CN112113264A - 一体式液态循环智能采暖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种采暖装置；具体涉及一种一体式液态循环智能采暖系统，包括外壳，外壳正面上部设置出风口，所述外壳内部设置循环单元、即热单元、散热单元和送风单元，所述散热单元设置在出风口处，所述送风单元设置在外壳底部，所述循环单元入口同时连通进管和回管，所述循环单元出管依次连接即热单元、送热管、散热单元和回管，所述回管连接循环单元入口的一端设置止回阀，散热单元和止回阀之间的回管上还连通有排液管。本发明无需改造用户的入户电路，也无需单独铺设入户管路，可直接独立使用，成本低，采暖效率高。

Description

一体式液态循环智能采暖系统
技术领域
本发明涉及一种采暖装置；具体涉及一种一体式液态循环智能采暖系统。
背景技术
当前，农村清洁采暖改造主要有两种方式，一种为电壁炉，一种为燃气壁炉对于电壁挂炉，其工作功率在4千瓦以上，家用电源功率不够，需要改造入户用电电路，改造成本为3千元左右，另外，电壁炉设备成本在8000元左右，每安装一户政府需补贴1.1万元左右。对于燃气壁炉，其设备成本在4000元左右，燃气管道安装成本在5-6千元，每安装一户政府需补贴1万元左右。由此可见，不论采用哪种方式，其安装成本都比较高昂，对于经济水平欠发达的地区，经济负担重。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种一体式液态循环智能采暖系统，无需改造用户的入户电路，也无需单独铺设入户管路，可直接独立使用，成本低，采暖效率高。
本发明所述一体式液态循环智能采暖系统，包括外壳，外壳正面上部设置出风口，所述外壳内部设置循环单元、即热单元、散热单元和送风单元，所述散热单元设置在出风口处，所述送风单元设置在外壳底部，所述循环单元入口同时连通进管和回管，所述循环单元出管依次连接即热单元、送热管、散热单元和回管，所述回管连接循环单元入口的一端设置止回阀，散热单元和止回阀之间的回管上还连通有排液管。
采暖时，排液管关闭，液态导热介质通过进管进入循环单元，在循环单元的输送下，进入即热单元进行热交换，换热后的高温液态导电介质流经送热管进入散热单元，高温液态导电介质携带的热量通过散热单元进行散发，并在送风单元的驱动下经由出风口快速散发至环境中，实现采暖，采用液态导热介质循环换热采暖，不影响环境湿度，避免采暖过程中环境过度干燥。
优选地，所述即热单元包括壳体，所述壳体内壁设置保温层，壳体内设置换热管、电加热管、主控芯片和温度传感器，换热管与循环单元出管连通，电加热管、显示器和温度传感器均与主控芯片相连，温度传感器设置在换热管的出口处，显示器嵌在壳体上。
壳体上对应换热管设置换热入口和换热出口，循环单元出管连接换热入口，换热出口连通送热管，工作时，液态导热介质在循环单元的输送下进入即热单元的换热管，电加热管对壳体内部空间进行加热，壳体内部温度逐渐上升，换热管内的液态导热介质在壳体内部进行热交换，换热后的高温液态导热介质通过送热管输送至散热单元，由散热单元将热量散发至外壳外部，实现壳体外部环境采暖。温度传感器用于测量液态导热介质离开即热单元进入散热单元的温度并通过显示器进行显示，显示器同时显示电加热管的工作状态，温度传感器在检测到温度超过预设值(例如60℃)后，电加热管停止加热，直至温度回落至预加热值(例如50℃)电加热管重新开始加热。为提高设备的使用灵活性，可设置并联的多根电加热管，对应多跟电加热管设置多档调节开关即可，一般设置2-3个档位即可，对于多档调节的电加热管，每个档位上电加热管停止加热的预设温度值要进行不同的设定，档位越高，其预设温度值越高。为增加电加热管的散热面积，电加热管也采用加热盘管，加热盘管体积小但散热面积大，换热效果好。
为保证设备用电安全，在换热管的入口和出口处均设置防电墙，同时为电加热管设置漏电保护器。
设备外壳对应显示器预留观察窗，可通过观察窗获取即热单元的实时工作状态及壳体内部液态导热介质的温度。
优选地，所述主控芯片连接无线通信模块。通过无线通信模块与上位机(手机、平板电脑等远程控制终端)进行通信，可远程发送操作指令，用户可远程控制设备的开关机。
