CN108826426A - 一种智能防辐射电磁采暖系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例公开了一种智能防辐射电磁采暖系统，该系统在加热线圈组外设置了铝制密闭屏蔽罩，对加热线圈加热时产生的电磁辐射进行屏蔽和隔离，通过加热线圈加热的热水由从被加热管的出水管口引出的被加热管导入暖气供水管，通过暖气供水管、散热片和回水管完成循环，并通过散热片为室内提供热量。该屏蔽罩为密封的铝制壳体，能够很好的屏蔽加热线圈产生的电磁辐射，防止电磁辐射对人体的伤害。该系统在完全保留电磁采暖系统的性能的同时，彻底将电磁辐射隔离，彻底消除电磁采暖系统对人体电磁辐射危害，彻底消除电磁采暖系统对对通讯网络和其它电器设备产生的干扰。
Description
技术领域
本发明实施例涉及采暖技术领域，尤其是涉及一种智能防辐射电磁采暖系统。
背景技术
智能电磁采暖系统是利用电磁感应原理，将电能转换为热能的电磁加热器作为热源，通过热量散发系统(如水暖系统)，达到取暖目的热量发生系统。传统的电磁采暖系统具有以下特点(1)电磁采暖系统是通过电磁感应直接作用到被加热器件上，使被加热器件本身发热，减少了通过介质传导的过程，热效率高；(2)电磁感应制热，真正意义上的水电分离，电路和水路绝缘；(3)低压软启动，减少电流浪涌冲击的危害，避免因电压波动而损坏设备，安全有保障；(4)功率输出部分可根据电压波动变化自动调控电流大小，保证恒功率，不会因电压升高电流随之升高，造成电气承载不够而损坏。
然而，这种传统的电热取暖系统在应用时也有一些问题，例如，(1)电磁采暖系统是通过电磁感应(10—20kHz)来实现的，电磁感应产生的电磁辐射会使人体产生严重的危害性病变和思维的延续变化。如果人类长期生活在强电磁辐射范围内，会导致内分泌紊乱失调，大脑也会产生不正常的延续思维，会诱发人体的某些潜能和特殊的功能变化，也会诱发癌症。电磁辐射灾害是无法看到的一种潜在的破坏性因素，它将导致人类的脑思维系统产生超越常规的病态和不健康的心态、精神失常、性情暴躁、内分泌失调、烦躁多梦、疑神疑鬼、心悸不安。在这种情况下也极易产生不正常的肢体举动。比如在夜间，人类大脑会产生比较特殊的梦境联想状态，像性爱的梦遗、恐怖的梦境、已故亲人的托梦、凶杀与暴力、发财与死亡、穿越时空等等梦中的联想。同时，电磁感应产生的电磁辐射也会对通讯网络和其它电器设备产生干扰；(2)传统的电磁取暖系统没有做到随时能按不同时间、按不同位置、不同标准进行精确地按需供暖(3)因在取暖季家庭中电磁取暖系统是一个长时间开启的高功率的用电设备，在现行的住宅中，受到入户电容量和布线线规的影响，电磁取暖系统的应用受到很大限制，即使勉强应用，也很容易造成用电安全的事故。
在实现本发明实施例的过程中，发明人发现传统的电磁取暖系统通过电磁感应加热产生的电磁辐射对人体的健康和对周围通讯网络和其它电器设备产生干扰影响很大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何解决传统的电磁取暖系统通过电磁感应加热时电磁感应产生的电磁辐射对人体的健康和对周围通讯网络和其它电器设备产生干扰影响很大的问题。
针对以上技术问题，本发明的实施例提供了一种智能防辐射电磁采暖系统，包括加热子系统和热量散发子系统，
所述加热子系统包括电磁采暖控制器和加热线圈组；所述热量散发子系统包括暖气供水管、暖气散热片和暖气回水管；所述加热线圈组包括屏蔽罩、被加热管、玻纤隔热管和加热线圈；
所述屏蔽罩为具有进水管口和出水管口的密闭壳体，所述玻纤隔热管包覆在所述被加热管的外壁上，所述玻纤隔热管的外壁上缠绕着所述加热线圈，所述被加热管、所述玻纤隔热管和所述加热线圈均设置在所述屏蔽罩内，且所述被加热管从所述屏蔽罩两端伸出，从所述屏蔽罩一端伸出的被加热管连接所述暖气回水管，从所述屏蔽罩另一端伸出的被加热管通过热水循环泵连接所述暖气供水管；
所述加热线圈接收所述电磁采暖控制器输出的交流电，对所述被加热管加热，将热量传导至所述被加热管内的液体，加热的液体传输到所述暖气供水管，通过所述暖气散热片散热。
本发明的实施例提供了一种智能防辐射电磁加采暖热系统，该系统在加热线圈组外设置了屏蔽加热线圈加热时产生的电磁辐射的铝制屏蔽罩，通过加热线圈加热的热水由从屏蔽罩的出水管口引出的被加热管导入暖气供水管，通过暖气供水管为室内提供热量。该屏蔽罩为密封的壳体，能够很好的屏蔽加热线圈产生的电磁辐射，防止电磁辐射对人体的伤害。该系统在完全保留电磁采暖系统的性能的同时，彻底将电磁辐射隔离，彻底消除电磁采暖系统对人体电磁辐射危害，彻底消除电磁采暖系统对对通讯网络和其它电器设备产生的干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种防辐射电磁采暖系统中进行防辐射部件的结构示意图；
图2是本发明一个实施例提供的具有三个房间的室内共用一套加热子系统时，将智能防辐射电磁采暖系统安装在该室内的示意图；
图3是本发明另一个实施例提供的具有三个房间的室内每一房间单独设置一套加热子系统时，将智能防辐射电磁采暖系统安装在该室内的示意图；
图4是本发明另一个实施例提供的对图2中的A区域的局部放大图；
图5是本发明另一个实施例提供的对图3中的A1区域的局部放大图；
图6是本发明另一个实施例提供的对图2和图3中的B-B的截面的局部放大图；
