CN104764082A - 一种无水地板采暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于采暖技术领域，公开了一种无水地板采暖系统，包括：室外换热器、四通阀、压缩机、节流部件和敷设在地板内的采暖换热器，所述室外换热器、采暖换热器的入口以及压缩机的出入口分别与四通阀的四个接口连通，所述采暖换热器的出口通过节流部件与室外换热器连通；所述采暖换热器、室外换热器、压缩机内的介质均为制冷剂，通过切换四通阀的连通状态，实现制冷与制热模式的切换。本发明整个系统均以制冷剂作为传热介质，没有水参与，从而排除了有水参与传热带来的多种缺陷，提高了传热效率，降低了生产成本，减小了系统的能耗，而且可以实现地板采暖或制冷，给用户更丰富的使用选择。

Description

一种无水地板采暖系统

技术领域

本发明涉及采暖技术领域，特别涉及一种无水地板采暖系统。

背景技术

地板采暖系统是一种节能并可有效调节房间小气候的采暖方式，具有热舒适性高、节能、运行维护方便、不占用使用面积、卫生、无污染、寿命长等优点。近几年来，地板采暖正迅速走进千家万户。

图1所示为现有常规的地板采暖系统，这类系统存在的缺点有：

(1)因为制冷剂(如氟利昂)与载冷剂(水)之间必须有换热环节，这必然会降低系统的换热效率，导致系统传热效率较低；换热介质均为液态流体，换热设备制造成本较高；

(2)载冷剂流动需要提供驱动动力，需要耗费更多能源；

(3)因载冷剂中存在杂质，使用一定时间后管路内会结水垢，使得传热壁增厚，降低了传热效率。

只要系统中有水参与传热，上述缺陷就无法避免。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：为解决现有的地板采暖以水为传热介质，导致系统效率不高、能耗较大的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无水地板采暖系统，其特征在于，包括：室外换热器、压缩机、四通阀、节流部件和敷设在地板内的采暖换热器，所述采暖换热器的出口通过所述节流部件与所述室外换热器的入口连通；所述四通阀的四个接口分别与所述压缩机的出口、所述压缩机的入口、所述采暖换热器的入口以及所述室外换热器的出口连通；所述四通阀用于实现所述压缩机的出口与所述采暖换热器的入口连通，且所述压缩机的入口与所述室外换热器的出口连通；或者用于实现所述压缩机的出口与所述室外换热器的出口连通，且所述压缩机的入口与所述采暖换热器的入口连通；所述采暖换热器、室外换热器、压缩机、四通阀以及节流部件内的介质均为制冷剂。

其中，还包括控制单元，所述控制单元分别与所述压缩机、四通阀电连接，所述控制单元用于调节所述压缩机的运行频率，并切换所述四通阀的通电与断电状态。

其中，所述采暖换热器的入口与出口处均设有调节阀。

其中，每个所述调节阀均与所述控制单元电连接。

其中，所述采暖换热器为盘管。

其中，所述采暖换热器设置一组或多组。

其中，所述室外换热器为风冷换热器。

其中，所述风冷换热器采用风机提供风量。

其中，所述节流部件为节流阀。

(三)有益效果

上述技术方案具有如下优点：本发明一种无水地板采暖系统，整个系统均以制冷剂作为传热介质，没有水的参与，从而排除了有水参与带来的多种缺陷，提高了传热效率，降低了生产成本，减小了系统的能耗。同时，通过切换四通阀的工作状态，可以实现地板采暖或制冷，给用户更丰富的使用选择。

附图说明

图1是现有的以水为传热介质的地板采暖系统的结构示意图；

图2是本发明所述无水地板采暖系统的制热模式的结构示意图；

图3是本发明所述无水地板采暖系统的制冷模式的结构示意图。

其中，1、压缩机；2、四通阀；3、采暖换热器；4、节流部件；5、室外换热器；6、风机；7、调节阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2-3所示，本发明一种无水地板采暖系统，主要用于室内地板采暖领域，该系统包括：室外换热器5、压缩机1、四通阀2、节流部件4和敷设在地板内的采暖换热器3，所述采暖换热器3的出口通过所述节流部件4与所述室外换热器5的入口连通；所述四通阀2的四个接口分别与所述压缩机1的出口、所述压缩机1的入口、所述采暖换热器3的入口以及所述室外换热器5的出口连通；所述四通阀2用于实现所述压缩机1的出口与所述采暖换热器3的入口连通，且所述压缩机1的入口与所述室外换热器5的出口连通；或者用于实现所述压缩机1的出口与所述室外换热器5的出口连通，且所述压缩机1的入口与所述采暖换热器3的入口连通；所述采暖换热器3、室外换热器5、压缩机1、四通阀2以及节流部件4内的介质均为制冷剂。采暖换热器3、室外换热器5、压缩机1通过管路相互连通，形成供制冷剂流通的换热回路。