优选地，所述主控芯片还连接有红外接收电路，红外接收电路配对设有遥控器。可通过遥控器遥控设备，操作简单方便，红外接收电路和遥控器原理与市面现售产品相同，可结合设备特性及用户需求，适应性调整遥控器按键。除了遥控功能，还可为设备设置定时器，如若用户在采暖过程中需要设备间歇式工作，可通过定时器控制设备工作时长，还可选用带有定时器的主控芯片，用户可通过远程控制终端的APP进行远程定时。
优选地，所述散热单元包括多根并排设置的散热盘管和多片并排设置的散热片组成的散热块，多根散热盘管同时贯穿散热块的所有散热片。散热盘管内的液态导热介质携带的热量散发至散热片，然后由散热片散发至外壳外部，散热片的散热面积比较大，且散热块包含的散热片片数较多，散热效率高，可实现使用环境的快速采暖。
优选地，所述散热单元与外壳背面内壁之间设置15°-45°的夹角。送风单元送来的风由外壳底部先经过散热单元和外壳背面之间的空隙，然后经过散热单元换热后被送出，散热单元在自身散热的基础上，再结合送风单元的送风，实现散热量的最大化，采暖效果更好。
优选地，外壳为拼接式的前片壳和后片壳组成，前片壳和后片壳顶部拼接位置设有密封条，防止送风单元送的风从前片壳和后片壳之间的缝隙逸出。
优选地，外壳正面预温度显示窗，温度显示窗内嵌数字式温度表。数字式温度表集成两个数字式温度计，其中一个数字式温度计用于检测环境温度，其温度传感器件可设置在外壳上，另外一个数字式温度计用于测量散热盘管的回水温度，其温度传感器件可设置在散热盘管与回管连接的一端，如此一来，用户可通过温度显示窗观察室温和散热盘管回水水温，如果散热盘管回水水温较低，可适当调高设备档位。
优选地，所述外壳底部设置行走轮，行走轮优选带有锁死机构的万向轮，方向设备的移动。
优选地，上述一体式液态循环智能采暖系统还包括膨胀水箱，膨胀水箱设于外壳内部，膨胀水箱出水口与进管连通，进管上设置自动排气阀，膨胀水箱进水口与加液管连通。如果循环管路中有气泡，自动排气阀自动开启排气，膨胀水箱可以缓冲系统里面的压力波动，系统里面的水压有所变化时，它的自动膨胀收缩功能，会感应到水压的变化，然后起到缓冲的作用。加液管可延伸至外壳外部，在加液管端部设置密封塞，防止外部杂物通过加液管进入膨胀水箱，将膨胀水箱设置在外壳内部，系统所有部件均集成至外壳，便于装置的整体移动。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明无需改造用户的入户电路，也无需单独铺设入户管路，可直接独立使用，成本低，采暖效率高。功率为2.5KW左右的设备，可实现面积30平米的采暖，每户配备2-3台即可满足使用需求，可每台设备都可以独立控制，不需要同时启动，使用灵活性大，采暖过程中，不影响环境湿度，使用舒适性高。以每台设备出厂价位1.3千元为例，每户配备两台成本为2.6千元，每户配备三台成本为3.9千元，相较于现有的电壁炉和燃气壁挂炉均能节省一笔费用，可大幅节省政府采暖补贴支出。
附图说明
图1实施例1内部结构图。
图2实施例1外部结构图。
图中：1、外壳；2、即热单元；3、循环单元；4、散热单元；5、送风单元；6、进管；7、回管；8、送热管；9、止回阀；10、排液管；11、出风口；12、观察窗；13、温度显示窗；14、膨胀水箱；15、加液管；16、排液阀；17、行走轮；18、进风口；19、自动排气阀；
2.1、壳体；2.2、显示器；2.3、换热入口；2.4、换热出口；3.1散热盘管；3.2散热片。
具体实施方式
实施例1：
如图1-2所示，本发明所述一体式液态循环智能采暖系统，包括外壳1，外壳1正面上部设置出风口11，所述外壳1内部设置循环单元3、即热单元2、散热单元4和送风单元5，所述散热单元5设置在出风口11处，所述送风单元5设置在壳体1底部，所述循环单元3入口同时连通进管6和回管7，所述循环单元3出管依次连接即热单元2、送热管8、散热单元4和回管7，所述回管7连接循环单元3入口的一端设置止回阀9，散热单元4和止回阀9之间的回管7上还连通有排液管10。
其中，为更好的固定各管路，在外壳1背面合适位置对应各管路设置管道固定卡子，将各管路卡在相应的管道固定卡子中即可，送风单元5一般采用轴流风机，轴流风机固定在外壳1底部，外壳1底部对应轴流风机设置进风口18，进风口18朝下设置，防止出风口11吹出的热空气被直接吸入外壳1；循环单元3一般采用循环泵，循环泵通过底座固定在外壳1背面，即热单元2包括壳体2.1，壳体2.1通过底座固定在外壳1背面，所述壳体2.1内壁设置保温层，壳体2.1内设置换热管、电加热管、主控芯片和温度传感器，换热管与循环单元3出管连通，电加热管、显示器2.2和温度传感器均与主控芯片相连，温度传感器设置在换热管的出口处，显示器2.2嵌在壳体2.2上。
