CN111520801A - 一种地暖模块化电加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地暖模块化电加热系统，包括热量传递介质、加热模块、地暖模块以及供热循环系统，所述供热循环系统包括控制模块、远程通信模块、温度传感器、电磁阀、循环泵、循环管道；采用分布式的加热模块和地暖模块根据实际情况来设置布局，并通过供热循环系统来分配加热模块中热量传递介质的输送，通过电磁阀控制地暖模块中的热量传递介质的方向、流量、速度，例如通过停止或减小流速的方式控制地暖模块的送热能力，供热循环系统可以通过温度传感器实时监控热量传递介质的温度，并实现实时调控，可以做到温度分控，局部调温，可以选择温度调低或者关闭，可减少电量资源的消耗，节约供热成本及运行费用。

Description

一种地暖模块化电加热系统

技术领域

本发明涉及地暖、电加热器、供电方式、错峰用电储能系统等技术领域，具体涉及一种地暖模块化电加热系统。

背景技术

目前国内市场上常用的电取暖方式有两种设备。一种是电暖气，另一种是电锅炉。传统取暖设备耗电量大，体积也大，不能控制小电量供应局部调温或局部关闭，造成电力资源过度浪费。现需要一种地暖模块化电加热器取代传统锅炉。耗电量低，体积小，可以与室内装修有机结合，不占空间，可以做到温度分控，局部调温，可以彻底取替传统电锅炉，是未来新能源供热的首选产品。

地暖是地板辐射采暖的简称，英文为Radiant Floor Heating，是以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒，均匀加热整个地面，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热，达到舒适采暖目的。按不同传热介质分为水地暖和电地暖两类，按不同铺装结构主要分为干式地暖和湿式地暖两种。其中水地暖是指把水加热到一定温度，输送到地板下的水管散热网络，通过地板发热而实现采暖目的的一种取暖方式。在我国北方地区水地暖地非常常见的一种取暖方式，但是由于其运行方式老旧、供热方式落后、辐射面积小、供电等能源消耗大，导致热成本以及运行费用较高，不适合现在的需求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种地暖模块化电加热系统，以提高供热效率、降低运行成本。

一种地暖模块化电加热系统，包括热量传递介质、加热模块、地暖模块以及供热循环系统，所述供热循环系统包括控制模块、远程通信模块、温度传感器、电磁阀、循环泵、循环管道，其中：所述加热模块、地暖模块以及循环泵通过循环管道相互连接，并形成供热回路；所述加热模块用于存储或加热供热回路中的所述热量传递介质；所述循环泵用于为所述热量传递介质提供动力，并推动所述热量传递介质在所述供热回路中流动；所述地暖模块用于吸收所述热量传递介质输送的热量，并将所述热量辐射至地面上方；所述电磁阀用于调整所述地暖模块和加热模块中所述热量传递介质的方向、流量、速度；所述温度传感器用于采集所述热量传递介质的温度信息，并将该温度信息发送至所述控制模块；所述控制模块用于接收所述温度信息，并根据所述温度信息来控制所述电磁阀；所述远程通信模块用于收发远程控制信息，并为所述控制模块传递或发送所述控制信息。

本发明一种地暖模块化电加热系统采用分布式的加热模块和地暖模块根据实际情况来设置布局，并通过供热循环系统来分配加热模块中热量传递介质的输送，通过电磁阀控制地暖模块中的热量传递介质的方向、流量、速度，例如通过停止或减小流速的方式控制地暖模块的送热能力，供热循环系统可以通过温度传感器实时监控热量传递介质的温度，并实现实时调控，可以做到温度分控，局部调温，可以选择温度调低或者关闭，夜间卧室供热可开启，厨房、客厅等地方可以选择性将温度调低或者关闭，使温度保持在16-18℃左右，可减少电量资源的消耗，节约供热成本及运行费用，可根据用户需要、不同房间大小安装不同功率的加热模块，有机的和辐射式地板结合，组成微型供热系统。