图7是本发明一个实施例提供的具有三个房间的室内共用一套加热子系统时，控制子系统的结构原理示意图；
图8是本发明另一个实施例提供的具有三个房间的室内每一房间单独设置一套加热子系统时，控制子系统的结构原理示意图；
图9是本发明另一个实施例提供的一种智能防辐射电磁采暖系统的结构框图；
附图标记：1-淋浴供水管；2-水源开关球阀；3-总回水球阀；4-总回水纵管；5-一组暖气散热片；6-一组暖气回水三通；7-回水三通；8-高位水箱；9-一组暖气回水管；10-总回水横管；11-一组无线温度采集模块；12-电磁采暖控制器；13-高频输出导线；14-工频循环泵接线15-一组暖气供水管；16-一组暖气供水球阀；17-一组暖气供水三通18-热水循环泵；19-铝制屏蔽罩；20-被加热管；21-玻纤隔热管；22-加热线圈；23-终回水管；24-终回水三通；25-总电度表；26-总电功率检测模块；27-无线传输模块；28-总控微处理器；29-无线路由器；30-二组暖气回水三通；31-二组暖气回水管；32-二组暖气散热片；33-二组暖气供水管；34-二组暖气供水球阀；35-二组暖气供水三通36-三组暖气回水弯头；37-三组暖气回水管；38-三组暖气散热片；39-三组暖气供水管；40-三组暖气供水球阀；41-三组暖气供水三通；42-淋浴系统供水管；43-淋浴系统供水球阀44-无线水温传感器45-淋浴花洒；46-二组无线温度采集模块；47-三组无线温度采集模块；48-整流模块49-逆变模块50-无线功率控制模块；51-屏蔽罩前盖；52-屏蔽罩后盖；53-手机；54-总供水管；55-屏蔽搭扣。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供了一种智能防辐射电磁采暖系统，包括加热子系统和热量散发子系统，
所述加热子系统包括电磁采暖控制器和加热线圈组；所述热量散发子系统包括暖气供水管、暖气散热片和暖气回水管；所述加热线圈组包括屏蔽罩、被加热管、玻纤隔热管和加热线圈；
所述屏蔽罩为具有进水管口和出水管口的密闭壳体，所述玻纤隔热管包覆在所述被加热管的外壁上，所述玻纤隔热管的外壁上缠绕着所述加热线圈，所述被加热管、所述玻纤隔热管和所述加热线圈均设置在所述屏蔽罩内，且所述被加热管从所述屏蔽罩两端伸出，从所述屏蔽罩一端伸出的被加热管连接所述暖气回水管，从所述屏蔽罩另一端伸出的被加热管通过热水循环泵连接所述暖气供水管；
所述加热线圈接收所述电磁采暖控制器输出的交流电，对所述被加热管加热，将热量传导至所述被加热管内的液体，加热的液体传输到所述暖气供水管，通过所述暖气散热片散热。
进一步，所述被加热管是由碳素结构钢制成的圆钢管，所述加热线圈由纯铜云母导线制成。
图1为本实施例提供的一种防辐射电磁采暖系统中进行防辐射部件的结构示意图，参见图1，所述屏蔽罩为具有进水管口和出水管口的密闭壳体，所述玻纤隔热管包覆在所述被加热管的外壁上，所述玻纤隔热管的外壁上缠绕着所述加热线圈，所述被加热管、所述玻纤隔热管和所述加热线圈均设置在所述屏蔽罩内，且所述被加热管从所述屏蔽罩两端伸出，从所述屏蔽罩一端伸出的被加热管连接所述暖气回水管，从所述屏蔽罩另一端伸出的被加热管通过热水循环泵连接所述暖气供水管。
本实施例提供了一种智能防辐射电磁采暖系统，该系统在加热线圈组外设置了屏蔽加热线圈加热时产生的电磁辐射的屏蔽罩，通过加热线圈加热的热水由从屏蔽罩的出水管口引出的被加热管导入暖气供水管，通过暖气散热片为室内提供热量。该屏蔽罩为密封的壳体，能够很好的屏蔽加热线圈产生的电磁辐射，防止电磁辐射对人体的伤害。该系统在完全保留电磁采暖系统的性能的同时，彻底将电磁辐射隔离，彻底消除电磁采暖系统对人体电磁辐射危害，彻底消除电磁采暖系统对对通讯网络和其它电器设备产生的干扰。
进一步地，在上述实施例的基础上，所述屏蔽罩为由屏蔽罩前盖和屏蔽罩后盖形成的矩形的密闭壳体；
所述屏蔽罩前盖和所述屏蔽罩后盖之间通过屏蔽搭扣连接；
形成所述屏蔽罩前盖和所述屏蔽罩后盖的材料均为铝。
具体来说，所述屏蔽罩前盖和屏蔽罩后盖扣紧后形成一个除了进出水管口外的完全密闭的矩形壳体，对全部加热线圈进行电磁封闭隔离。所述被加热管是一根由普通碳素结构钢制成的圆钢管，其外部由玻纤隔热管包裹，其内部通过循环水。所述加热线圈是由纯铜耐高温云母导线制成，绕在所述玻纤隔热管外部。
当高频交流电流通过绕缠在所述玻纤隔热管外的所述加热线圈是时，高速变化的磁场内部产生的磁力线切割内部的所述被加热管时产生无数小涡流，使被加热管内部的循环水迅速加热，达到快速加热所述被加热管内的循环水的效果，然后通过所述热水循环泵，将被加热的循环水输送到热量散发子系统。
图2为本实施例提供的具有三个房间的室内共用一套加热子系统时，将智能防辐射电磁采暖系统安装在该室内的示意图，图3为本实施例提供的具有三个房间的室内每一房间单独设置一套加热子系统时，将智能防辐射电磁采暖系统安装在该室内的示意图；图4为本实施例提供的对图2中的A区域的局部放大图；图5为本实施例提供的对图3中的A1区域的局部放大图；图6为本实施例提供的对图2和图3中的B-B的截面的局部放大图；图7为本实施例提供的具有三个房间的室内共用一套加热子系统时，控制子系统的结构原理示意图；图8为本实施例提供的具有三个房间的室内每一房间单独设置一套加热子系统时，控制子系统的结构原理示意图。
