CN113179820B - 一种调节景观微气候的室外加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调节景观微气候的室外加热系统，该系统包括热源、一级循环供热系统、二级循环供热系统、三级循环供热系统、热交换器，热源连接一级循环供热系统并为一级循环供热系统供热；一级循环供热系统和二级热循环供热系统之间设置热交换器，一级循环供热系统通过热交换器为二级循环供热系统供热；三级循环供热系统包括至少两组子循环供热系统，每组子循环供热系统和二级循环供热系统之间分别设有热交换器，二级循环供热系统通过热交换器为子循环供热系统供热。通过本发明的调节景观微气候的室外加热系统对工业余热加以利用，实现露天景观植物生长环境调节，针对步履景观植物生长提供相应的生活环境。

Description

一种调节景观微气候的室外加热系统

技术领域

本发明涉及供暖系统领域，具体涉及一种调节景观微气候的室外加热系统。

背景技术

在城市化进程发展过程中，城市中的景观绿地成为城市居民与自然环境相互联系的重要场所，景观绿地对周边微气候有着净化空气、滞尘降尘、降低噪音等作用。但是景观植物的生长受到季节、气候影响，此外，环境的限制导致在景观植物的品种选择上只能选择适宜本地气候的植物，难以满足更高的生活、精神需求。

现有的景观微气候调节方法如采用温室大棚、电加热、暖水管加热等。

温室大棚的微气候调节一般采用燃煤热水锅炉、热风炉、电热泵作为热源，以热风或者热管道形式进行场地热辐射，进而实现大棚内增温效果；但是大棚内的植物处于相对封闭的环境内，无法应用于露天景观使用，且大棚内的温度相对一致，每个相对封闭的环境内对植物的要求较高，不同温度要求的植物则不能适用，就会导致一个大棚内的植物相对单一。

电加热常见于北方市政路面融冰、融雪，将电缆或电热管埋设在路面结构层内，并在电缆或电热管下设置隔热层，通过通电生热将热量传导至面层，实现路面、桥面融雪、融冰；为了加速融冰、融雪，电加热一般加热温度较高，因此只能适用于硬化的道路桥梁面层下；对于景观植物而言，温度过高会导致植物死亡、水分快速蒸发，且电缆加热消耗电量较大，成本较高。

发明内容

为了实现室外露天景观的微气候调节，本发明提供了一种调节景观微气候的室外加热系统，将工业余热加以利用，对不同类别的景观植物分别进行温度调控，为景观植物生产提供良好的适生环境，本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种调节景观微气候的室外加热系统，该系统包括热源、一级循环供热系统、二级循环供热系统、三级循环供热系统、热交换器，热源连接一级循环供热系统并为一级循环供热系统供热；一级循环供热系统和二级热循环供热系统之间设置热交换器，一级循环供热系统通过热交换器为二级循环供热系统供热；三级循环供热系统包括至少两组子循环供热系统，每组子循环供热系统和二级循环供热系统之间分别设有热交换器，二级循环供热系统通过热交换器为子循环供热系统供热。

进一步地，一级循环供热系统包括供热管、回流管，热源连接供热管一端，供热管另外一端和回流管一端在热交换器内连通。

进一步地，二级循环供热系统包括换热循环管、储能罐、分水器、集水器，换热循环管依次连接储能罐、分水器、集水器，换热循环管上还设有用以驱动二级循环供热系统循环供热的二级循环动力系统，一级循环供热系统通过热交换器为换热循环管供热。

进一步地，分水器包括分水器进水口、分水器供热口、分水器出水口；集水器包括集水器进水口、集水器回流口、集水器出水口；分水器出水口和集水器进水口之间、集水器出水口和分水器进水口之间分别通过换热循环管连接；分水器供热口至少包括两个，集水器回流口数量和分水器供热口数量相同，分水器供热口和集水器回流口之间连接有二级供热循环管。

进一步地，二级供热循环管通过热交换器为子循环供热系统供热。

进一步地，子循环供热系统包括三级循环供热管、供热端、用以驱动子循环供热系统循环供热的子循环动力系统，二级供热循环管通过热交换器为三级循环供热管供热；三级循环供热管连接供热端，三级循环供热管与供热端之间形成循环回路。