进一步的，所述的一种地暖模块化电加热系统，还包括储能系统，所述储能系统包括太阳能储能模块、错峰储能模块，其中：所述太阳能储能模块设置有入水管道、出水管道、储水仓以及太阳能加热器，所述入水管道用于向储水仓加水，所述出水管道与所述加热模块的进水口连接，所述太阳能加热器用于加热所述储水仓中的水；所述错峰储能模块与所述加热模块连接、或设置在所述加热模块内部。所述错峰储能模块可以是外接的，也可以是设置在所述加热模块内部的，其中外接的错峰储能模块主要选择在夜晚电价较低时进行加热并储能，到需要使用时则进入供热回路中，太阳能储能模块同理，其中错峰储能模块和太阳能储能模块可使用现有技术。

进一步的，所述错峰储能模块内设置有电加热丝和蓄热材料。所述电加热丝和蓄热材料采用现有技术即可。蓄热材料把热量储存起来，在需要时再把它释放出来，从而提高了能源的利用率。

进一步的，为了更好的实现分布式模块化运行，所述地暖模块设置有进水管和出水管，设置若干并联或串联的所述地暖模块，每个地暖模块的进水管均设有电磁阀、出水管连接循环管道。优选并联的方式，可以更好的控制并分配热量流向，并联主要通过若干所述地暖模块进水管与进水管相连，出水管和出水管相连的方式，也可采用其他现有技术并联。

进一步的，所述供热循环系统还包括止回阀、末端阀，所述止回阀、末端阀设置在循环管道上。

进一步的，所述热量传递介质为水或防冻液或导热油。

进一步的，所述加热模块设置有进水口和出水口，设置有若干并联或串联在循环管道上的所述加热模块，所述进水口连接地暖模块，所述出水口连接循环泵。

进一步的，所述地暖模块为辐射采暖地板或地暖盘管。

进一步的，为了更好的模块化安装，所述辐射采暖地板设置有水管、公母插接头、支撑脚以及阻尼表面，所述支撑脚设置在辐射采暖地板上端，所述阻尼表面设置在所述辐射采暖地板上端，所述水管设置在所述辐射采暖地板内部，所述公母插接头设置在所述辐射采暖地板两侧。所述公母插接头分为公插头和母接头。所述阻尼表面为了增加与地面的摩擦力，防止地板或设置辐射采暖地板上的地面漂移，增加稳定性。

进一步的，所述地暖模块上方设置有保温层，所述地暖模块下方设置有蓄热层。所述蓄热层采用皮棉，保温层采用现有保温技术。

本发明的有益效果体现在：

本发明一种地暖模块化电加热系统，提高供热效率、降低运行成本；结构简单，成本低，产品模块化设置，可分块组装，简省了铺装工序省力、方便、降低成本50％左右，可以不需要沙子水泥，十分环保，不污染环境；具有蓄热效果，辐射式采暖地板传热效果好，具有传热均匀的特点；可以适应各种场景，并且通过蓄能或储能方式大大降低运行成本。供热方式十分灵活，可根据用户需要，在最短时间内达到最佳供热效果，还可根据用户房间需求随意自动变换加热功率、模块工作，精准控制供热量，从而达到电采暖当中最节能的供热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的原理示意图；

图2为本发明的加热模块的结构示意图；

图3为本发明的安装结构示意图；

图4为本发明地暖模块一种实施例辐射采暖地板的结构示意图；

图5为一种实施例的房屋结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

如图1-4所示：

一种地暖模块化电加热系统，包括热量传递介质、加热模块1、地暖模块7以及供热循环系统，所述供热循环系统包括控制模块、远程通信模块、温度传感器、电磁阀、循环泵、循环管道，其中：所述加热模块1、地暖模块7以及循环泵通过循环管道相互连接，并形成供热回路；所述加热模块1用于存储或加热供热回路中的所述热量传递介质；所述循环泵用于为所述热量传递介质提供动力，并推动所述热量传递介质在所述供热回路中流动；所述地暖模块7用于吸收所述热量传递介质输送的热量，并将所述热量辐射至地面上方；所述电磁阀用于调整所述地暖模块7和加热模块1中所述热量传递介质的方向、流量、速度；所述温度传感器用于采集所述热量传递介质的温度信息，并将该温度信息发送至所述控制模块；所述控制模块用于接收所述温度信息，并根据所述温度信息来控制所述电磁阀；所述远程通信模块用于收发远程控制信息，并为所述控制模块传递或发送所述控制信息。

