CN107763710A - 一种采暖及生活热水一体化设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种采暖及生活热水一体化设备，包括空气源热泵、保温水箱、盘管式换热器、温度控制器、采暖设备、地暖循环水泵、生活用水设备、回水温度传感器、回水循环水泵、水箱温度传感器和冷水进口,整体结构设计合理，空气源热泵加热保温水箱内的水，保温水箱内部上方的高温热水能提供生活用水设备使用，而保温水箱内部下方的中温水供盘管式换热器换热使用，以保证采暖，这样就实现了一套系统同时满足生活热水及采暖的需求，节约成本、空间，控制使用方便，另外，地暖循环水泵、水箱温度传感器保证生活热水及时优选加热，满足生活热水需求，而回水温度传感器、回水循环水泵保证生活热水即开即热，冷水及时回水到保温水箱中。

Description

一种采暖及生活热水一体化设备
技术领域
本发明涉及一种加热采暖设备，具体涉及一种采暖及生活热水一体化设备。
背景技术
空气源热泵作为加热主机，配缓冲保温水箱，用于地暖或暖气片的采暖方式；空气源热泵作为加热主机，配大容积保温水箱，用于提供家庭的生活热水；当一个用户同时有采暖和卫生热水两种需求时，如果主热源都采用空气源热泵作为加热主机的话按现目前的产品，因为采暖水和生活用水对水的品质、温度等要求不同，所以只能采暖和卫生热水各用一套设备，导致初投资增大——重复投资主热源（热泵）及保温水箱，增大了设备的安装空间，导致安装受限，因此，急需研发一种能把采暖及生活用水集成一体的系统，不仅方便使用，而且降低成本。
发明内容
针对现有技术中采暖及生活用水分开两套系统所存在成本、安装空间、便捷性等不足的缺陷，本发明提供了一种采暖及生活热水一体化设备，同时满足生活热水和采暖的需求，具体技术方案如下：
一种采暖及生活热水一体化设备，包括空气源热泵、保温水箱、盘管式换热器、温度控制器、采暖设备、地暖循环水泵、生活用水设备、回水温度传感器、回水循环水泵、水箱温度传感器和冷水进口, 空气源热泵通过管路与保温水箱相连，保温水箱内部下方填充有盘管式换热器, 盘管式换热器通过管路与采暖设备相连, 地暖循环水泵安装在采暖设备与盘管式换热器的连接管路上；用于给采暖水提供动力，保温水箱内部中上方安装水箱温度传感器，水箱温度传感器通过导线与温度控制器相连，温度控制器通过导线与地暖循环水泵电性连接，生活用水设备一端通过管路与保温水箱的顶部相连，生活用水设备另一端通过回水管路与保温水箱的底部相连，回水管路上安装有回水温度传感器和回水循环水泵，回水温度传感器通过导线与温度控制器相连，温度控制器通过导线与回水循环水泵电性连接，保温水箱的底部通过管路与进水口相连。
作为本发明的一种优选方案，所述温度控制器设有判断模块、地暖循环水泵控制模块和回水循环水泵控制模块，水箱温度传感器实时检测保温水箱内部中上方的水温，水箱温度传感器把水箱水温检测数值输送到判断模块，判断模块设有预设的水箱水温要求值和回水水温要求值，若水箱水温检测数值小于水箱水温要求值，热水优选功能启动,地暖循环水泵控制模块控制地暖循环水泵关闭暂停采暖，若水温检测数值大于水温要求值，地暖循环水泵控制模块控制地暖循环水泵启动再次恢复采暖，回水温度传感器实时检测回水管路中的水温，回水温度传感器把回水水温检测数值输送到判断模块，若回水水温检测数值小于回水水温要求值，回水循环控制模块控制回水循环水泵启动，若回水水温检测数值大于回水水温要求值，回水循环控制模块控制回水循环水泵关闭停止回水。
作为本发明的一种优选方案，所述保温水箱内部上方安装有高温型电发热管，高温型电发热管辅助生活热水加热，盘管式换热器内部间隙处安装有低温型电发热管，低温型电发热管用于采暖辅助加热，高温型电发热管、低温型电发热管由贴片式温控器控制。
