CN104101021A - 单户双循环供热系统 - Google Patents

Abstract

单户双循环供热系统，水套炉和太阳能热水器的热水出口通过两根带逆止阀的供水管分别与真空超导散热器中热媒管的入口连通，与太阳能热水器连通的供水管通过第一补水管与供水管网连通、通过第二补水管与储水箱的出水口连通，所述的热媒管的出口通过两根带逆止阀的回水管分别与水套炉和太阳能热水器的冷水入口连通，两回水管上分别装有循环水泵，所述的热媒管上设有自动排气阀，所述的供水管、回水管其内径尺寸比热媒管的内径尺寸小，太阳能热水器和水套炉只加热作为超导液热媒的少量水，使太阳能热水器的工作负荷小，能够连续不断的提供热水，系统供热稳定、使用节能、用热的成本低。

Description

单户双循环供热系统

技术领域

本发明涉及供暖系统领域，具体为一种单户双循环供热系统。

背景技术

在二氧化碳排放量超标、灰尘污染严重、温室效应日益明显的大环境下，人们逐渐开始使用更清洁环保的能源取代老旧的烧煤供热，太阳能热水器供热系统作为环保的热水供应设备受到人们的普遍欢迎，但现有的太阳能热水器供热系统，其供热效果受太阳辐照热能转换的制约，在夜间、阴雨天等人们最需要供暖的时段，太阳能热水器因太阳无法提供阳光辐照热能转换，导致热效率大幅降低，所提供水的温度随之下降，同时该系统中的散热终端多为地热管或水暖气片，其存水量大，普通的太阳能热水器无法将大量的水连续不断的加热到所需的温度供给用户取暖使用，使用效果不佳，需要连接市电来维持太阳能热水器加热水的能力，因此消耗了电力，产生了使用成本，占用了电力资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种单户双循环供热系统，本供热系统供热稳定、使用节能，用热的成本低。

本发明的技术方案是：单户双循环供热系统，具有水套炉、太阳能热水器、真空超导散热器和储水箱，其特征在于：水套炉和太阳能热水器的热水出口通过两根带逆止阀的供水管分别与真空超导散热器中热媒管的入口连通，与太阳能热水器连通的供水管通过第一补水管与供水管网连通、通过第二补水管与储水箱的出水口连通，第一补水管上设有逆止阀，第二补水管上设有补水泵和逆止阀，所述的热媒管的出口通过两根带逆止阀的回水管分别与水套炉和太阳能热水器的冷水入口连通，两回水管上分别装有循环水泵，所述的热媒管上设有自动排气阀，所述的供水管、回水管其内径尺寸比热媒管的内径尺寸小。

所述的水套炉具有炉体，炉体的底部设有燃烧室，燃烧室上方设有底面向内凹的第一水套盘，第一水套盘沿周与炉体的水套相互连通，第一水套盘上穿有若干个烟火管，各烟火管的下口与燃烧室连通，各烟火管的上口与第一水套盘上方的炉膛连通；该炉膛内设有底面向内凹的第二水套盘，第二水套盘的沿周面与炉膛内壁设有宽度均匀的窄间隙，第二水套盘的上、下盘面连有若干根过水管，各过水管的另一端与对应的第一水套盘和炉膛顶端的水套分别连通，炉体顶端的中心位置设有排烟管，排烟管的底口与炉膛连通，所述炉膛的膛顶中间低周圈高，排烟管上沿周设有烟管水套，烟管水套的下端与炉膛顶端的水套连通，烟管水套的上端设有热水出口和自动排气阀，所述炉膛顶端的水套装有自动泄压安全阀，所述炉体的水套下端设有冷水入口。

所述的太阳能热水器和水套炉内分别装有水温传感器，两水温传感器通过两条信号线分别与两个温控开关信号连接，两温控开关各通过一条控制线与回水管上对应的循环水泵控制连接。