本发明一种地暖模块化电加热系统采用分布式的加热模块1和地暖模块7根据实际情况来设置布局，并通过供热循环系统来分配加热模块1中热量传递介质的输送，通过电磁阀控制地暖模块7中的热量传递介质的方向、流量、速度，例如通过停止或减小流速的方式控制地暖模块7的送热能力，供热循环系统可以通过温度传感器实时监控热量传递介质的温度，并实现实时调控，可以做到温度分控，局部调温，可以选择温度调低或者关闭，夜间卧室供热可开启，厨房、客厅等地方可以选择性将温度调低或者关闭，使温度保持在16-18℃左右，可减少电量资源的消耗，节约供热成本及运行费用，可根据用户需要、不同房间大小安装不同功率的加热模块1，有机的和辐射式地板结合，组成微型供热系统。在使用过程中若用户需要外出或不在房间中时，可通过所述远程通信模块来控制加热模块1或电磁阀来控制供热方式，例如当人离开时，关闭加热模块1，从而节省能源，降低成本。

在本实施例中，所述的一种地暖模块化电加热系统，还包括储能系统，所述储能系统包括太阳能储能模块、错峰储能模块，其中：所述太阳能储能模块设置有入水管道、出水管道、储水仓以及太阳能加热器，所述入水管道用于向储水仓加水，所述出水管道与所述加热模块1的进水口连接，所述太阳能加热器用于加热所述储水仓中的水；所述错峰储能模块与所述加热模块1连接、或设置在所述加热模块1内部。所述错峰储能模块可以是外接的，也可以是设置在所述加热模块1内部的，其中外接的错峰储能模块主要选择在夜晚电价较低时进行加热并储能，到需要使用时则进入供热回路中，太阳能储能模块同理，其中错峰储能模块和太阳能储能模块可使用现有技术。

在本实施例中，所述错峰储能模块内设置有电加热丝和蓄热材料。所述电加热丝和蓄热材料采用现有技术即可。蓄热材料把热量储存起来，在需要时再把它释放出来，从而提高了能源的利用率。

在本实施例中，为了更好的实现分布式模块化运行，所述地暖模块7设置有进水管和出水管，设置若干并联或串联的所述地暖模块7，每个地暖模块7的进水管均设有电磁阀、出水管连接循环管道。优选并联的方式，可以更好的控制并分配热量流向，并联主要通过若干所述地暖模块7进水管与进水管相连，出水管和出水管相连的方式，也可采用其他现有技术并联。

在本实施例中，所述供热循环系统还包括止回阀、末端阀，所述止回阀、末端阀设置在循环管道上。

在本实施例中，所述热量传递介质为水或防冻液或导热油。

在本实施例中，所述加热模块1设置有进水口和出水口，设置有若干并联或串联在循环管道上的所述加热模块1，所述进水口连接地暖模块7，所述出水口连接循环泵。所述加热模块1可采用水电分离模式电加热模块，例如陶瓷电加热管型热水模块采用的是水电分离，把电加热管和水彻底分开，电加热模块使用安全。

在本实施例中，所述地暖模块7为辐射采暖地板或地暖盘管。可用国内普遍使用的地暖盘管或者优选使用辐射采暖地板，因为辐射采暖地板可以一次性安装成型，不需要再添加水泥覆盖装饰，施工时没有粉尘颗粒物等十分环保。也可安装在床上。