作为本发明的一种优选方案，所述保温水箱内的水为用于供生活用水设备使用的生活热水，盘管式换热器内的水用于供采暖设备使用的地暖水。
作为本发明的一种优选方案，所述盘管式换热器采用304不锈钢波纹管、铜管或者316L不锈钢制造而成。
作为本发明的一种优选方案，所述温度控制器一体式集成安装于保温水箱外侧壁上。
作为本发明的一种优选方案，所述温度控制器还包括联动控制模块，若热水温度满足要求，判断模块、房间内的温控器发出指令到联动控制模块，联动控制模块根据指令控制地暖循环水泵实现采暖分室联动控制。
作为本发明的一种优选方案，所述温度控制器还包括远程通信模块和温度调节模块，手机通过蓝牙或WIFI信号与远程通信模块实现远程数据传输，实现对温度调节模块调节预设的水箱水温要求值和回水水温要求值,及房间温控器实施远程控制。
作为本发明的一种优选方案，所述盘管式换热器螺旋卷绕有2～3层。
有益效果：整体结构设计合理，空气源热泵加热保温水箱内的水，保温水箱内部上方的高温热水能提供生活用水设备使用，而保温水箱内部下方的中温水供盘管式换热器换热使用，以保证采暖，这样就实现了一套系统同时满足生活热水及采暖的需求，节约成本、空间，控制使用方便，另外，地暖循环水泵、水箱温度传感器保证生活热水及时优选加热，满足生活热水需求，而回水温度传感器、回水循环水泵保证生活热水即开即热，冷水及时回水到保温水箱中。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的温度控制器的方框图；
图4是本发明的贴片式温控器控制高温型电发热管、低温型电发热管的电路图；
图5是本发明的联动控制模块的方框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明：
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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位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。
在本发明的描述中，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和2所示，一种采暖及生活热水一体化设备，包括空气源热泵1、保温水箱2、盘管式换热器3、温度控制器4、采暖设备5、地暖循环水泵6、生活用水设备7、回水温度传感器8、回水循环水泵9、水箱温度传感器10和冷水进口13, 空气源热泵1通过管路与保温水箱2相连，保温水箱2内部下方填充有盘管式换热器3, 盘管式换热器3通过管路与采暖设备5相连, 地暖循环水泵6安装在采暖设备5与盘管式换热器3的连接管路上；用于给采暖水提供动力，保温水箱2内部中上方安装水箱温度传感器10，水箱温度传感器10通过导线与温度控制器4相连，温度控制器4通过导线与地暖循环水泵6电性连接，生活用水设备7一端通过管路与保温水箱2的顶部相连，生活用水设备7另一端通过回水管路与保温水箱2的底部相连，回水管路上安装有回水温度传感器8和回水循环水泵9，回水温度传感器8通过导线与温度控制器4相连，温度控制器4通过导线与回水循环水泵9电性连接，保温水箱2的底部通过管路与冷水进口13相连。
空气源热泵1启动，保温水箱2内的水开始加热，保温水箱2内水温达到预设温度后，地暖循环水泵6启动，将采暖水输送到盘管式换热器3中，由于盘管式换热器3在保温水箱2内部下方，盘管式换热器3换热对采暖水进行加热，采暖水经管路流到采暖设备5使用后，保温水箱2内水温下降，空气源热泵1循环工作，确保保温水箱2内水温达到预设值，此时根据热量向上传导理论，保温水箱2内部上方的水为高温水，此水可以做生活热水使用，而保温水箱2内部下方的水在空气源热泵1和盘管式换热器3的共同作用下形成为中高温水区，此水区的中高温水用于供盘管式换热器3换热使用，盘管式换热器内的水用于供采暖设备使用的地暖水，这样既保证生活热水和又同时满足采暖需求，而且实现了生活热水和采暖水相隔离，不会互相影响。