参见图6，铝制屏蔽罩19是由屏蔽罩前盖52和屏蔽罩后盖52组成，所述屏蔽罩前盖52和所述屏蔽罩后盖52围成一个矩形空间，除了所述被加热管20可以从这个矩形空间前后穿过外，整个密闭空间是密闭的，由所述屏蔽罩前盖52和所述屏蔽罩后盖52围成一个矩形密闭空间可以对电磁加热时产生的电磁辐射进行有效的隔离。为了安装维修方便，所述屏蔽罩前盖52和所述屏蔽罩后盖52可以通过各自边缘上的屏蔽搭扣进行自由开合。
本实施例提供了一种智能防辐射电磁采暖系统，屏蔽罩设置为由屏蔽搭扣活动链接的前盖和后盖，方便拆卸和维修。
进一步地，在上述各实施例的基础上，所述电磁采暖控制器包括整流模块和逆变模块；
所述整流模块的输入端连接外接电源，所述整流模块的输出端连接所述逆变模块的输入端，所述逆变模块的输出端连接所述加热线圈；
其中，所述整流模块用于将从所述外接电源输入的交流电整流为直流电，所述逆变模块用于将从所述整流模块输入的直流电转换成预设频率的交流电，并将转换的预设频率的交流电输入所述加热线圈。
进一步，所述整流模块为整流器，所述逆变模块为逆变器，这两种设备均为现有设备，在此不再赘述。
具体来说，智能防辐射电磁采暖系统的工作原理可以是，由整流电路将50HZ的交流电变成直流电，再经过直流电压转换成频率为10-20KHZ的高频交流电。高频交流电流通过缠绕在非金属耐温隔热材料管外的高频导线，高速变化的磁场内部产生的磁力线切割非金属耐温隔热材料管内部的金属管时产生无数小涡流，使金属管迅速加热，并将热量传递给内部水，达到快速加热金属管内的水的效果，然后通过热量散发系统(如水暖系统)，达到取暖目的系统。
在加热子系统中的所述电磁采暖控制器由整流模块、逆变模块、无线功率控制模块组成；所述整流模块是把输入的220V交流电整流变成直流电然后把直流电输送到下级逆变模块的器件；所述逆变模块是把输入的直流电转换成频率为10-20KHZ的高频交流电然后输出给所述加热线圈组对被加热器件进行电磁加热。所述无线功率控制模块是根据外来无线控制信号，按系统设定要求对电磁加热系统进行功率控制。所述加热线圈组是由铝制屏蔽罩、被加热管、玻纤隔热管、加热线圈组成。
本实施例提供了一种智能防辐射电磁采暖系统，通过整流模块和逆变模块将220V的外接电源转换为智能防辐射电磁采暖系统需要的电源，保证智能防辐射电磁采暖系统的正常工作。
进一步地，在上述各实施例的基础上，所述热量散发子系统还包括暖气供水球阀和暖气回水球阀；
所述暖气供水球阀设置在所述暖气供水管上，位于从所述出水管口伸出的被加热管和所述暖气散热片之间；
在所述暖气散热片上用于回送经散热降温的降温水输出口和高位水箱之间设置有所述暖气回水管，所述暖气回水球阀设置在所述暖气回水管上；
从所述进水管口伸出的被加热管连接所述热水循环泵。所述高位水箱是为补充系统的循环水；
在热量散发子系统中，把加热子系统被加热的热水由所述暖气供水管、所述暖气供水球阀输送到所述暖气散热片中然后把热量散发到室内达到取暖的目的，散热后降温的水再通过暖气回水管和所述暖气回水球阀回到加热子系统中，再行加热，形成循环回路。
本实施例提供了一种智能防辐射电磁采暖系统，通过热量散发子系统实现了室内采暖的目的。
进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括附加淋浴子系统；
所述附加淋浴子系统包括淋浴水源供水管、水源开关球阀、淋浴系统供水管、淋浴系统供水球阀和淋浴花洒组成；
所述淋浴水源供水管连接所述被加热管的进水管口，所述水源开关球阀设置在所述淋浴水源供水管上；
所述被加热管的出水管口连接所述淋浴系统供水管，通过所述淋浴系统供水管向所述淋浴花洒供水，所述淋浴系统供水球阀设置在所述淋浴系统供水管上。
在附加淋浴子系统中，为实现淋浴电热水器的功能，在使用前应关闭热量散发子系统中的所有供水回水球阀，使热量散发子系统暂时停止工作，在淋浴用水通过淋浴水源供水管和水源开关球阀进入加热子系统中，淋浴用水被加热后通过所述热水循环泵、所述淋浴系统供水管、所述淋浴系统供水球阀和所述淋浴花洒形成附加淋浴功能，设置在所述淋浴系统供水管上的所述无线水温传感器，是能将通过该出的水温信号发出，然后通过控制子系统发出控制指令，使加热子系统中的功率发生变化，达到通过该处的水温保持恒定，让淋浴花洒喷出的水温恒定。
本实施例提供了一种智能防辐射电磁采暖系统，通过附加淋浴子系统在为室内供暖的同时，满足了洗浴需求。
进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括控制子系统：
所述控制子系统包括无线温度采集模块、总电度表、总电功率检测模块、无线传输模块、总控微处理器、无线路由器；所述无线温度采集模块用于采集室内的温度，并将室内的温度信号发送到所述无线功率控制模块，所述无线功率控制模块根据室内预设温度调节由所述逆变模块输出的交流电的功率，使得室内的温度保持在所述室内预设温度。
进一步地，在上述各实施例的基础上，所述附加淋浴子系统还包括无线水温传感器；
所述无线水温传感器用于测量由所述淋浴花洒喷出的水的水温，并将测量的水温发送到所述无线功率控制模块，所述无线功率控制模块根据设定水温调节由所述逆变模块输出的交流电的功率，使得水温保持在所述设定水温。
所述电功率检测模块用于检测当前由所述智能电磁采暖系统和室内其它用电设备消耗的全部做功功率，并根据所述电度表检测当前室内所有用电器消耗的做功功率对所述智能电磁采暖系统进行实时控制；整个控制子系统控制的方式是：