如图4所示，在本实施例中，为了更好的模块化安装，所述辐射采暖地板设置有水管15、公母插接头16、支撑脚17以及阻尼表面18，所述支撑脚17设置在辐射采暖地板上端，所述阻尼表面18设置在所述辐射采暖地板上端，所述水管15设置在所述辐射采暖地板内部，所述公母插接头16设置在所述辐射采暖地板两侧。所述公母插接头16分为公插头和母接头。所述阻尼表面18为了增加与地面的摩擦力，防止地板或设置辐射采暖地板上的地面漂移，增加稳定性。

如图3所示，在本实施例中，所述地暖模块7上方设置有保温层9，所述地暖模块7下方设置有蓄热层10。所述蓄热层10采用皮棉，皮棉直接设置在原始建筑地面14上即可，保温层9采用现有保温技术。地暖模块7内部设置有安装槽8，用于安装地暖盘管。保温层9上方还可设置地板11等装饰性板材。

在安装中，供热循环系统采用控制箱13，控制模块采用LED灯液晶屏显示模块来显示操作，操作简单的通过按键轻松完成，并通过数据线路12来控制或采集信息，例如控制温度传感器、电磁阀、循环泵，所述远程通信模块设置在所述控制箱13中，所述控制模块、远程通信模块、温度传感器、电磁阀、循环泵均采用现有技术。

实施例2

如图2所示：

所示的加热模块1包括有进水口2、纵向出水口3、横向出水口4、电热丝5以及接线端子6，所述接线端子6设置有正负极，所述电热丝5与接线端子6电性连接，所述电热丝5设置在所述加热模块1内部，所述进水口2、纵向出水口3和横向出水口4分别设置在所述加热模块1表面并且与所述加热模块1内部连通。

实施例3

如图5所示：

在多个房间分布式设置本发明中，网格代表不同房间里若干地暖模块7，通过串联在循环管道上的所述加热模块1为其提供热量，每个房间之间互不干扰。

在本实施例中，所述供热循环系统中的控制模块和温度传感器整合为温度控制器，所述加热模块1采用若干电加热模块，所述地暖模块7采用若干散热地板，并且包括若干电磁阀：

所采用的电加热模块功率有大中小，根据每个房间的面积不同，电加热模块大中小数量分配不同，一个300瓦至500瓦电加热模块供应5至8平方米。举例：客厅为1区(含有若干块散热地板，电加热模块)，北卧室为2区(含有若干块散热地板、电加热模块)，南卧室为3区(含有若干块散热地板、电加热模块)，厨房为4区(含有若干块散热地板、电加热模块)，卫生间为5区(含有若干块散热地板、电加热模块)。原则上每十平方米使用500瓦-800瓦，冬季0至零下5度的地方每10平方米使用800瓦，0至零上10度的地方每10平方米使用500瓦。

它的工作原理：当室内温度小于设定值时，温度控制器工作使电加热模块启动加热液体10秒后循环泵启动，被加热的液体通过循环泵的运转使加热的液体进入散热地板上，散热大部分的热量后水泵的运行又回到电加热模块进行加热，这样不断地重复循环逐步提高室内的温度，当室内的温度达到设定值的温度后，温度控制器控制电磁阀A1关闭，但电加热模块A1，因为其它区温度未达标还需要帮助其它区继续工作，当整个区的温度达到设定值时，室内温度控制器指令各区的电加热模块停止工作，如需要某区快速加热时，其他地区的电磁阀全部关闭，加热的液体全部集中该区供应，使温度快速上升，待到设定温度时，该去电磁阀关闭，加热液体供应其他区开始加温。循环泵还在运行，温度达到室内设定值电加热模块停止工作，约20秒后水泵停止。温度下降到3度时启动小功率的电加热模块启动，当温度继续下降5度时，区域大功率电加热模块逐级启动平衡室内温度，以上操作方式不断地重复进行。