所述的真空超导散热器是多个，相邻两个真空超导散热器中热媒管的出口和入口通过连接管相互连通，连接管的内径比热媒管的内径小。

所述的太阳能热水器中包含热水器的水量监控模块，该模块通过信号线与太阳能热水器的控制面板信号连接，控制面板通过电线与补水泵电力连接。

传统太阳能供热系统中太阳能热水器加热水是为了用热水通过地热管或水暖气片直接给室内供暖，而本发明的单户双循环供热系统采用真空超导散热器作为散热终端，将太阳能热水器和水套炉加热的水通过带有保温层的供水管送入真空超导散热器的热媒管中，经热媒管热传导使真空超导散热器内的超导液挥发散热，即本发明单户双循环供热系统中太阳能热水器和水套炉加热的水是专用来作为真空超导散热器内超导液的热媒使用，不直接参与为室内供热，颠覆了传统的技术偏见，本发明的优点是：使用太阳能热水器和水套炉两套水加热设备构成双循环的供热系统，在太阳能热水器可提供设定温度的热水时，使用低成本的太阳能作为加热源，在夜间或阴雨天，太阳能热水器无法提供设定温度的热水时，手动开启水套炉作为第二加热设备，防止室内供暖失效，因热媒管中存水少，供水管和回水管的内径较热媒管内径小，所以在本发明供热系统内循环的总水量较传统的以地热管或水暖气片作为散热终端的供热系统少很多，使太阳能热水器的工作负荷小，能够连续不断的提供热水，使系统供热稳定、使用节能、用热的成本低。

能让本发明供热系统节能、降低成本的另一个关键性技术特征是本发明供热系统中的水套炉，本技术的水套炉在使用时，燃烧室产生的高温烟火首先加热底部内凹的第一水套盘，集中在第一水套盘内凹处的高温烟火经烟火管进入炉膛，先在第二水套盘内凹的底面聚集后，再沿第二水套盘与炉膛内壁的间隙升至炉膛的膛顶，并在膛顶较高的周圈聚集后，温度下降的烟气从排烟管排出，经过三次吸能两次聚热，可充分利用热能，排烟管中尚有余热的烟气还可为烟管水套内的热水保温，上述是本发明单户双循环供热系统的另一个优点。

附图说明

图1是本发明单户双循环供热系统的结构示意图；

图2是本发明单户双循环供热系统中水套炉的热气流走向示意图；

图3是图2的A-A剖面示意图；

图4是图2的B-B剖面示意图；

图5是本发明单户双循环供热系统中连接管的安装结构示意图。

图中1太阳能热水器、2水量监控模块、3出水温度传感器、4信号线、5控制面板、6电线、7浮球阀、8储水箱、9补水泵、10第二补水管、11第一补水管、12自动排气阀、13排烟管、14烟管水套、15自动泄压安全阀、16炉体、17第二水套盘、18过水管、19烟火管、20燃烧室、21第一水套盘、22炉膛、23温控开关、24循环水泵、25逆止阀、26热媒管、27供水管、28真空超导散热器、29回水管、30连接管、31保温层。

具体实施方式

单户双循环供热系统，是应用在家庭、办公室、营房、教室、车间、温室、动物圈舍等能够进行单户独立供暖的供热系统，可解决温带冬季的取暖问题(上海、江苏、浙江一带)，在寒冷地区使用时，可用燃料作为发热源的补充。

