CN109869802A - 一种将水热地暖改造成电热地暖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种将水热地暖改造成电热地暖的方法，包括以下步骤，1）拆卸分水器并排空地暖管内存水，2）逐根清洗地暖管，3）逐根进行打压试验，4）地暖管长度测量，5）发热电缆制作，6）穿线与超导液灌充，7）工作测试，8）系统安装，9）系统整体调试；本发明提供的将水热地暖改造成电热地暖的方法在原有的水暖地暖系统上进行，改造费用低，且可提高原地暖管的使用寿命；改造后的电热地暖系统不仅满足个性化设置需求，且电热地暖系统降低电量，大大节省用户的采暖费用，且其还具有升温快，运行噪音小，能量利用率高。

Description

一种将水热地暖改造成电热地暖的方法

技术领域

本发明涉及地暖设备技术领域，尤其涉及一种将采用地暖管进行导热的水热地暖改造成电热地暖的方法。

背景技术

我国北方采暖大多通过燃煤锅炉集中供热，散热方式大多为地面铺设的地暖管进行散热，随着年轻人对个性化需求越来越突出，不满足于集中供热的不可控特性，传统燃煤锅炉被取缔，人们采用电壁挂炉或燃气壁挂炉进行替代，这类简单的替代改造实施简便，但设备寿命较短，一般为5-8年左右，且仍通过循环加热水进行散热供暖，采暖水为未进行处理自来水，水耗较多，且电壁挂炉式电热地暖导热慢，电能消耗大，取暖费用较高，即使每3年对其地暖管需进行一次清洗，采暖效果仍会逐年下降，且设备故障率较高，影响用户正常生活。

发明内容

为解决以上现有技术的不足，本发明提供了一种可将水热地暖改造成电热地暖的方法，经改造后的电热地暖不仅具有取暖费用低、个性化控制、维护简单、使用寿命长的特点，还具有节能、运行无噪声的特点。

本发明是通过以下技术方案予以实现：

一种将水热地暖改造成电热地暖的方法，包括以下步骤：

1）将分水器的进水总管和回水总管的堵头拆卸，气泵与进水总管连接，排水管与回水总管连接，利用气泵将所有地暖管的存水吹出排空，再分别将各根地暖管从分水器上拆卸下来，做好相应的标记以识别每根地暖管的两端口；

2）分别清洗每根地暖管，利用清洗剂与超声波清洗装置对地暖管进行除垢与清洁，首先地暖管两端分别与超声波清洗装置连接，形成闭环回路，在地暖管灌满含有清洗剂的清洗溶液，并保持至少5min，启动超声清洗装置进行清洗，清洗时间不少于10min，排空地暖管内的清洗污水，完成一次清洁操作，根据污水状态完成至少两次清洁操作；

3）分别对每根地暖管进行打压试验，将地暖管一端封堵，往其内缓慢灌满清水，并将地暖管另一端与试压器连接，缓慢升压，打压压力为0.6MPa，保持时间为15分钟，压降小于0.06MPa认为无泄漏；

4）地暖管长度测量，向地暖管内注满清水，排空并收集地暖管内的清水，测量水量并计算出地暖管的长度，做好标记与记录；

5）发热电缆制作，根据房间面积、地暖管长度和预设功率制作发热电缆，发热电缆包括发热段和位于发热段一端的连接端，发热段的长度比地暖管长度短2.5m-3.5m，预设功率为130±15W每平方米；

6）穿线与超导液灌充，发热段的另一端设有外径小于地暖管径的阻力塞头，将该发热段的另一端由地暖管位于低处的一端插入，地暖管的另一端连接有潜水泵和三通阀组，潜水泵位于灌满超导液的水箱内，地暖管的一端与水箱连通，超导液在潜水泵和三通阀组控制下，由地暖管一端流向地暖管另一端，完成超导液灌充与推动发热电缆的完成穿线；

7）工作测试，发热电缆的连接端连接电源、温控器和地温探头，通电加热进行测试，温度波动幅度小于0.1℃时，利用热成像仪获取地表热分布场，对热团现象进行排查，同时查寻地暖管走向，绘制出对应的地暖管分布图并进行记录；

8）系统安装，所有地暖管均完成第6）和7）步后，将所有发热电缆的连接端从地暖管上位于低处的一端引出并分别依次连接相应的温控器和电控柜内相应的漏电保护开关，温控器具有分时段温度设预设功能和实时设置功能，将地温探头插设并固定于每个地暖管内，并对所有地暖管的一端分别进行密封，最后将所有地暖管的另一端与分水器连接，分水器上设有超导液膨胀管；

9）系统整体调试，将地暖管逐根打开进行加温测试，检查电路和各元器件工作情况，观察膨胀管内的超导液液位变化，利用热成像仪监测地表热分布场的变化，保证无故障运行至少5h。