地板采暖模式下：压缩机1的出口与所述采暖换热器3的入口连通，且所述压缩机1的入口与所述室外换热器5的出口连通；制冷剂经压缩机1压缩后，形成高温高压的制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽经过四通阀2进入采暖换热器3并向地板散热，实现室内采暖的目的，释放热量后被冷却后的制冷剂液体被冷却经节流部件4节流，压力下降，然后进入室外换热器5蒸发吸热形成制冷剂蒸汽，最后回到压缩机1，参与下一次循环。

地板制冷模式下：四通阀2的连通状态改变，此时，压缩机1的出口与所述室外换热器5的出口连通，且所述压缩机1的入口与所述采暖换热器3的入口连通；制冷剂经压缩机1压缩后，形成高温高压的制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽经过四通阀2进入室外换热器5向环境散热。被冷却后的制冷剂液体经节流部件4节流后，进入地板采暖换热器3从地板吸热，实现地板制冷的目的。制冷剂吸热后形成制冷剂蒸汽，经四通阀2回到压缩机1，参与下一次循环。

该系统内只有制冷剂作为传热介质，真正实现了无水采暖；相对于现有技术，本申请所述的无水地板采暖系统，在采暖过程没有水参与，省去了制冷剂与水的换热环节，提高了传热效率，同时节省了套管换热器等相关换热设备；因使用的是制冷剂而不是水，因此不会产生水垢，避免了水垢积累使得导热热阻增加这一现象的发生，因而相比现有的热水地暖具有更高的传热效率；该系统不需要为水提供动力，因此耗能更低。

优选的，为实现集中控制、远程自动控制，该系统还包括控制单元，所述控制单元分别与所述压缩机1、四通阀2电连接，所述控制单元用于调节所述压缩机1的运行频率，并切换所述四通阀2的通电与断电状态。当用户需要进行制冷与制热模式的切换时，通过控制单元进行操作，控制单元通过改变四通阀2的通断电状态，实现对四通阀2的连通状态的切换，使得压缩机出口的高温高压制冷剂蒸汽流经路径转化，实现地板采暖与地板制冷两种模式的切换，操作方便。

所述采暖换热器3的入口与出口处均设有调节阀7，每个所述调节阀7均与所述控制单元电连接。当用户需要调节室内温度时，通过控制单元发送指令，控制单元根据用户的指令，自行调节采暖换热器3出入口处的调节阀7的开度，调节响应采暖换热器3的温度；并在调节阀7的开度最大或最小仍无法满足用户需求时，自行提高压缩机1的运行频率，从而满足用户需求。

所述采暖换热器3为盘管，即将制冷剂管道按照需要的管道间距，盘绕而成，埋入地板后可以对其周围的底板进行加热，实现无水底板采暖；盘管的间距、形状、大小均可根据需要自行设计，适用范围广。

所述采暖换热器3的入口处设有调节阀7，即盘管入口处设置调节阀7，在地板采暖模式下通过改变调节阀7的开度，可以调节进入盘管的制冷剂的冷凝压力，实现调节地板采暖温度的目的。

所述采暖换热器3的出口处设有调节阀7，即盘管出口处设置调节阀7，在地板制冷模式下，通过改变采暖换热器3的入口处的调节阀7的开度，可以调节进入盘管的制冷剂的蒸发压力，实现调节地板制冷温度的目的。

进一步地，所述采暖换热器3设置一组或多组。所述采暖换热器3为盘管，即一组或多组盘管分块敷设在地板内，每组盘管对应一块室内区域；

在制热模式下：将采暖换热器3的入口处的调节阀7全开。若用户需要调低某一区域的温度时，则调小对应盘管入口处的调节阀7开度，使制冷剂流经调节阀7的压损加大，经过调节阀7后的制冷剂的压力降低，从而降低了对应盘管中制冷剂的冷凝温度，使对应区域上覆盖的地板的温度降低。反之，当用户需要更高的温度时，可以加大采暖换热器3的入口处的调节阀7的开度；当采暖换热器3的入口处的调节阀7处于最大开度仍无法满足用户需求时，调高压缩机1的运行频率，使得压缩机1排量增加，从而使冷凝温度升高，实现进一步的升温的目的，以满足用户需求。