壳体2.2上对应换热管设置换热入口2.3和换热出口2.4，循环单元3出管连接换热入口2.3，换热出口2.4连通送热管8，工作时，液态导热介质在循环单元3的输送下进入即热单元2的换热管，电加热管对壳体2.1内部空间进行加热，壳体2.1内部温度逐渐上升，换热管内的液态导热介质在壳体2.1内部进行热交换，换热后的高温液态导热介质通过送热管8输送至散热单元4，由散热单元4将热量散发至壳体2.1外部，实现壳体2.1外部环境采暖。温度传感器用于测量液态导热介质离开即热单元2进入散热单元4的温度并通过显示器2.2进行显示，显示器2.2同时显示电加热管的工作状态，温度传感器在检测到温度超过预设值(例如60℃)后，电加热管停止加热，直至温度回落至预加热值(例如50℃)电加热管重新开始加热。为提高设备的使用灵活性，可设置并联的多根电加热管，对应多跟电加热管设置多档调节开关即可，一般设置2-3个档位即可，对于多档调节的电加热管，每个档位上电加热管停止加热的预设温度值要进行不同的设定，档位越高，其预设温度值越高。为增加电加热管的散热面积，电加热管也采用加热盘管，加热盘管体积小但散热面积大，换热效果好。多档调节开关是针对即热单元设置的，为实现设备的整体控制，还需在设备外壳上设置一个电源总开关，电源总开关控制设备电源的通断，按下电源总开关，设备通电，送风单元和循环单元开始工作，但即热单元不工作，即热单元在检测到换热管内有液态导热介质循环后才开启加热状态，换热管内有液态导热介质循环的标志是，即热单元中的温度传感器检测到的温度值发生变化，如果总电源开关按下后，即热单元中的温度传感器检测到的温度值一致保持不变，即热单元就始终保持不加热的状态，以防干烧。
为保证设备用电安全，在换热管的入口和出口处均设置防电墙，同时为电加热管设置漏电保护器。设备外壳1对应显示器2.2预留观察窗12，可通过观察窗12获取即热单元2的实时工作状态及壳体1内部液态导热介质的温度。
上述即热单元2也可采用型号合适的现售即热式电热水器替代。
散热单元3包括多根并排设置的散热盘管3.1和多片并排设置的散热片3.2组成的散热块，多根散热盘管3.1同时贯穿散热块的所有散热片3.2。散热盘管3.1内的液态导热介质携带的热量散发至散热片3.2，然后由散热片3.2散发至外壳1外部，散热片3.2的散热面积比较大，且散热块包含的散热片3.2片数较多，散热效率高，可实现使用环境的快速采暖。
外壳1正面预温度显示窗13，温度显示窗13内嵌数字式温度表。数字式温度表集成两个数字式温度计，其中一个数字式温度计用于检测环境温度，其温度传感器件可设置在外壳上，另外一个数字式温度计用于测量散热盘管3.1的回水温度，其温度传感器件可设置在散热盘管3.1与回管7连接的一端，如此一来，用户可通过温度显示窗13观察室温和散热盘管3.1回水水温，如果散热盘管3.1回水水温较低，可适当调高设备档位。
上述一体式液态循环智能采暖系统还包括膨胀水箱14，膨胀水箱14设于外壳1内部，膨胀水箱14出水口与进管6连通，进管6上设置自动排气阀19，膨胀水箱14进水口与加液管15连通。如果循环管路中有气泡，自动排气阀19自动开启排气，膨胀水箱14可以缓冲系统里面的压力波动，系统里面的水压有所变化时，它的自动膨胀收缩功能，会感应到水压的变化，然后起到缓冲的作用，自动排气阀19和膨胀水箱14均采用市面现售产品，自动排气阀可自动排气，省略了使用前的排气工作。加液管15可延伸至外壳1外部，在加液管15端部可设置密封塞，防止外部杂物通过加液管15进入膨胀水箱14，将膨胀水箱14设置在外壳1内部，系统所有部件均集成至外壳1内，便于装置的整体移动。
采暖时，排液管10关闭，液态导热介质通过进管进入循环单元3，在循环单元3的输送下，进入即热单元2进行热交换，换热后的高温液态导电介质流经送热管进入散热单元4，高温液态导电介质携带的热量通过散热单元4进行散发，并在送风单元5的驱动下经由出风口11快速散发至环境中，实现采暖，采用液态导热介质循环换热采暖，不影响环境湿度，避免采暖过程中环境过度干燥。液态导热介质可以是水、防冻液、导热油等。