优选的，步骤2）中的超声清洗装置包括水槽、位于水槽内的超声波产生仪、出水管、进水管、位于出水管上的出水控制阀、位于进水管上的进水控制阀以及与进水管连通的出水分管，出水分管位于进水控制阀的后端，出水分管上设有泄水控制阀，其中，出水管位于水槽中部，进水管位于水槽下部。

优选的，第6）步中的三通阀组包括排水阀、吸水阀和三通接头，排水阀和吸水阀为三向阀门，吸水阀的一端与潜水泵连接，另一端与三通接头连接，最后一端连接至水箱，排水阀一端与三通接头连接，一端与潜水泵连接，最后一端与水箱连接，三通接头还与地暖管的另一端连接。

优选的，分水器上设有泄压阀，泄压阀预设的泄压压力为0.5MPa。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该将水热地暖改造成电热地暖的方法在原有的水暖地暖系统上进行，改造费用低，且可提高原地暖管的使用寿命；且改造后的不仅可进行个性化设置，电热地暖系统降低电能消耗量，大大节省用户的采暖费用，且具有升温快、运行噪音小、能量利用率高的特点。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的电热地暖系统整体的结构示意图；

图2是本发明中超声清洗装置的结构示意图；

图3是本发明中三通阀组连接结构示意图；

图中：1、地暖管，2、分水器，3、超导液膨胀管，31、密封盖，4、泄压阀，5、温控器，6、电控柜，7、超声波产生仪，8、水槽，9、出水管，91、出水控制阀，10、进水管，101、进水控制阀，11、出水分管，12、泄水底阀，13、吸水阀，14、三通接头，15、排水阀，16、潜水泵，17、水箱。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作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。

本发明提供一种适用于将已铺设的水热地暖就地改造成电热地暖的方法，具体包括以下步骤：

1）首先确认地暖总水管阀门关闭，利用专业工具将分水器2的进水总管和回水总管的堵头拆卸，使用管道将气泵与进水总管连接，排水管与回水总管连接，利用气泵将所有地暖管1的废旧存水吹出排空，再分别将各根地暖管1从分水器2上拆卸下来，做好相应的标记以识别每根地暖管1相对应的两端口；

2）分别清洗每根地暖管1，利用清洗剂与超声波清洗装置对地暖管1进行除垢与清洁，如图2所示，其中的超声清洗装置包括水槽8、位于水槽8内的超声波产生仪7、出水管9、进水管10、位于出水管9上的出水控制阀91、位于进水管10上的进水控制阀101以及与进水管10连通的出水分管11，出水分管11位于进水控制阀101的后端，出水分管11上设有泄水控制阀，出水管9位于水槽8中部，进水管10位于水槽8下部，水槽8底部还设有泄水底阀12，清洗的具体操作为：首先地暖管1位于低处的一端与进水管10连接，另一端与出水管9连接，形成闭环回路，在水槽8内灌满清水，加入质量分数为15%-20%的溶垢剂，充分溶解后，打开出水控制阀91和进水控制阀101以充满地暖管1，保持至少5min，启动超声波产生仪7产生一定频率的超声波，使得清洗溶液产生空化作用，促进地暖管1内壁上污垢脱落，清洗时间不少于10min，排空时，关闭进水控制阀101，打开出水分管11上的泄水控制阀，使得地暖管1内产生流动，冲刷管壁并排空地暖管1内的清洗污水，接着打开水槽8底部的泄水底阀12排空水槽8内的清洗污水，将所有阀门关闭，完成一次清洁操作，在清洗污水排放过程中，使用容器接取部分清洗污水进行沉淀观察，若水质无明显浑浊和沉淀物即认为地暖管1为清洁状态，至少完成两次该清洁操作；

3）分别对每根地暖管1进行打压试验，可利用步骤2）中的水槽8，将地暖管1内缓慢灌满清水，并利用其中的进水控制阀101实现地暖管1一端的封堵，另一端可通过三通接头与出水管9连接，通过三通接头将地暖管1另一端与试压器连接，缓慢升压，打压压力为0.6MPa，保持时间为15分钟，压降小于0.06MPa认为无泄漏，若产生泄露，首先排除连接处的泄漏点，若泄漏点为地暖管1，则无法实施改造工作；

4）地暖管1长度测量，可再次利用水槽8向地暖管1内注满清水，然后分别将出水控制阀91和进水控制阀101关闭，开启泄水底阀12排空水槽8内的清水，将出水分管11与气泵连接，依次分别开启气泵、出水控制阀91和泄水控制阀，吹出排空并收集地暖管1内的清水，测量水量并计算出地暖管1的长度，做好标记与记录；