本供热系统具有水套炉、太阳能热水器1、真空超导散热器28和储水箱8，其中水套炉和太阳能热水器的热水出口通过两根带逆止阀25的供水管27分别与真空超导散热器中热媒管26的入口连通，与太阳能热水器连通的供水管通过第一补水管11与供水管网连通、通过第二补水管10与储水箱的出水口连通，第一补水管上设有逆止阀，第二补水管上设有补水泵9和逆止阀，所述的热媒管的出口通过两根带逆止阀的回水管29分别与水套炉和太阳能热水器的冷水入口连通，两回水管上分别装有循环水泵24，所述的热媒管上设有自动排气阀12，循环泵采用大口径高功率水泵，能强制系统内水的迅速循环，加快管道中的水流速，减少热水的温度在管道内的损耗，配合自动排气阀可避免系统管路内局部产生气体和压力增高的现象，避免热能分布不均和热能转换及散热不均的现象，也可迅速有力的关闭反向管道上的逆止阀，避免热水短路循环，造成浪费；所述的供水管、回水管其内径尺寸比热媒管的内径尺寸小。较小的供水管和回水管内径能加快管内水的流速，减少热水在管内的停留时间，减少热能损失，同时供水管和回水管表面均包裹有保温层31，目的也是防止管内热水温度损耗，热媒管的内径大，过水流速减缓，能使热水的热量更好的通过热媒管传递给超导液，达到热能延时供给，可持续的进行热能交换，使用真空超导散热器作为终端散热设备，较传统的太阳能供热系统可节水97％以上，太阳能热水器的工作负担小，可源源不断的输送热水给真空超导散热器交换使用；

其中太阳能热水器和与其连通的供水管、回水管与真空超导散热器组成第一循环供热线路，水套炉和与其连通的供水管、回水管与真空超导散热器组成第二循环供热线路，两循环供热线路分别通过安装在各自回水管上的循环水泵驱动循环，两循环供热线路之间通过供水管和回水管上的逆止阀相互隔离，避免相互短路循环，浪费热水；所述水套炉的燃料优选天然气，只要将连接有天然气供给装置的燃气炉盘置于燃烧室20内并点燃即可，操作水套炉时应尽量采用人工操作，其安全的系数高，如燃料用尽且太阳能热水器没有足够的太阳辐照热能转换时，也可将太阳能热水器连接市电使用，因加热的水量少，也较传统太阳能热水器节能，利用太阳能、燃料、电能的互补保证供热系统工作稳定，节约不可再生能源，解决了二氧化碳排放问题，缓解灰尘污染和温室效应，并且本发明供热系统不用大量铺设供热主管道，不占用资源，没有年久腐蚀需经常维护更换的问题。

所述的真空超导散热器是多个，相邻两个真空超导散热器中热媒管的出口和入口通过连接管30相互连通，连接管的内径比热媒管的内径小，连接管内的出水量少，较细的管径能加快水的流速，减少热水在连接管内的停留时间，减少了热损失，同时连接管的外表面包裹有保温层，目的也是防止连接管失温。

能让本发明的供热系统节能、降低成本的另一个关键性技术特征是本发明供热系统中的水套炉，该水套炉具有炉体16，炉体的底部设有燃烧室，燃烧室上方设有底面向内凹的第一水套盘21，第一水套盘沿周与炉体的水套相互连通，第一水套盘上穿接有若干个烟火管19，烟火管与水套盘密封焊接，各烟火管的下口与燃烧室连通，各烟火管的上口与第一水套盘上方的炉膛22连通；该炉膛内设有底面向内凹的第二水套盘17，第二水套盘的沿周面与炉膛内壁设有宽度均匀的窄间隙，第二水套盘的上、下盘面连有若干根过水管18，各过水管的另一端与对应的第一水套盘和炉膛顶端的水套分别连通，炉体顶端的中心位置设有排烟管13，排烟管的底口与炉膛连通，所述炉膛的膛顶中间低周圈高，排烟管上沿周设有烟管水套14，烟管水套的下端与炉膛顶端的水套连通，烟管水套的上端设有热水出口和自动排气阀，所述炉膛顶端的水套装有自动泄压安全阀15，所述炉体的水套下端设有冷水入口；自动排气阀可避免因水套内气体压力增高产生无水干烧的现象，消除水套炉的安全隐患，自动泄压安全阀在炉内压力超过警戒值时，能自动为水套炉进行泄压，避免危险；上述结构的水套炉，在实际使用时，样机的热能利用率可达到95％，节约燃气50％。