另外，为应急使用，通过排液管10连接好加长管和喷淋头，可使用该设备进行淋浴，但在使用过程中需做好设备的水电隔离，避免出现故障。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上增设无线通信模块，主控芯片连接无线通信模块。通过无线通信模块与上位机(手机、平板电脑等远程控制终端)进行通信，可远程发送操作指令，用户可远程控制设备的开关机。
实施例3；
本实施例在实施例1的基础上增设遥控功能，主控芯片连接有红外接收电路，红外接收电路配对设有遥控器。可通过遥控器遥控设备，操作简单方便，红外接收电路和遥控器原理与市面现售产品相同，可结合设备特性及用户需求，适应性调整遥控器按键。除了遥控功能，还可为设备设置定时器，如若用户在采暖过程中需要设备间歇式工作，可通过定时器控制设备工作时长，还可选用带有定时器的主控芯片，用户可通过远程控制终端的APP进行远程定时。
实施例4：
本实施例在实施例1的基础上，对散热单元4的安装角度进行进一步限定，在被实施例中，散热单元4与外壳1背面内壁之间设置15°-45°的夹角。送风单元5送来的风由外壳1底部先经过散热单元4和外壳1背面之间的空隙，然后经过散热单元4换热后被送出，散热单元4在自身散热的基础上，再结合送风单元5的送风，实现散热量的最大化，采暖效果更好；外壳1为拼接式的前片壳和后片壳组成，前片壳和后片壳顶部拼接位置设有密封条，防止送风单元5送的风从前片壳和后片壳之间的缝隙逸出。
实施例5：
本实施例在实施例1的基础上，在外壳底部设置行走轮17，行走轮17优选带有锁死机构的万向轮，方向设备的移动。

Claims (10)

1.一种一体式液态循环智能采暖系统，其特征在于，包括外壳(1)，外壳(1)正面上部设置出风口，所述外壳(1)内部设置循环单元(3)、即热单元、散热单元(4)和送风单元(5)，所述散热单元(4)设置在出风口(11)处，所述送风单元(5)设置在外壳(1)底部，所述循环单元(3)入口同时连通进管(6)和回管(7)，所述循环单元(3)出管依次连接即热单元、送热管(8)、散热单元(4)和回管(7)，所述回管(7)连接循环单元(3)入口的一端设置止回阀(9)，散热单元(4)和止回阀(9)之间的回管(7)上还连通有排液管(10)。
2.根据权利要求1所述的一体式液态循环智能采暖系统，其特征在于，所述即热单元包括壳体(2.1)，所述壳体(2.1)内壁设置保温层，壳体(2.1)内设置换热管、电加热管、主控芯片和温度传感器，换热管与循环单元出管连通，电加热管、显示器(2.2)和温度传感器均与主控芯片相连，温度传感器设置在换热管的出口处，显示器(2.2)嵌在壳体(2.1)上。
3.根据权利要求2所述的一体式液态循环智能采暖系统，其特征在于，所述主控芯片连接无线通信模块。
4.根据权利要求2所述的一体式液态循环智能采暖系统，其特征在于，所述主控芯片还连接有红外接收电路，红外接收电路配对设有遥控器。
5.根据权利要求1所述的一体式液态循环智能采暖系统，其特征在于，所述散热单元包括多根并排设置的散热盘管(3.1)和多片并排设置的散热片(3.2)组成的散热块，多根散热盘管(3.1)同时贯穿散热块的所有散热片(3.2)。
6.根据权利要求1所述的一体式液态循环智能采暖系统，其特征在于，所述散热单元(4)与外壳背面内壁之间设置15°-45°的夹角。
7.根据权利要求6所述的一体式液态循环智能采暖系统，其特征在于，外壳(1)为拼接式的前片壳和后片壳组成，前片壳和后片壳顶部拼接位置设有密封条。
8.根据权利要求1所述的一体式液态循环智能采暖系统，其特征在于，外壳(1)正面预温度显示窗(13)，温度显示窗(13)内嵌数字式温度表。
9.根据权利要求1所述的一体式液态循环智能采暖系统，其特征在于，所述外壳(1)底部设置行走轮(17)。
10.根据权利要求1所述的一体式液态循环智能采暖系统，其特征在于，还包括膨胀水箱(14)，膨胀水箱(14)设于外壳(1)内部，膨胀水箱(14)出水口与进管(6)连通，进管(6)上设置自动排气阀(19)，膨胀水箱(14)进水口与加液管(15)连通。
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