安全控制(第一级别控制)：若所述总控微处理器根据总电功率检测模块检测到并由所述的所述无线传输模块传输的当前室内所有用电器(含电磁采暖控制器消耗的做功功率)消耗的做功功率数据，若超过室内的额定功率时，则通过所述无线传输模块向所述无线功率控制模块发送降低所述电磁采暖控制器消耗的做功功率的指令。以维持室内室内所有用电器(含电磁采暖控制器消耗的做功功率)消耗的做功功率小于室内的额定功率；这是第一优先的控制方式；
进一步地，在上述各实施例的基础上，所述控制子系统还包括电度表、电功率检测模块和微处理器；
所述电功率检测模块用于检测当前由所述电磁采暖控制器消耗的做功功率，并根据所述电度表检测当前室内所有用电器消耗的做功功率；
若所述微处理器判断由所述电磁采暖控制器消耗的做功功率大于所述电度表规定的额定功率和当前室内所有用电器消耗的做功功率的差值，则通过所述无线传输模块向所述无线功率控制模块发送降低所述电磁采暖控制器消耗的做功功率的指令。
总控微处理器(微处理器)还用于根据设定的不同时段对应的室内温度，通过所述无线传输模块箱所述无线功率控制模块发送当前时段对应的室内温度，使得所述无线功率控制模块根据当前时段对应的室内温度控制所述电磁采暖控制器消耗的做功功率。
本实施例提供的智能防辐射电磁采暖系统在第一优先的控制方式基础上，进一步实现智能控制子系统做到随时能按不同时间、按不同位置、不同标准进行精确地按需供暖。并能协调家庭中各类其它用电设备和电磁采暖系统用电量，始终能维持整个家庭的总耗电量在安全的范围内运行。
具体来说，总控微处理器根据自身的时钟，编制出在不同时段的实施程序，这些实施程序的主要区别就在于不同时段设定的温度不同。比如日常模式：7:00-17:00是上班时间，家中处于无人状态，宅内温度的设定值比较低，合理减少加热子系统的做功功率；17:00-23:00是归家时间，处于家中有人且人员活动状态，在此阶段前1-2个小时，总控微处理器发出指令，提高宅内温度的设定值，加大加热子系统的做功功率(在对加热子系统控制的过程中，需满足加热子系统室内所有用电器(含电磁采暖控制器消耗的做功功率)消耗的做功功率小于室内的额定功率的第一限定条件)，待家人回家后，使宅内温度提高到舒适的温度；同时，因人员处于活动状态进入卧室的时间不多，可适当减少卧室的电磁采暖系统的做功功率，适当降低卧室的温度温度，23:00-次日7：00是睡眠时间，处于家中有人且人员处于睡眠状态，可适当增加卧室的电磁采暖系统的做功功率，适当提高卧室的温度温度，同时可适当降低其它活动区的电磁采暖系统的做功功率，适当降低其它活动区的温度；在基本控制模式还设有假期模式，根据总控微处理器的时钟，当处于假期时，17:00-23:00处于家中有人且人员活动状态，加热子系统实施人员活动状态的的功率设置，23:00-次日7：00是实施睡眠状态，加热子系统实施睡眠状态的功率设置。
腾出状态模式：当宅内其它大功率电器设施需要工作时，需要腾出宅内很大一部分电功率，以确保宅内耗电不超过宅内总电度表限定的功率。在腾出状态模式开始时，通过对总控微处理器发出指令，总控微处理器根据指令，发出控制信号，降低加热子系统的做功功率，然后开启宅内其它大功率电器设施，确保宅内耗电不超过宅内总电度表限定的功率。待其它大功率电器设施停止工作后，宅内总电功率检测模块检测到的宅内瞬时消耗的功率数据发给总控微处理器，总控微处理器发出控制信号，恢复原来加热子系统的做功功率。
以上所有控制状态模式都是通过总控微处理器发出控制信号，控制无线功率控制模块，由无线功率控制模块来调节加热子系统的做功功率，实现无线温度采集模块→总控微处理器→无线功率控制模块→加热子系统的做功功率调整→无线温度采集模块这样的自动闭路循环自动控制。
图9为本实施例提供的一种智能防辐射电磁采暖系统的结构框图，参见图9，该智能防辐射电磁采暖系统包括由核心器件电磁采暖控制器、加热线圈组和热水循环泵组成的加热子系统100、由暖气供水管、暖气供水球阀、暖气散热片、暖气回水管和暖气回水球阀组成的热量散发子系统200；由淋浴水源供水管、水源开关球阀、淋浴系统供水管、淋浴系统供水球阀、无线水温传感器、淋浴花洒组成的附加淋浴子系统300；由多个无线温度采集模块、宅内总电度表、宅内总电功率检测模块、无线传输模块、总控微处理器和无线路由器总成的控制子系统400。这四个子系统通过对电磁采暖系统实施整个系统的智能化，实现随时能按不同时间、按不同位置、不同标准进行精确地按需供暖。另一方面，通过系统的智能化，协调家庭中各类其它用电设备和电磁采暖系统用电量，始终能维持整个家庭的总耗电量在安全的范围内运行。
进一步地，在上述各实施例的基础上，还包括终端设备；
所述总控微处理器将所述各无线温度采集模块测量的室内温度发送到所述终端设备；
所述总控微处理器还用于在接收到所述终端设备发送的对室内温度的设置信息后，根据所述设置信息控制所述电磁采暖控制器，使得室内温度符合所述设置信息。
进一步，所述总控微处理器通过所述无线路由器与终端设备进行信息交换。
总电功率检测模块和无线传输模块发出的瞬时功率数据、无线温度采集模块发出的温度数据及系统的运行状态数据也同时被无线路由器接收，然后通过互联网传递给用户手机上的相应APP上。