5）发热电缆制作，根据房间面积、地暖管1长度和预设功率制作发热电缆，发热电缆选用双导发热电缆，其包括超导液内的发热段和位于发热电缆一端的连接端，连接端用于接入电源和温控器5，因为地暖管1部分管段位于地上，在制作时，发热发热段的长度比地暖管1长度短2.5m-3.5m，发热电缆的预设功率为130±15W每平方米，因为按照《城市采暖规范》的要求，75%节能建筑设计70W每平方米能够满足使用，但是实际施工中大多民居并不能达到节能建筑要求，另外70W每平方米的功率要求发热电缆每天都在长时间工作才能满足采暖需求，这样，不能充分利用平、谷电时段，所以根据试验获知，发热电缆的设计功率130W±15W每平方米，借助温控器5的参数预设置，根据输入的谷电时段范围、谷电时段设置对应的室内温度、平电时段范围以及平电时段设置对应的室内温度，在谷电时可快速升高地暖管1路、地板和房间温度，因平谷电的电价差，可为用户节省一部分取暖资金，如：在谷电时段，把室内温度设置为25℃左右，这个时段房间和地板温度较高，在平电时段，室内温度设置为18摄氏度左右，发热电缆在该时段只需短时间工作补充热量，可明显降低电费支出，同时减轻电网供电负荷；

6）穿线与超导液灌充，超导液可在-30℃的环境下不结冰，可杜绝地暖管1冻伤现象，发热段的另一端设有外径小于地暖管1径的阻力塞头，阻力塞头呈圆台状，其用于增加超导液的水流动力作用面积，同时阻力塞头上设有一圈轴向的通孔，地暖管1的另一端连接有潜水泵16和三通阀组，如图3所示，其中三通阀组包括排水阀15、吸水阀13和三通接头14，排水阀15和吸水阀13为三向阀门，吸水阀13的一端与潜水泵16连接，另一端与三通接头14连接，最后一端连接至水箱17，排水阀15一端与三通接头14连接，一端与潜水泵16连接，最后一端与水箱17连接，三通接头14还与地暖管1的另一端连接，潜水泵16位于灌满超导液的水箱17或上述的水槽8内，地暖管1的一端与水箱17连通，穿线操作具体步骤为：将阻力塞头呈小端超前的方向将发热电缆的另一端由地暖管1位于低处的一端插入，打开排水阀15和吸水阀13，在潜水泵16作用下，水箱17内超导液由地暖管1一端流入，经过盘于地下的地暖管1，由三通接头14往吸水阀13流入潜水泵16中，并通过排水阀15回流至水箱17，发热电缆在其表面和超导液的摩擦力以及水流力与阻力塞头的作用下，被送入地下的地暖管1内部，同时实现超导液的灌充；

7）工作测试，发热电缆的连接端连接电源、温控器5和地温探头，地温探头埋设于地暖管1超导液内，通电加热进行测试，温度波动幅度小于0.1℃时，利用热成像仪获取地表热分布场，对热团现象进行排查，同时查寻地暖管1走向，拍照并绘制出对应的地暖管1分布图，以进行记录，若因发热电缆打折或团聚产生的热团现象，需取出发热电缆，修整后继续进行放置，发热电缆取出具体操作步骤为：通过吸水阀13和排水阀15实现水流的逆循环，超导液由吸水阀13吸入潜水泵16中，并经排水阀15和三通接头14送往地暖管1内，在超导液水流作用下，将发热电缆推出；

8）系统安装，所有地暖管1均完成第6）和7）步后，将所有发热电缆的连接端从地暖管1上位于低处的一端引出并分别依次连接相应的温控器5和电控柜6内相应的漏电保护开关，温控器5具有分时段温度设预设功能和实时设置功能，温控器5与地温探头连接，温控器5上监测地温并显示实时温度，地温探头由地暖管1一端插入并分别固定于每个地暖管1内，并对所有地暖管1的一端分别进行密封，最后将所有地暖管1的另一端与分水器2连接，分水器2上设有超导液膨胀管3，超导液膨胀管3通过密封盖31密封住，在超导液膨胀管3内设有缺液报警装置，同时，分水器2上还设有泄压阀4，泄压阀4预设的泄压压力为0.5MPa，泄压阀4可设于密封盖31内，防止地暖管1内气压过高，出现泄漏现象，降低地暖管1使用寿命；

9）系统整体调试，将地暖管1逐根打开进行加温测试，检查电路和各元器件工作情况，各部件稳定工作，且温度升至稳定状态后，观察超导液膨胀管3内的超导液液位变化并将液位调整至适合的液位高度，同时利用热成像仪监测地表热分布场的变化，保证无故障运行至少5h。