如图3所示，温度控制器4设有判断模块41、地暖循环水泵控制模块42和回水循环水泵控制模块43，水箱温度传感器10实时检测保温水箱2内部中上方的水温，水箱温度传感器10把水箱水温检测数值输送到判断模块41，判断模块41设有预设的水箱水温要求值和回水水温要求值，当生活用水使用量增大时，空气源热泵1的加热功率不足以瞬时满足生活用水和采暖的加热需用时，水箱水温检测数值小于水箱水温要求值，热水优选功能启动,地暖循环水泵控制模块42控制地暖循环水泵6关闭暂停采暖，保证空气源热泵1加热的水用于生活热水使用，满足生活热水使用优选的需求，当生活热水停止使用时，空气源热泵1不断加热保温水箱2中水时，水温检测数值大于水温要求值，地暖循环水泵控制模块42控制地暖循环水泵2启动再次恢复采暖。另外，回水温度传感器8实时检测回水管路中的水温，回水温度传感器8把回水水温检测数值输送到判断模块41，若回水水温检测数值小于回水水温要求值，回水循环控制模块43控制回水循环水泵9启动，若回水水温检测数值大于回水水温要求值，回水循环控制模块43控制回水循环水泵9关闭停止回水，保证生活用水设备7中的使用的水都为热水。
如图4所示，保温水箱2内部上方安装有高温型电发热管11，高温型电发热管11辅助生活热水加热，满足在冬天生活用水量异常增大时，空气源热泵1的功率不足满足生活热水的情况下使用，盘管式换热器3内部间隙处安装有低温型电发热管12，低温型电发热管12用于采暖辅助加热，满足在冬天极端气候，空气源热泵1加热效率降低而不能完全满足采暖要求的情况下使用，高温型电发热管11、低温型电发热管12由贴片式温控器控制，贴片式温控器由辅助加热模块44控制启动,贴片式温控器的双金属片感温后控制高温型电发热管11先开始工作达到水箱水温要求值时停止加热，再控制到低温型电发热管12工作，当保温水箱2下部达到采暖温度时，下部电辅助发热管停止加热，高温型电发热管11、低温型电发热管12为辅助性临时加热，当水达到预设温度后，高温型电发热管11、低温型电发热管12停止工作，由节能性更高的空气源热泵1继续加热。
具体的，盘管式换热器3采用304不锈钢波纹管或铜管或者316L不锈钢制造而成，换热效果好，实现快速采暖，而盘管式换热器3螺旋卷绕有2～3层，充分与保温水箱2内部下方的水相接触，提高换热效率，另外，温度控制器4一体式集成安装于保温水箱2外侧壁上，集成式方便安装。
具体的，如图5所示，温度控制器4还包括联动控制模块46，若热水温度满足要求，判断模块41、房间内的温控器发出指令到联动控制模块46，联动控制模块46根据指令控制地暖循环水泵6实现采暖分室联动控制,即热水温度满足要求可以采暖时，一路房间温控器开启时，联动控制模块46控制地暖循环水泵6打开，房间温控器控制相对应的电热执行器打开，采暖开始,或者热水温度满足要求可以采暖时，且多路房间温控器开启时，联动控制模块46也控制地暖循环水泵6打开，各房间温控器控制相对应的电热执行器打开，各房间采暖开始,或者所有房间温控器关闭时，联动控制模块46控制地暖循环水泵6关闭，房间温控器控制相对应的电热执行器关闭，采暖全部关闭，另外，温度控制器4还包括远程通信模块44和温度调节模块45，手机通过蓝牙或WIFI信号与远程通信模块44实现远程数据传输，温度调节模块45调节预设的水箱水温要求值和回水水温要求值，使用者可通过手机远程监控保温水箱2的水温值和控制判断模块41、地暖循环水泵控制模块42、回水循环水泵控制模块43、温度调节模块45，进而控制整个采暖及生活热水一体化系统, 