对每种模式中各种数据的设置，如对无线温度采集模块对宅内(或室内)温度控制的上限温度和下限温度的设置、对宅内总电功率的设置、对运行时段具体时间的设置、对腾出状态所需腾出的功率设置，都可通过设在总控微处理器上的触摸屏或用户手机上的相应APP来进行设置。同时，整个系统的启动和停止，也可通过设在总控微处理器上的触摸屏或用户手机上的相应APP来实现。
本实施例提供了一种智能防辐射电磁采暖系统，除了保持了电磁采暖热效率高、实现真正意义上的水电分离，电路和水路绝缘、低压软启动，减少电流浪涌冲击的危害和功率输出部分可根据电压波动变化自动调控电流大小，保证恒功率，不会因电压升高电流随之升高，造成电气承载不够而损坏等特点外。对智能电磁采暖系统中电磁辐射进行了有效的隔离，彻底消除电磁采暖系统对人体电磁辐射危害，彻底消除电磁采暖系统对对通讯网络和其它电器设备产生干扰：通过对电磁采暖系统实施整个系统的智能化，实现随时能按不同时间、按不同位置、不同标准进行精确地按需供暖，做到在达到采暖需求的同时有效节约电能问题。另一方面，通过系统的智能化，协调家庭中各类其它用电设备和电磁采暖系统用电量，始终能维持整个家庭的总耗电量在安全的范围内运行，解决了电磁采暖系统受到入户电容量和布线线规的影响的应用限制，实现用电安全避免过载造成的事故。以此同时，还能增加电热淋浴功能。
为了具体说明本实施提供的智能防辐射电磁采暖系统的功能，以下提供两个具体实例：
实例1：
参照图2、图4、图6、图7和图9，在大约100平方米的两室一厅的普通住宅中，房间1为主卧室，房间2为次卧室，房间3为客厅，其宅内电度表的规格为5(20)A，宅内最高电负荷为4400w；其加热子系统最大功率为3500W。安装在该住宅中的智能电磁采暖系统包括加热子系统100，热量散发子系统200；附加淋浴子系统300和智能控制子系统400。所述加热子系统是由所述电磁采暖控制器12、加热线圈组和热水循环泵18组成的加热子系统；所述电磁采暖控制器12由整流模块48、逆变模块49、无线功率控制模块50组成，所述整流模块48外接220V交流电，把输入的220V交流电整流变成直流电然后把直流电输送到下级逆变模块49，所述逆变模块49是把输入的直流电转换成频率为10-20KHz的高频交流电然后通过高频输出导线输给所述加热线圈组，对所述被加热管20进行电磁加热。所述被加热管20将热量传递给其内部循环水，被加热的循环水通过所述热量散发子系统200将热量散发到室内，实现采暖功能；所述无线功率控制模块50设置在所述电磁采暖控制器12内、是根据外来无线控制信号，按系统设定要求对电磁加热子系统进行功率控制。
所述热量散发子系统200由总供水管54、一组暖气供水管15、二组暖气供水管33、三组暖气供水管39、一组暖气供水球阀16、、二组暖气供水球阀34、三组暖气供水球阀40、一组暖气供水三通17、二组暖气供水三通35、三组暖气供水三通41、一组暖气散热片5、二组暖气散热片32、三组暖气散热片38、一组暖气回水管9、二组暖气回水管31、三组暖气回水管37、三组暖气回水弯头36、二组暖气回水三通30、一组暖气回水三通6、总回水横管10、回水三通7、高位水箱8、总回水纵管4、总回水球阀3、终回水三通24和终回水管23组成。附加淋浴子系统300由淋浴供水管1、水源开关球阀2、淋浴系统供水管42、淋浴系统供水球阀43、无线水温传感器44和淋浴花洒45组成；由一组无线温度采集模块11、二组电子无线温度46、三组无线温度采集模块47总电度表25、总电功率检测模块26、无线传输模块27、总控微处理器28和无线路由器29总成的控制子系统。
本实施例所述的电磁采暖系统在取暖工作时，所述电磁采暖控制器12中的所述整流模块48将输入的220V或380V的交流电整流成直流电，直流电在经所述逆变模块49把输入的直流电转换成频率为10-20KHZ的高频交流电然后输出给所述加热线圈22，高速变化的磁场内部产生的磁力线切割所述被加热器管20时产生无数小涡流，使被加热器管20迅速被加热并将热量传递给其内的水，被迅速加热的水在所述热水循环泵18的驱动下，通过所述主供水管54、所述一组暖气供水三通17、所述一组暖气供水球阀16、所述一组暖气供水管15进入所述一组暖气散热片5，所述一组暖气散热片5将其内部热水的热量加热房间1的空气，提高房间1的室温，达到取暖的目的，散热后冷却的水通过一组暖气回水管9、一组暖气回水三通6、总回水纵管4、总回水球阀3、终回水三通24终回水管23返回被加热管20，待再次加热循环使用；同时在所述热水循环泵18的驱动下，通过所述主供水管54、所述二组暖气供水三通35、所述二组暖气供水球阀34、所述二组暖气供水管33进入所述二组暖气散热片32，所述二组暖气散热片32将其内部热水的热量加热房间2的空气，提高房间2的室温，达到取暖的目的，散热后冷却的水通过二组暖气回水三通30、二组暖气回水管31、总回水横管10、回水三通7、一组暖气回水三通6、总回水纵管4、总回水球阀3、终回水三通24终回水管23返回被加热管20，待再次加热循环使用；同时在所述热水循环泵18的驱动下，通过所述主供水管54、所述三组暖气供水三通41、所述三组暖气供水球阀40、所述三组暖气供水管39进入所述三组暖气散热片38，所述三组暖气散热片38将其内部热水的热量加热房间3的空气，提高房间3的室温，达到取暖的目的；散热后冷却的水通过三组暖气回水管37、三组暖气回水弯头36、总回水横管10、回水三通7、一组暖气回水三通6、总回水纵管4、总回水球阀3、终回水三通24、终回水管23返回被加热管20，待再次加热循环使用。