为了使本发明的供热系统实现智能化控制，在所述的太阳能热水器和水套炉内分别装有水温传感器3，两水温传感器通过两条信号线4分别与两个温控开关23信号连接，两温控开关各通过一条控制线与回水管上对应的循环水泵控制连接；其中第一循环供热线路水温传感器可直接使用太阳能热水器内设的温度传感器，在启动本系统时，可根据实际需要，通过温控开关设定热水循环的温度范围，在太阳能热水器或水套炉将胆内或水套内的水加热到设定温度时，水温传感器将测得的温度传递给温控开关，温控开关通过控制线控制循环水泵开启，将达到设定温度的热水送入真空超导散热器中进行热交换。所述的太阳能热水器中包含热水器的水量监控模块2，该模块通过信号线与太阳能热水器的控制面板5信号连接，控制面板通过电线6与补水泵电力连接，所述的储水箱通过浮球阀7与供水管网连通，储水箱内预先储有储备水，目的是供水管网断水后，当供热系统内水量不足，太阳能热水器的水量检测模块通过信号线给控制面板一个水量不足的信号，控制面板则通过电线启动补水泵，利用储水箱内的储备水向供热系统内补水，保证系统供热正常。

Claims (5)

1.单户双循环供热系统，具有水套炉、太阳能热水器、真空超导散热器和储水箱，其特征在于：水套炉和太阳能热水器的热水出口通过两根带逆止阀的供水管分别与真空超导散热器中热媒管的入口连通，与太阳能热水器连通的供水管通过第一补水管与供水管网连通、通过第二补水管与储水箱的出水口连通，第一补水管上设有逆止阀，第二补水管上设有补水泵和逆止阀，所述的热媒管的出口通过两根带逆止阀的回水管分别与水套炉和太阳能热水器的冷水入口连通，两回水管上分别装有循环水泵，所述的热媒管上设有自动排气阀，所述的供水管、回水管其内径尺寸比热媒管的内径尺寸小。

2.根据权利要求1所述的单户双循环供热系统，其特征在于：所述的水套炉具有炉体，炉体的底部设有燃烧室，燃烧室上方设有底面向内凹的第一水套盘，第一水套盘沿周与炉体的水套相互连通，第一水套盘上穿有若干个烟火管，各烟火管的下口与燃烧室连通，各烟火管的上口与第一水套盘上方的炉膛连通；该炉膛内设有底面向内凹的第二水套盘，第二水套盘的沿周面与炉膛内壁设有宽度均匀的窄间隙，第二水套盘的上、下盘面连有若干根过水管，各过水管的另一端与对应的第一水套盘和炉膛顶端的水套分别连通，炉体顶端的中心位置设有排烟管，排烟管的底口与炉膛连通，所述炉膛的膛顶中间低周圈高，排烟管上沿周设有烟管水套，烟管水套的下端与炉膛顶端的水套连通，烟管水套的上端设有热水出口和自动排气阀，所述炉膛顶端的水套装有自动泄压安全阀，所述炉体的水套下端设有冷水入口。

3.根据权利要求1或2所述的单户双循环供热系统，其特征在于：所述的太阳能热水器和水套炉内分别装有水温传感器，两水温传感器通过两条信号线分别与两个温控开关信号连接，两温控开关各通过一条控制线与回水管上对应的循环水泵控制连接。

4.根据权利要求1或2所述的单户双循环供热系统，其特征在于：所述的真空超导散热器是多个，相邻两个真空超导散热器中热媒管的出口和入口通过连接管相互连通，连接管的内径比热媒管的内径小。

5.根据权利要求1或2所述的单户双循环供热系统，其特征在于：所述的太阳能热水器中包含热水器的水量监控模块，该模块通过信号线与太阳能热水器的控制面板信号连接，控制面板通过电线与补水泵电力连接。