进一步地，供热端包括弯管、复合保温层、防护层，弯管固定在复合保温层一侧，防护层和复合保温层分别从两侧夹住弯管；弯管与三级循环供热管连通。

进一步地，复合保温层和水平层水平或竖直设置。

进一步地，二级循环动力系统和子循环动力系统分别包括至少一组泵水管路，泵水管路包括水泵、管道。

进一步地，二级循环供热系统还包括定压补水系统，定压补水系统连接在换热循环管上，通过定压补水系统为二级循环供热系统的换热循环管内补水。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、通过本发明的调节景观微气候的室外加热系统对工业余热加以利用，实现露天景观植物生长环境调节，为景观植物生长提供适宜的环境；

2、解决了传统的人为调控不适用露天环境或不适宜植物的问题；

3、解决了传统温室大棚调控温度单一的问题，本发明可根据不同植物精确调控；

4、工业余热的再利用相对于电热大大降低了成本，使得资源利用更合理。

附图说明

图1是本发明的调节景观微气候的室外加热系统的系统示意图。

图2是本发明中一级循环供热系统示意图。

图3是本发明中二级循环供热系统局部示意图。

图4是本发明中子循环供热系统示意图。

图5是供热端在水池池底中做法示意图。

图6是复合保温层结构示意图。

图7是供热端在贴面景墙做法示意图。

图中，1、热源；2、供热管；3、回流管；4、蓄水池；5、热交换器；6、储能罐；7、分水器；8、集水器；9、换热循环管；10、二级循环动力系统；11、二级供热循环管；12、三级循环供热管；13、子循环动力系统；14、供热端；15、定压补水系统；16、闸阀；17、过滤器；18、电动二通调节阀；19、温度计；20、压力表；21、电动蝶阀；22、水泵；23、找平层；24、墙体；25、膨胀螺丝；71、分水器进水口；72、分水器出水口；73、分水器供热口；81、集水器进水口；82、集水器出水口；83、集水器回流口；141、弯管；142、防护层；143、卡扣；144、保温绝热板；145、铝箔反射膜；146、钢丝防护网。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步描述：

一种调节景观微气候的室外加热系统，如图1所示，该系统包括热源1、一级循环供热系统、二级循环供热系统、三级循环供热系统、热交换器5；热交换器5为间壁式热交换器，通过两种换热介质相互逆流实现热交换，如阿法拉伐的板式热交换器；热源1为工业余热，如高温废气、高温废水等，将这些工业余热通过管道接入一级循环供热系统，一级循环供热系统借助热交换器5将热量传递到二级循环供热系统，二级循环供热系统吸收热量后输出恒定的热量，二级循环供热系统再将恒定的热量分别传递给三级循环供热系统的每个子循环供热系统，每个子循环供热系统经热交换器5得到不同的热量转换，针对景观植物区域进行相适应的温度调控。

具体地，如图2所示，一级循环供热系统包括供热管2、回流管3，热源1经供热管2一端输入后，热源通过供热管2到达热交换器5，在热交换器5将供热管2传输的热量传递给二级循环供热系统，供热管2一端和回流管3一端在热交换器5内连通，供热管2内的介质(高温废气/高温废水)经过热交换器5后温度降低再由回流管3排出，本实施例中以高温废气为例，在供热管2上还设有闸阀16、过滤器17、电动二通调节阀18、温度计19、压力表20，通过过滤器17对供热管2内的介质进行过滤，过滤器17如斯派莎克Y型过滤器，可以过滤介质中的铁锈、沙粒等杂质，降低排出后的污染，同时降低对管道、设备的破坏、磨损；电动二通调节阀18可根据压力表20示数/温度计19示数对输入热源进行控制，避免压力/温度异常引发事故；通过闸阀16可以对供热管2进行关断；同样，在回流管3上也设有闸阀16、温度计19、压力表20、过滤器17。