由所述一组无线温度采集模块11、所述宅内总电度表25、所述宅内总电功率检测模块26、所述无线传输模块27、所述总控微处理器28、所述无线路由器29组成控制子系统400，在所述控制子系统400中，全部控制模式都围绕控制电磁采暖系统中加热子系统100的做功功率来实现的；基本控制模式是：
根据所述一组无线温度采集模块11、所述二组无线温度采集模块46和所述三组无线温度采集模块47采集的各房间温度室内温度的平均值和所述宅内总电功率检测模块26检测到的宅内瞬时消耗的功率数据经无线传输模块传输到所述总控微处理器28中，所述总控微处理器根据自身的时钟，编制出在不同时段的实施程序，这些实施程序的主要区别就在于不同时段设定的温度不同，比如日常模式为：7:00-17:00是上班时间，处于家中无人状态，宅内温度的设定值比较低，合理减少加热子系统的做功功率；17:00-次日7:00是归家时间，处于家中有人且人员活动状态，在此阶段前1-2个小时，所述总控微处理器28发出指令，提高宅内温度的设定值，加大所述加热子系统100的做功功率(限定条件是：室内所有用电器(含电磁采暖控制器消耗的做功功率)消耗的做功功率小于室内的额定功率的第一安全限定条件)，待家人回家后，使宅内温度提高到舒适的温度；腾出状态模式：当宅内其它大功率电器设施需要工作时，需要腾出宅内很大一部分电功率，以确保宅内耗电不超过所述宅内总电度表25限定的功率。在腾出状态模式开始时，通过对所述总控微处理器28发出指令，所述总控微处理器28根据指令，发出控制信号，降低加热子系统100的做功功率，然后开启宅内其它大功率电器设施，确保宅内耗电不超过所述宅内总电度表25限定的功率。待其它大功率电器设施停止工作后，所述宅内总电功率检测模块26检测到的宅内瞬时消耗的功率数据发给所述总控微处理器28，所述总控微处理器28发出控制信号，恢复所述加热子系统100原来的做功功率。以上所有控制状态模式都是通过所述总控微处理器28发出控制信号，控制所述无线功率控制模块50，由所述无线功率控制模块50来调节所述加热子系统100的做功功率，实现(所述一组无线温度采集模块11、所述二组无线温度采集模块46、所述三组无线温度采集模块47)→所述总控微处理器28→所述无线功率控制模块50→所述加热子系统100的做功功率调整→(所述一组无线温度采集模块11、所述二组无线温度采集模块46、所述三组无线温度采集模块47)这样的自动闭路循环自动控制。同时所述总电功率检测模块26和所述无线传输模块27发出的瞬时功率数据、(所述一组无线温度采集模块11、所述二组无线温度采集模块46、所述三组无线温度采集模块47)采集的温度数据及系统的运行状态数据也同时被所述无线路由器29接收，然后通过互联网传递给所述用户手机53上的相应APP上。对每种模式中各种数据的设置，如对宅内温度的设置、对宅内总电功率的设置、对运行时段具体时间的设置、对腾出状态所需腾出的功率设置，都可通过设在所述总控微处理器28上的触摸屏或所述用户手机53上的相应APP来进行设置。同时，整个系统的启动和停止，也可通过设在所述总控微处理器28上的触摸屏或所述用户手机上53的相应APP来实现。
实例2：
参照图3、图5、图6、图8和图9，在大约100平方米的两室一厅的普通住宅中，其中图示的房间1为主卧室，房间2为客厅，房间3为次卧室，其宅内电度表的规格为5(20)A，宅内最高电负荷为4400w；参见图2，实施例二与实施例一不同之处在于：在每个房间都独立设置了一套加热子系统100，每个加热子系统100最大功率为2000W。参见图2，包括三个相同加热子系统100和三个相同的热量散发子系统200；附加淋浴子系统300和智能控制子系统400。所述加热子系统100是由所述电磁采暖控制器12、加热线圈组和热水循环泵18组成的加热子系统；所述电磁采暖控制器12由整流模块48、逆变模块49、无线功率控制模块50组成，所述整流模块48外接220V交流电，把输入的220V交流电整流变成直流电然后把直流电输送到下级逆变模块49，所述逆变模块49是把输入的直流电转换成频率为10-20KHZ的高频交流电然后通过高频输出导线13输给所述加热线圈组，对所述被加热管20迅速被加热并将热量传递给其内的水，被迅速加热的水在所述热水循环泵18的驱动下输送到所述热量散发子系统200将热量散发到室内，实现采暖功能；所述无线功率控制模块50设置在所述电磁采暖控制器12内、是根据外来无线控制信号，按系统设定要求对电磁加热子系统进行功率控制。
所述热量散发子系统200由一组暖气供水管15、一组暖气供水球阀16、一组暖气散热片5、一组暖气回水三通6、高位水箱8、一组暖气回水管9、总回水竖管4、总回水球阀3组成。附加淋浴子系统300由淋浴供水管1、水源开关球阀2、终回水三通24、终回水管23、淋浴系统供水管42、淋浴系统供水球阀43、无线水温传感器44和淋浴花洒45组成；由一组无线温度采集模块11、二组电子无线温度46、三组无线温度采集模块47总电度表25、总电功率检测模块26、无线传输模块27、总控微处理器28和无线路由器29总成的控制子系统。