经该改造方法后的电热地暖具有以下使用效果：

1、经一个采暖季的统计数据显示，发现使用该电热地暖系统以及采用该改造方法后的电量及费用均有所下降，其中，较壁挂炉采暖方式平均节省电量约4%每平米，电费节省约28%每平米，大大节省用户的采暖费用；

2、该改造方法可在原有的地暖系统上进行，改造费用低，且经过清洗和使用超导液后，可提高原地暖管1的使用寿命；

3、该改造后的电热地暖系统可满足用户个性化采暖需求，且升温快，没有水泵的运行声音和水流声，运行噪音小，电能完全转化为可供采暖的热能，能量利用率高，且具有一定蓄能效果，且其操作简便、维护简单，且常年使用取暖效果也不会出现衰减现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种将水热地暖改造成电热地暖的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将分水器的进水总管和回水总管的堵头拆卸，气泵与进水总管连接，排水管与回水总管连接，利用气泵将所有地暖管的存水吹出排空，再分别将各根地暖管从分水器上拆卸下来，做好相应的标记以识别每根地暖管的两端口；

2）分别清洗每根地暖管，利用清洗剂与超声波清洗装置对地暖管进行除垢与清洁，首先地暖管两端分别与超声波清洗装置连接，形成闭环回路，在地暖管灌满含有清洗剂的清洗溶液，并保持至少5min，启动超声清洗装置进行清洗，清洗时间不少于10min，排空地暖管内的清洗污水，完成一次清洁操作，根据污水状态完成至少两次清洁操作；

3）分别对每根地暖管进行打压试验，将地暖管一端封堵，往其内缓慢灌满清水，并将地暖管另一端与试压器连接，缓慢升压，打压压力为0.6MPa，保持时间为15分钟，压降小于0.06MPa认为无泄漏；

4）地暖管长度测量，向地暖管内注满清水，排空并收集地暖管内的清水，测量水量并计算出地暖管的长度，做好标记与记录；

5）发热电缆制作，根据房间面积、地暖管长度和预设功率制作发热电缆，发热电缆包括发热段和位于发热段一端的连接端，发热段的长度比地暖管长度短2.5m-3.5m，预设功率为130±15W每平方米；

6）穿线与超导液灌充，发热段的另一端设有外径小于地暖管径的阻力塞头，将该发热段的另一端由地暖管位于低处的一端插入，地暖管的另一端连接有潜水泵和三通阀组，潜水泵位于灌满超导液的水箱内，地暖管的一端与水箱连通，超导液在潜水泵和三通阀组控制下，由地暖管一端流向地暖管另一端，完成超导液灌充与推动发热电缆的完成穿线；

7）工作测试，发热电缆的连接端连接电源、温控器和地温探头，通电加热进行测试，温度波动幅度小于0.1℃时，利用热成像仪获取地表热分布场，对热团现象进行排查，同时查寻地暖管走向，绘制出对应的地暖管分布图并进行记录；

8）系统安装，所有地暖管均完成第6）和7）步后，将所有发热电缆的连接端从地暖管上位于低处的一端引出并分别依次连接相应的温控器和电控柜内相应的漏电保护开关，温控器具有分时段温度设预设功能和实时设置功能，将地温探头插设并固定于每个地暖管内，并对所有地暖管的一端分别进行密封，最后将所有地暖管的另一端与分水器连接，分水器上设有超导液膨胀管；

9）系统整体调试，将地暖管逐根打开进行加温测试，检查电路和各元器件工作情况，观察膨胀管内的超导液液位变化，利用热成像仪监测地表热分布场的变化，保证无故障运行至少5h。

2.根据权利要求1所述的一种将水热地暖改造成电热地暖的方法，其特征在于：所述步骤2）中的超声清洗装置包括水槽、位于水槽内的超声波产生仪、出水管、进水管、位于出水管上的出水控制阀、位于进水管上的进水控制阀以及与进水管连通的出水分管，出水分管位于进水控制阀的后端，出水分管上设有泄水控制阀，其中，出水管位于水槽中部，进水管位于水槽下部。

3.根据权利要求2所述的一种将水热地暖改造成电热地暖的方法，其特征在于：所述第6）步中的三通阀组包括排水阀、吸水阀和三通接头，排水阀和吸水阀为三向阀门，吸水阀的一端与所述潜水泵连接，另一端与三通接头连接，最后一端连接至所述水箱，排水阀一端与三通接头连接，一端与所述潜水泵连接，最后一端与所述水箱连接，三通接头还与所述地暖管的另一端连接。

4.根据权利要求3所述的一种将水热地暖改造成电热地暖的方法，其特征在于：所述分水器上设有泄压阀，泄压阀预设的泄压压力为0.5MPa。