二级循环供热系统如图3所示，二级循环供热系统包括换热循环管9、储能罐6、分水器7、集水器8、二级循环动力系统10。其中换热循环管9接入热交换器5后与供热管2内的介质进行热交换，换热循环管9内的介质选择水，经过热交换器5换热后换热循环管9内的水温度上升，在二级循环动力系统10的作用下水沿换热循环管9流入储能罐6，储能罐6也叫储能水箱、储热水箱等，设备外部填充保温材料，具有保温功能，降低内部热损失，通过储能罐一方面存储热量，另外一方面保证输水的稳定性；由于工业余热所提供的热源是不稳定的，而借助二级循环供热系统后，水经过储能罐6后再通过换热循环管9流向分水器7，储能罐6可以对流入的水进行加热，保证经储能罐6流出的水温度是恒定的。

分水器7包括分水器进水口71、分水器出水口72、分水器供热口73，分水器进水口71、分水器出水口72、分水器供热口73均可连通分水器7内部；集水器8包括集水器进水口81、集水器出水口82、集水器回流口83，集水器进水口81、集水器出水口82、集水器回流口83均可连通集水器8内部；换热循环管9内的水通过分水器进水口71流入，部分水通过分水器上若干个分水器供热口73流出，部分水则由分水器出水口72流向集水器进水口81；分水器供热口73的数量和集水器回流口83的数量相同，都至少有两个，取决于三级循环供热系统中子循环供热系统的数量；分水器供热口73和集水器回流口83之间通过二级供热循环管11连接，分水器供热口73流出的水通过二级供热循环管11与子循环供热系统进行热交换后再流向集水器回流口83，通过集水器回流口83流入集水器8；水从集水器出水口82再次流向热交换器5与一级循环供热系统进行换热。

在换热循环管9上还安装有压力表20、温度计19、电动蝶阀21，通过电动蝶阀21控制换热循环管9的管路通断，避免压力、温度异常。

为了补偿换热循环管9内水流失，二级循环供热系统还包括定压补水系统15，定压补水系统15连接在换热循环管9上，对二级循环供热系统进行补水、稳压；定压补水系统15一般由膨胀水罐、水泵、自动控制柜、管道、阀门、仪表等组成；当换热循环管内供水不足时，水泵工作时，水送至水管网的同时，多余的水进入膨胀水罐，水室扩大并将罐内的气体压缩，气室缩小，罐内的压力随之升高，罐内压力升高至一定数值时，电控柜切断水泵的电源，水泵停止运行，利用罐内被压缩气体的压力将罐内贮存的水送至水管网，水室不断缩小，气室扩大，罐内压力随之下降，当罐内压力低于一定数值后，水泵再次启动。

二级循环动力系统包括至少一组泵水管路，本实施例中二级循环动力系统包括两组泵水管路，一组泵水管路用于驱动水在换热循环管内流动，另外一组泵水管路备用，两路泵水管路并联；泵水管路包括水泵22、管道、过滤器17、压力表20、电动蝶阀21；过滤器17同样采用斯派莎克Y型过滤器，可以过滤介质中的铁锈、沙粒等杂质，降低对管道、设备的破坏、磨损；电动蝶阀21用以调节泵水管路中的流量大小。

三级循环供热管路包括至少两组子循环供热系统，子循环供热系统如图4所示，包括三级循环供热管12、供热端14、用以驱动子循环供热系统循环供热的子循环动力系统13，二级供热循环管11通过热交换器5与三级循环供热管12内的介质进行热交换，三级循环供热管12内的介质为水，在热交换器5换热后温度上升，在子循环动力系统13的驱动下流向供热端14实现循环供热，子循环动力系统13采用水泵驱动，三级循环供热管12与供热端14之间形成循环回路。

供热端14包括弯管141、复合保温层、防护层142，弯管141反复曲折排布，采用镀锌钢管，通过卡扣143将曲折排布的弯管141固定在复合保温层一侧，再通过防护层142覆盖在弯管141上，使得复合保温层和防护层142分别从两侧夹住弯管141；复合保温层包括保温绝热板144、铝箔反射膜145、钢丝防护网146等，通过复合保温层对弯管141进行固定，通过保温绝热板144、铝箔反射膜145进行定向供热，避免向其他方向散热；钢丝防护网146对弯管141起到一定的保护作用，防止弯管141变形。防护层142的设置，防止弯管141裸露在其他介质中导致弯管损坏，同时给与供热端14一定的强度，避免弯管141受压变形。