本实施例所述的电磁采暖系统在取暖工作时，所述各电磁采暖控制器12中的所述整流模块48将输入的220V或380V的交流电整流成直流电，直流电在经所述逆变模块49把输入的直流电转换成频率为10-20KHZ的高频交流电然后通过高频输出导线13输出给所述加热线圈22，高速变化的磁场内部产生的磁力线切割所述被加热器管20时产生无数小涡流，使被加热器管20迅速被加热并将热量传递给其内的水，被迅速加热的水在所述热水循环泵18的驱动下，通过所述一组暖气供水管15、所述一组暖气供水球阀16、进入所述一组暖气散热片5、所述一组暖气散热片5将其内部热水的热量加热各房间的空气，提高各房间温度，达到取暖的目的；散热后冷却的水通过一组暖气回水管9、总回水纵管4、总回水球阀3返回被加热管20，待再次加热循环使用。
在本实施例附加淋浴子系统300中，实现淋浴电热水器的功能，在使用前应关闭房间3中所述总回水球阀3和一组暖气供水球阀16，使房间3热量散发子系统200暂时停止工作，开始淋浴时，打开所述水源开关球阀2，淋浴用水通过所述淋浴供水管1和所述水源开关球阀2、所述终回水管23进入所述加热子系统100中进行加热，淋浴用水被加热后通过所述热水循环泵18、所述三组暖气供水三通41、所述淋浴系统供水管42、所述淋浴系统供水球阀43达到所述淋浴花洒45，实现淋浴功能；设置在所述淋浴系统供水管42上的所述无线水温传感器44，能将通过该处的水温信号发出，然后通过控制子系统400发出控制指令，使加热子系统100中的功率发生变化，达到通过该处的水温保持恒定，让淋浴花洒喷出的水温恒定。
在本实施例中，由所述一组无线温度采集模块11、所述宅内总电度表25、所述宅内总电功率检测模块26、所述无线传输模块27、所述总控微处理器28、所述无线路由器29、所述一组无线温度采集模块11、所述二组无线温度采集模块46、所述三组无线温度采集模块47组成控制子系统400，在所述控制子系统中，全部控制模式都围绕控制电磁采暖系统中所述各加热子系统100的做功功率来实现的；基本控制模式实际上就是对是根据所述一组无线温度采集模块11、所述二组无线温度采集模块46和所述三组无线温度采集模块47所采集到的各房间温度数据和所述宅内总电功率检测模块26检测到的宅内瞬时消耗的功率数据经所述无线传输模块27传输到所述总控微处理器28中，总控微处理器根据自身的时钟，编制出在不同时段的实施程序，比如日常模式为：7:00-17:00是上班时间，处于家中无人状态，宅内各房间的温度设定可控制在较低的温度，合理减少加热子系统的做功功率；17:00-23:00是归家时间，处于家中有人且人员活动状态，在此阶段前1-2个小时，总控微处理器发出指令，加大各加热子系统100的做功功率(限定条件是：室内所有用电器(含电磁采暖控制器消耗的做功功率)消耗的做功功率小于室内的额定功率的第一安全限定条件)，待家人回家后，使宅内温度提高到舒适的温度；同时，因人员处于活动状态进入卧室(房间1、房间3)的时间不多，可适当减少卧室的加热子系统100的做功功率，适当降低卧室的温度温度，23:00-次日7：00是睡眠时间，处于家中有人且人员处于睡眠状态，可适当增加卧室的加热子系统的做功功率，适当提高卧室的温度温度，同时可适当降低其它活动区(房间2)的加热子100系统的做功功率，适当降低其它活动区(房间2)的温度；在基本控制模式还设有假期模式，根据总控微处理器的时钟，当处于假期时，7:00-23:00处于家中有人且人员活动状态，各加热子系统100实施人员活动状态的的功率设置，23:00-次日7：00是实施睡眠状态，各加热子系统实施睡眠状态的功率设置。腾出状态模式：当宅内其它大功率电器设施需要工作时，需要腾出宅内很大一部分电功率，以确保宅内耗电不超过所述宅内总电度表25限定的功率。在腾出状态模式开始时，通过对所述总控微处理器28发出指令，所述总控微处理器28根据指令，发出控制信号，降低各加热子系统100的做功功率，然后开启宅内其它大功率电器设施，确保宅内耗电不超过所述宅内总电度表25限定的功率。待其它大功率电器设施停止工作后，宅内总电功率检测模块26检测到的宅内瞬时消耗的功率数据发给所述总控微处理器28，所述总控微处理器发出控制信号，恢复原来加热子系统的做功功率。以上所有控制状态模式都是通过所述总控微处理器28发出控制信号，控制所述各无线功率控制模块50，由所述各无线功率控制模块50来调节各加热子系统100的做功功率，实现(所述一组无线温度采集模块11、所述二组无线温度采集模块46和所述三组无线温度采集模块47)→所述总控微处理器28→所述各无线功率控制模块50→所述各加热子系统100的做功功率调整→(所述一组无线温度采集模块11、所述二组无线温度采集模块46和所述三组无线温度采集模块47)这样的自动闭路循环自动控制。同时所述总电功率检测模块26和所述无线传输模块27发出的瞬时功率数据、(所述一组无线温度采集模块11、所述二组无线温度采集模块46和所述三组无线温度采集模块47)采集的各房间温度数据及系统的运行状态数据也同时被所述无线路由器接收29，然后通过互联网传递给所述用户手机53上的相应APP上。对每种模式中各种数据的设置，如对宅内(或室内)温度控制的温度的设置、对宅内总电功率的设置、对运行时段具体时间的设置、对腾出状态所需腾出的功率设置，都可通过设在所述总控微处理器28上的触摸屏或所述用户手机53上的相应APP来进行设置。同时，整个系统的启动和停止，也可通过设在所述总控微处理器28上的触摸屏或所述用户手机53上的相应APP来实现。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种智能防辐射电磁采暖系统，其特征在于，包括加热子系统和热量散发子系统，