当1区温度达标时，A1号电加热模块同A2号电加热模块An号电加热模块共同工作供热2区，当2区温度也达标时，A1号...A2...A3...电加热模块共同工作供应3区，依此类推，一直达到设定的室内温度为止。

1区内有若干块散热地板和若干块电加热模块，根据地区和平方数的不同，原则上每十平方米使用500至800瓦，冬季0至零下5度的地方每10平方米使用800瓦，0至零上10度的地方每10平方米使用500瓦。

2区3区4区5区情况同上，依此类推。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，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各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种地暖模块化电加热系统，其特征在于：包括热量传递介质、加热模块(1)、地暖模块(7)以及供热循环系统，所述供热循环系统包括控制模块、远程通信模块、温度传感器、电磁阀、循环泵、循环管道，其中：

所述加热模块(1)、地暖模块(7)以及循环泵通过循环管道相互连接，并形成供热回路；

所述加热模块(1)用于存储或加热供热回路中的所述热量传递介质；

所述循环泵用于为所述热量传递介质提供动力，并推动所述热量传递介质在所述供热回路中流动；

所述地暖模块(7)用于吸收所述热量传递介质输送的热量，并将所述热量辐射至地面上方；

所述电磁阀用于调整所述地暖模块(7)和加热模块(1)中所述热量传递介质的方向、流量、速度；

所述温度传感器用于采集所述热量传递介质的温度信息，并将该温度信息发送至所述控制模块；

所述控制模块用于接收所述温度信息，并根据所述温度信息来控制所述电磁阀；

所述远程通信模块用于收发远程控制信息，并为所述控制模块传递或发送所述控制信息。

2.根据权利要求1所述的一种地暖模块化电加热系统，其特征在于：还包括储能系统，所述储能系统包括太阳能储能模块、错峰储能模块，其中：

所述太阳能储能模块设置有入水管道、出水管道、储水仓以及太阳能加热器，所述入水管道用于向储水仓加水，所述出水管道与所述加热模块(1)的进水口连接，所述太阳能加热器用于加热所述储水仓中的水；

所述错峰储能模块与所述加热模块(1)连接、或设置在所述加热模块(1)内部。

3.根据权利要求2所述的一种地暖模块化电加热系统，其特征在于：所述错峰储能模块内设置有电加热丝和蓄热材料。

4.根据权利要求1所述的一种地暖模块化电加热系统，其特征在于：所述地暖模块(7)设置有进水管和出水管，设置若干并联或串联的所述地暖模块(7)，每个地暖模块(7)的进水管均设有电磁阀、出水管连接循环管道。

5.根据权利要求1所述的一种地暖模块化电加热系统，其特征在于：所述供热循环系统还包括止回阀、末端阀，所述止回阀、末端阀设置在循环管道上。

6.根据权利要求1所述的一种地暖模块化电加热系统，其特征在于：所述热量传递介质为水或防冻液或导热油。

7.根据权利要求1所述的一种地暖模块化电加热系统，其特征在于：所述加热模块(1)设置有进水口和出水口，设置有若干并联或串联在循环管道上的所述加热模块(1)，所述进水口连接地暖模块(7)，所述出水口连接循环泵。

8.根据权利要求1所述的一种地暖模块化电加热系统，其特征在于：所述地暖模块(7)为辐射采暖地板或地暖盘管。

9.根据权利要求8所述的一种地暖模块化电加热系统，其特征在于：所述辐射采暖地板设置有水管(15)、公母插接头(16)、支撑脚(17)以及阻尼表面(18)，所述支撑脚(17)设置在辐射采暖地板上端，所述阻尼表面(18)设置在所述辐射采暖地板上端，所述水管(15)设置在所述辐射采暖地板内部，所述公母插接头(16)设置在所述辐射采暖地板两侧。

10.根据权利要求1所述的一种地暖模块化电加热系统，其特征在于：所述地暖模块(7)上方设置有保温层(9)，所述地暖模块(7)下方设置有蓄热层(10)。

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