统，其特征在于：所述壁挂式毛细管散热器包括散热板体，所述散热板体上排列设有设置有凸起的散热翅，所述散热翅内固定布置有毛细管，所述毛细管的进水口端与所述供水管连接，所述毛细管的出水口端与所述回水管连接。

3.如权利要求2所述的三元聚能采暖系统，其特征在于：所述毛细管粘结固定于所述散热翅内；所述毛细管与所述散热翅之间定位装置包括填充在所述散热板体内的有泡沫海绵。

4.如权利要求2所述的三元聚能采暖系统，其特征在于：所述毛细管包括外截面呈方形且管腔呈圆形或椭圆形的橡胶软管。

5.如权利要求2所述的三元聚能采暖系统，其特征在于：所述散热翅内设置有若干毛细管，各所述毛细管平行设置且呈迂回式布置，各所述毛细管并列设置。

6.如权利要求2所述的三元聚能采暖系统，其特征在于：所述散热板体的一侧设置有散热翅，所述散热板体的另一侧安装有装饰板。

7.如权利要求2所述的三元聚能采暖系统，其特征在于：所述散热板体的两侧均设置有散热翅。

8.如权利要求1所述的三元聚能采暖系统，其特征在于：所述热交换螺旋管为双层螺旋管；所述蓄热介质为采用石墨烧结的石墨烧结碳；所述热反射层采用金属反射层；所述保温隔热层包括岩棉板或岩棉毡；所述加热壳体为不锈钢壳体。

9.如权利要求1所述的三元聚能采暖系统，其特征在于：所述补水装置包括补水器，所述补水器和所述循环泵之间安装有过滤器。

10.如权利要求1至9任一权利要求所述的三元聚能采暖系统，其特征在于：所述碳晶加热管穿过所述热交换螺旋管的中心。

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