CN103629722A - 用于采暖的多种末端混合系统 - Google Patents

Abstract

用于采暖的多种末端混合系统，其特征在于：所述的采暖系统的末端由低负荷的地面辐射采暖末端(1)和高负荷的散热器末端(2)两部分组成，在各个采暖区域内，均设置两种末端协同工作。低负荷末端使得采暖系统的运行更加平稳；高负荷末端可以采取更灵活的调节手段，响应速度更快。

Description

用于采暖的多种末端混合系统

技术领域

本发明涉及一种用于采暖的多种末端混合系统，尤其是地面辐射采暖与其他采暖末端混合使用的系统。

背景技术

采暖的方式多种多样，主要包括北方地区的集中供暖、分户空调供暖、分户散热器供暖、地暖、散热器+地暖混合采暖等等。

空调供暖舒适度较低，长期使用会产生头胀、干燥等不适反应。

散热器一般安装于外窗下，以阻挡室内冷空气的入侵及冷辐射。优点是升温较快，但舒适度不如地暖。

地暖又称“地面辐射采暖”，按照供热方式的不同主要分为水地暖和电地暖。

地暖的优点：卫生、环保功能、舒适健康，适宜人居。地板辐射采暖中，热量的传播主要以辐射形式进行，热量散发均匀，且自下向上传递，房间下暖上凉，适合人体的生理特点，给人以自然的舒适感，不造成污浊空气的对流，室内洁净。地暖是目前公认的最舒适的家庭采暖方式。

地暖的缺点：热惰性强，温控滞后。室温调高或调低的过程时间都较长，导致用户有临时需求变化时，达到所需舒适温度的时间滞后，难以有效、及时地进行温控调节。

目前，家庭分户采暖的水循环系统的热源主要为壁挂炉，壁挂炉的最佳工况温度为80℃/60℃，这比较符合散热器末端的要求。对于水循环地暖系统，供水温度一般设定在50℃以下。因此，如何利用好热源、使供暖系统更加节能、安全，是系统设计的重点。

根据上述采暖方式的特点，现在又有了散热器+地暖混合采暖的模式，即根据户内功能区域的特点，在不同的采暖区域安装不同的末端系统。通常的组合形式是：在活动频繁的客厅、餐厅安装地暖，在活动少的卧室、卫生间和书房则安装散热片采暖。这种模式虽然集合了散热器和地暖各自的优点，但这种混合模式并没有完全克服两种末端各自的缺点。由于混合模式中两种末端连接方式为并联、且两种末端的分配比例会因为用户的实际需求而产生变化，因此不利于能源的梯级利用。

发明内容

本发明的目的是根据户内的热负荷，按照相对固定的比例将热负荷分摊给不同的末端，以结合不同末端的优势、取长补短，并实现能源的梯级利用。

本发明的目的通过以下措施来实现：所述的采暖系统的末端由低负荷的地面辐射采暖末端1和高负荷的散热器末端2两部分组成，在各个采暖区域内，均设置两种末端协同工作；地面辐射采暖末端1和散热器末端2设计的热负荷分配比例为：地面辐射采暖末端1输出的热量上限为采暖系统输出热量上限的15%至40%之间；与此对应，散热器末端2 输出的热量上限为采暖系统输出热量上限的85%至60%之间。

其中地面辐射采暖末端1可以使用热水循环加热或电加热。地面辐射采暖末端1可以每天24小时连续运行，以较低的消耗支持采暖系统运行的连贯性要求；低负荷回路在安装调试阶段完成设定之后可以持续、稳定的工作，基本做到免调节。必要时可以根据环境温度的变化进行阶段性调整。

高负荷的散热器末端2可以实时改变运行参数以适应实时需求的变化，可调节的参数包括进回水温度、流量。当高负荷末端将采暖区域内的环境温度提升到较高时，地面辐射采暖末端1积蓄的热量也能够顺利的释放出来，从而提高采暖的舒适性。

本发明的有益效果为：

1、 低负荷末端具有热惰性高的特点，使得采暖系统的运行更加平稳；

2、 高负荷末端具有热惰性低的特点，可以采取更灵活的调节手段，响应速度更快。

附图说明

图1为本发明的水循环散热器末端与地暖末端直接串联的结构图。

图2为本发明的水循环散热器末端与地暖末端间接串联的结构图。

具体实施方式

以下主要针对地面辐射采暖末端1和散热器末端都为水循环加热末端的情况进行说明。

现有的散热器+地暖混合采暖的模式，强调的是各个采暖区域都只使用一种末端、不混用，而本发明的技术方案则是在各个采暖区域都使用两种末端，个别小面积区域如受到条件限制不适合安装某种末端的情况除外。

当两种末端协同运转时，散热器末端2可以较快的提升室温，而当室温升高后，即使地面辐射采暖末端1输出的热量较少，依然能够起到较好的效果，从而提升室内的舒适度。同时，由于地面辐射采暖末端1输出的热量较少，因此其进水温度可以控制在40℃以下。