根据应用场景不同，将复合保温层和防护层142水平或者竖直设置：

在景观水池中，如图5所示，通过对景观水池中的水体进行加热，供热方向向上，由池底向水池表面供热，在池底水平铺设找平层23，在找平层23上水平铺设复合保温层，将弯管141水平放置在复合保温层上，弯管141往复弯曲，通过卡扣143将弯管141固定在复合保温层上，然后再在弯管141上浇筑混凝土形成防护层142；保温绝热板144表面铺设铝箔反射膜145，然后通过卡扣143将弯管141固定在保温绝热板144上，再用钢丝防护网146将罩在弯管141上，如图6所示。

在贴面景墙区域，如图7所示，在墙体24的一侧，通过膨胀螺丝25将保温绝热板144固定在墙体上，将铝箔反射膜145贴附在保温绝热板144上，通过卡扣143将弯管141固定在保温绝热板144一侧，通过钢丝防护网将弯管罩住，最后涂抹混凝土保护层142，复合保温层和防护层竖直设置。

本实施例只是对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种调节景观微气候的室外加热系统，其特征在于，该系统包括热源、一级循环供热系统、二级循环供热系统、三级循环供热系统、热交换器，所述热源为工业余热，所述热源连接一级循环供热系统并为一级循环供热系统供热；所述一级循环供热系统和二级热循环供热系统之间设置热交换器，一级循环供热系统通过热交换器为二级循环供热系统供热；所述三级循环供热系统包括至少两组子循环供热系统，每组子循环供热系统和二级循环供热系统之间分别设有热交换器，所述二级循环供热系统通过热交换器为子循环供热系统供热；所述二级循环供热系统包括换热循环管、对流入的水进行加热的储能罐、分水器、集水器，所述换热循环管依次连接储能罐、分水器、集水器，所述分水器包括分水器进水口、分水器供热口、分水器出水口，所述分水器进水口、分水器供热口、分水器出水口均连通分水器内部；所述集水器包括集水器进水口、集水器回流口、集水器出水口，所述集水器进水口、集水器回流口、集水器出水口均连通集水器内部；所述分水器出水口和集水器进水口之间、集水器出水口和分水器进水口之间分别通过换热循环管连接；所述分水器供热口至少包括两个，所述集水器回流口数量和分水器供热口数量相同，分水器供热口和集水器回流口之间连接有二级供热循环管，从储能罐流出的水温度是恒定的，所述换热循环管上还设有用以驱动二级循环供热系统循环供热的二级循环动力系统，所述一级循环供热系统通过热交换器为换热循环管供热，所述子循环供热系统包括用以驱动子循环供热系统循环供热的子循环动力系统，所述二级循环动力系统包括两组泵水管路，一组泵水管路用于驱动水在换热循环管内流动，另外一组泵水管路备用，两路泵水管路并联，所述子循环动力系统包括至少一组泵水管路，所述泵水管路包括电动蝶阀。

2.根据权利要求1所述的一种调节景观微气候的室外加热系统，其特征在于，所述一级循环供热系统包括供热管、回流管，所述热源连接供热管一端，所述供热管另外一端和回流管一端在热交换器内连通。

3.根据权利要求1所述的一种调节景观微气候的室外加热系统，其特征在于，所述二级供热循环管通过热交换器为子循环供热系统供热。

4.根据权利要求3所述的一种调节景观微气候的室外加热系统，其特征在于，所述子循环供热系统包括三级循环供热管、供热端，所述二级供热循环管通过热交换器为三级循环供热管供热；所述三级循环供热管连接供热端，三级循环供热管与供热端之间形成循环回路。

5.根据权利要求4所述的一种调节景观微气候的室外加热系统，其特征在于，所述供热端包括弯管、复合保温层、防护层，所述弯管固定在复合保温层一侧，所述防护层和复合保温层分别从两侧夹住弯管；所述弯管与三级循环供热管连通。

6.根据权利要求5所述的一种调节景观微气候的室外加热系统，其特征在于，所述复合保温层和水平层水平或竖直设置。

7.根据权利要求4所述的一种调节景观微气候的室外加热系统，其特征在于，所述泵水管路包括水泵、管道。

8.根据权利要求1所述的一种调节景观微气候的室外加热系统，其特征在于，所述二级循环供热系统还包括定压补水系统，所述定压补水系统连接在换热循环管上。