在制冷模式下，将采暖换热器3的入口处的调节阀7全开。若用户需要调低某一区域的制冷温度，则调小对应盘管出口处连接的调节阀7的开度，使制冷剂流经调节阀7的压损加大，经过调节阀7后的制冷剂压力降低，从而降低了对应盘管中制冷剂的蒸发温度，使对应区域上覆盖的地板的温度降低。

优选的，所述室外换热器5为风冷换热器，地板采暖模式下：所述室外换热器5采用风机6提供风量或者采用太阳能供热。采用风机6使温度较高的空气流经温度较低的室外换热器5，将热量传递给室外换热器5内的制冷剂；采用太阳能加热时，方法类似，区别在于热能由太阳能接收装置提供。所述室外换热器5的入口处设有节流部件4，用于降低进入室外换热器5的制冷剂的压力，使室外换热器5中的制冷剂具有低于环境温度的饱和温度，从而能够从环境中吸热。

地板制冷模式下：所述风机6使温度较低的空气流经温度较高的室外换热器5，使制冷剂通过换热器5向空气散热。

所述节流部件4优选为节流阀，当然也可以采用其他设备，只要能够实现节流降压的功能即可。

由以上实施例可以看出，本发明通过采用由盘管制成的一组或多组采暖换热器3，所有采暖换热器3的入口与四通阀2连通，出口与节流部件3连通，上述设备与压缩机1、室外换热器3形成供制冷剂流动的系统回路，整个过程没有水的参与，制冷剂蒸汽直接通过盘管将热量传输给底板；这一设计排除了水的参与，排除了制冷剂与水的热量交换过程，节省了设备，降低了成本，同时提高了传热效率；管路内不会由水垢形成，导热热阻不会增大，传热效率高；整个系统只需要为制冷剂的循环提供动力即可，不需要为水提供动力，与现有技术相比，其能耗更低。每个采暖换热器3的出入口均设有调节阀7，即将地板模块化，分成不同区域，每个区域由一组采暖换热器3进行供暖或制冷，各区的供暖或制冷温度可独立调节，方便分区控制，可以随时调节某一区域的制热温度或制冷温度，以节约能耗；采用热风加热时，其供热稳定、可靠。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种无水地板采暖系统，其特征在于，包括：室外换热器(5)、压缩机(1)、四通阀(2)、节流部件(4)和敷设在地板内的采暖换热器(3)，所述采暖换热器(3)的出口通过所述节流部件(4)与所述室外换热器(5)的入口连通；所述四通阀(2)的四个接口分别与所述压缩机(1)的出口、所述压缩机(1)的入口、所述采暖换热器(3)的入口以及所述室外换热器(5)的出口连通；

所述四通阀(2)用于实现所述压缩机(1)的出口与所述采暖换热器(3)的入口连通，且所述压缩机(1)的入口与所述室外换热器(5)的出口连通；或者用于实现所述压缩机(1)的出口与所述室外换热器(5)的出口连通，且所述压缩机(1)的入口与所述采暖换热器(3)的入口连通；

所述采暖换热器(3)、室外换热器(5)、压缩机(1)、四通阀(2)以及节流部件(4)内的介质均为制冷剂。

2.如权利要求1所述的无水地板采暖系统，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元分别与所述压缩机(1)、四通阀(2)电连接，所述控制单元用于调节所述压缩机(1)的运行频率，并切换所述四通阀(2)的通电与断电状态。

3.如权利要求1所述的无水地板采暖系统，其特征在于，所述采暖换热器(3)的入口与出口处均设有调节阀(87)。

4.如权利要求3所述的无水地板采暖系统，其特征在于，每个所述调节阀(87)均与所述控制单元电连接。

5.如权利要求1所述的无水地板采暖系统，其特征在于，所述采暖换热器(3)为盘管。

6.如权利要求1所述的无水地板采暖系统，其特征在于，所述采暖换热器(3)设置一组或多组。

7.如权利要求1所述的无水地板采暖系统，其特征在于，所述室外换热器(5)为风冷换热器。

8.如权利要求7所述的无水地板采暖系统，其特征在于，所述风冷换热器采用风机(6)提供风量。

9.如权利要求1所述的无水地板采暖系统，其特征在于，所述节流部件(4)为节流阀。