如果每个采暖区域都只使用一种末端，从总体来看两种末端的热负荷分配比例是不确定的，尤其在用户需求发生变化的时候，两种末端的热负荷分配比例将发生巨大的变化。

本发明的技术方案的优点是，当两种末端协同工作时，两种末端的热负荷分配比例很明确。在采暖季中，当室内没有采暖需求时，只有低负荷的地面辐射采暖末端1在运转；当室内有采暖需求时，两种末端协同运转。由于在各个采暖区域都使用两种末端，因此各采暖区域需求的高低变化基本不影响两种末端的热负荷分配比例。

因为散热器末端的进回水温度均高于地面辐射采暖末端的进回水温度，因此，热源输出的热水首先通过散热器末端2。经过散热器末端后水温降低，散热器末端2的回水直接或间接的接入地暖混水装置，然后进入地面辐射采暖末端1，这样有利于热能的梯级利用。由于当两种末端协同工作时，其热负荷分配比例相对固定，因而降低了这种串行模式的设计难度、提高运行的稳定性。

实施例1：

如图1所示，热源输出的热水首先经过散热器末端2循环放热、降温，散热器末端2的回水直接连接到地暖混水装置，再进入地面辐射采暖末端1循环利用。

由于热源优先供给散热器末端2，散热器末端2能承载较高的负荷，而散热器末端2的回水温度较低，基本满足低负荷的地面辐射采暖末端1的要求。

但这种连接形式存在一个问题，就是当采暖区域内没有采暖需求时（如室内无人），散热器末端2不运转，而地面辐射采暖末端1依然要正常运转。此时，由于总的热负荷较低，可能导致系统热源频繁起停或处于低效率运行状态。

实施例2：

为解决实施例1存在的问题，可以采取如图2所示的结构，在系统中增加一个储热水箱，利用储热水箱的蓄热功能消除用户需求变化对采暖系统运行的冲击。热源输出的热水首先经过散热器末端2循环放热、降温，散热器末端2的回水进入储热水箱，储热水箱上设有一个出水口连接到热源回水口；储热水箱上另外设有一个出水口和一个回水口，并连接到地暖混水装置，再进入地面辐射采暖末端1循环利用。

此时，当散热器末端2不工作时，可以由储热水箱作为地面辐射采暖末端1的热源，因为地面辐射采暖末端1设定的热负荷低，小容量的储热水箱也可以支持其运转。当储热水箱的水温降低较多时，再启动系统热源进行循环加热。如果储热水箱带有盘管，地面辐射采暖末端1的进水、回水分别连接到储热水箱盘管的出水口和进水口，通过盘管加热地面辐射采暖末端1的回水，这样可以实现地面辐射采暖末端1和散热器末端2这两种末端的用水相互独立。

以上实施例不是对本发明的具体限制，在不脱离本发明的权利要求书限定的范围，可以对该装置做出种种具体的修改。

Claims (7)

1.用于采暖的多种末端混合系统，其特征在于：所述的采暖系统的末端由低负荷的地面辐射采暖末端(1)和高负荷的散热器末端(2)两部分组成，在各个采暖区域内，均设置两种末端协同工作；地面辐射采暖末端(1)和散热器末端(2)设计的热负荷分配比例为：地面辐射采暖末端(1)输出的热量上限为采暖系统输出热量上限的15%至40%之间；与此对应，散热器末端(2) 输出的热量上限为采暖系统输出热量上限的85%至60%之间。

2.根据权利要求1所述的用于采暖的多种末端混合系统，其特征在于：地面辐射采暖末端(1)使用热水循环加热或电加热。

3.根据权利要求1所述的用于采暖的多种末端混合系统，其特征在于：在采暖季中，低负荷的地面辐射采暖末端(1)保持每天24小时持续工作，以低消耗支持地面辐射采暖方式对运行连贯性的要求。

4.根据权利要求1所述的用于水循环地暖的管路分级排布系统，其特征在于：散热器末端(2)可以实时改变运行参数以适应实时需求的变化，可调节的参数包括进回水温度、流量。

5.根据权利要求1所述的用于采暖的多种末端混合系统，其特征在于：当地面辐射采暖末端(1)为水循环加热末端时，热源输出的热水首先经过散热器末端(2)循环放热、降温，散热器末端(2)的回水直接连接到地暖混水装置，再进入地面辐射采暖末端(1)循环利用。

6.根据权利要求1所述的用于采暖的多种末端混合系统，其特征在于：当地面辐射采暖末端(1)为水循环加热末端时，热源输出的热水首先经过散热器末端(2)循环放热、降温，散热器末端(2)的回水进入储热水箱，储热水箱上设有一个出水口连接到热源回水口；储热水箱上另外设有一个出水口和一个回水口，并连接到地暖混水装置，再进入地面辐射采暖末端(1)循环利用。

7.根据权利要求6所述的用于采暖的多种末端混合系统，其特征在于：储热水箱中带有盘管，地面辐射采暖末端1的进水、回水分别连接到储热水箱盘管的出水口和进水口，实现地面辐射采暖末端(1)和散热器末端(2)这两种末端的用水相互独立。

Images