所述加热子系统包括电磁采暖控制器和加热线圈组；所述热量散发子系统包括暖气供水管、暖气散热片和暖气回水管；所述加热线圈组包括屏蔽罩、被加热管、玻纤隔热管和加热线圈；
所述屏蔽罩为具有进水管口和出水管口的密闭壳体，所述玻纤隔热管包覆在所述被加热管的外壁上，所述玻纤隔热管的外壁上缠绕着所述加热线圈，所述被加热管、所述玻纤隔热管和所述加热线圈均设置在所述屏蔽罩内，且所述被加热管从所述屏蔽罩两端伸出，从所述屏蔽罩一端伸出的被加热管连接所述暖气回水管，从所述屏蔽罩另一端伸出的被加热管通过热水循环泵连接所述暖气供水管；
所述加热线圈接收所述电磁采暖控制器输出的交流电，对所述被加热管加热，将热量传导至所述被加热管内的液体，加热的液体传输到所述暖气供水管，通过所述暖气散热片散热。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述屏蔽罩为由屏蔽罩前盖和屏蔽罩后盖形成的矩形的密闭壳体；
所述屏蔽罩前盖和所述屏蔽罩后盖之间通过屏蔽搭扣连接；
形成所述屏蔽罩前盖和所述屏蔽罩后盖的材料均为铝。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括附加淋浴子系统；
所述附加淋浴子系统包括淋浴水源供水管、水源开关球阀、淋浴系统供水管、淋浴系统供水球阀和淋浴花洒组成；
所述淋浴水源供水管连接所述被加热管的进水管口，所述水源开关球阀设置在所述淋浴水源供水管上；
所述被加热管的出水管口连接所述淋浴系统供水管，通过所述淋浴系统供水管向所述淋浴花洒供水，所述淋浴系统供水球阀设置在所述淋浴系统供水管上。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括控制子系统：
所述控制子系统包括无线温度采集模块和无线传输模块；
所述电磁采暖控制器还包括无线功率控制模块；
所述无线温度采集模块用于采集室内的温度，并将室内的温度通过所述无线传输模块发送到所述无线功率控制模块，所述无线功率控制模块根据室内预设温度调节由所述电磁采暖控制器中的逆变模块输出的交流电的频率，使得室内的温度保持在所述室内预设温度。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述附加淋浴子系统还包括无线水温传感器；
所述无线水温传感器用于测量由所述淋浴花洒喷出的水的水温，并将测量的水温发送到所述无线功率控制模块，所述无线功率控制模块根据设定水温调节由所述逆变模块输出的交流电的频率，使得水温保持在所述设定水温。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制子系统还包括电度表、电功率检测模块和微处理器；
所述电功率检测模块用于检测当前由所述电磁采暖控制器消耗的做功功率，并根据所述电度表检测当前室内所有用电器消耗的做功功率；
若所述微处理器判断由所述电磁采暖控制器消耗的做功功率大于所述电度表规定的额定功率和当前室内所有用电器消耗的做功功率的差值，则通过所述无线传输模块向所述无线功率控制模块发送降低所述电磁采暖控制器消耗的做功功率的指令。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述微处理器还用于根据设定的不同时段对应的室内温度，通过所述无线传输模块箱所述无线功率控制模块发送当前时段对应的室内温度，使得所述无线功率控制模块根据当前时段对应的室内温度控制所述电磁采暖控制器消耗的做功功率。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括终端设备；
所述微处理器将所述无线温度采集模块测量的室内温度发送到所述终端设备；
所述微处理器还用于在接收到所述终端设备发送的对室内温度的设置信息后，根据所述设置信息控制所述电磁采暖控制器，使得室内温度符合所述设置信息。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述电磁采暖控制器包括整流模块和逆变模块；
所述整流模块的输入端连接外接电源，所述整流模块的输出端连接所述逆变模块的输入端，所述逆变模块的输出端连接所述加热线圈；
其中，所述整流模块用于将从所述外接电源输入的交流电整流为直流电，所述逆变模块用于将从所述整流模块输入的直流电转换成预设频率的交流电，并将转换的预设频率的交流电输入所述加热线圈。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述热量散发子系统还包括暖气供水球阀和暖气回水球阀；
所述暖气供水球阀设置在所述暖气供水管上，位于从所述出水管口伸出的被加热管和所述暖气散热片之间；
在所述暖气散热片上用于输出经散热降温的降温水输出口和高位水箱之间设置有所述暖气回水管，所述暖气回水球阀设置在所述暖气回水管上；
从所述进水管口伸出的被加热管连接所述高位水箱，所述被加热管上设置有所述热水循环泵。
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