手机通过蓝牙或WIFI信号对房间温控器实施远程控制，调节各房间的温度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种采暖及生活热水一体化设备，其特征在于：包括空气源热泵、保温水箱、盘管式换热器、温度控制器、采暖设备、地暖循环水泵、生活用水设备、回水温度传感器、回水循环水泵、水箱温度传感器和冷水进口, 空气源热泵通过管路与保温水箱相连，保温水箱内部下方填充有盘管式换热器, 盘管式换热器通过管路与采暖设备相连, 地暖循环水泵安装在采暖设备与盘管式换热器的连接管路上；用于给采暖水提供动力，保温水箱内部中上方安装水箱温度传感器，水箱温度传感器通过导线与温度控制器相连，温度控制器通过导线与地暖循环水泵电性连接，生活用水设备一端通过管路与保温水箱的顶部相连，生活用水设备另一端通过回水管路与保温水箱的底部相连，回水管路上安装有回水温度传感器和回水循环水泵，回水温度传感器通过导线与温度控制器相连，温度控制器通过导线与回水循环水泵电性连接，保温水箱的底部通过管路与进水口相连。
2.根据权利要求1所述的一种采暖及生活热水一体化设备，其特征在于：所述温度控制器设有判断模块、地暖循环水泵控制模块和回水循环水泵控制模块，水箱温度传感器实时检测保温水箱内部中上方的水温，水箱温度传感器把水箱水温检测数值输送到判断模块，判断模块设有预设的水箱水温要求值和回水水温要求值，若水箱水温检测数值小于水箱水温要求值，热水优选功能启动,地暖循环水泵控制模块控制地暖循环水泵关闭暂停采暖，若水温检测数值大于水温要求值，地暖循环水泵控制模块控制地暖循环水泵启动再次恢复采暖，回水温度传感器实时检测回水管路中的水温，回水温度传感器把回水水温检测数值输送到判断模块，若回水水温检测数值小于回水水温要求值，回水循环控制模块控制回水循环水泵启动，若回水水温检测数值大于回水水温要求值，回水循环控制模块控制回水循环水泵关闭停止回水。
3.根据权利要求1所述的一种采暖及生活热水一体化设备，其特征在于：所述保温水箱内部上方安装有高温型电发热管，高温型电发热管辅助生活热水加热，盘管式换热器内部间隙处安装有低温型电发热管，低温型电发热管用于采暖辅助加热，高温型电发热管、低温型电发热管由贴片式温控器控制。
4.根据权利要求1所述的一种采暖及生活热水一体化设备，其特征在于：所述保温水箱内的水为用于供生活用水设备使用的生活热水，盘管式换热器内的水用于供采暖设备使用的地暖水。
5.根据权利要求1所述的一种采暖及生活热水一体化设备，其特征在于：所述盘管式换热器采用304不锈钢波纹管、铜管或者316L不锈钢制造而成。
6.根据权利要求1所述的一种采暖及生活热水一体化设备，其特征在于：所述温度控制器一体式集成安装于保温水箱外侧壁上。
7.根据权利要求2所述的一种采暖及生活热水一体化设备，其特征在于：所述温度控制器还包括联动控制模块，若热水温度满足要求，判断模块、房间内的温控器发出指令到联动控制模块，联动控制模块根据指令控制地暖循环水泵实现采暖分室联动控制。
8.根据权利要求7所述的一种采暖及生活热水一体化设备，其特征在于：所述温度控制器还包括远程通信模块和温度调节模块，手机通过蓝牙或WIFI信号与远程通信模块实现远程数据传输，实现对温度调节模块调节预设的水箱水温要求值和回水水温要求值,及房间温控器实施远程控制。
9.根据权利要求1或5所述的一种采暖及生活热水一体化设备，其特征在于：所述盘管式换热器螺旋卷绕有2～3层。
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