一種供暖方法及其供暖設備的製作方法

2023-09-17 04:42:30

專利名稱：一種供暖方法及其供暖設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種供暖方法及其採用該方法的供暖設備。
房屋及種類建築物的供熱採暖對寒冷地區居住的人們是十分重要的。目前供暖的形式，大體可分為局部供暖、集中供暖、區域供熱等三種。上述三種方式中，或以火爐為熱源，或以鍋爐為熱源，或以熱電站(多個鍋爐集中)為熱源。與本發明最接近的技術則是以鍋爐為熱源的熱水供暖，它是用水做熱媒，水經過鍋爐加熱送至熱網，維持室內溫度達到供熱要求。以鍋爐為熱源的熱水供暖又分為低溫供暖(水溫95℃以下)和高溫供暖(水溫100～150℃)，並又分自然循環和強制循環兩種。自然循環是靠冷、熱水之間的壓力差來實現的，而強制循環則以循環泵為外力，強制水在閉合的系統裡循環流動。可見，在現有技術的熱水供暖中，是以鍋爐為發熱源，水泵只在其中起到強制水在系統內循環流動的作用。
由於以鍋爐為發熱源，就需要安裝鍋爐及附屬設備和配套電機及循環泵，一次性投資很大，由於鍋爐要以一次能源，主要是煤為燃料，在不完全燃燒中，除變成二氧化碳以外，還產生比空氣輕、有劇毒的一氧化碳以及灰份等，這些成份通過煙囪排放至大氣層中，嚴重地汙染環境;此外，由於燒煤，還需要運輸、存放等，又增加了許多輔助設施和費用。
現有技術中也有不以鍋爐為發熱源，而是以浸入式電熱器為熱源，雖然解決了以鍋爐為熱源的一些弊端，但是其消耗的電功率大，且室內溫度梯度不均勻。
本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，提供一種熱效率高、無汙染、節省設備及建築費用投資的以泵為發熱源的供暖方法及其供暖設備。
本發明的方法是依據熱力學第一定律、第二定律，以泵為熱源，以載熱流體介質為熱媒，以載熱流體介質的進管、出管作為循環管，在載熱液體介質的進管、出管之間安裝調節閥並一起與泵組成一個熱源循環系統，當泵吸入載熱流體介質後，利用載熱流體介質在泵內和循環管之間高速循環、摩擦產生的熱能來提高載熱流體介質的溫度，當載熱流體介質的溫度提高至設定值(40～140℃)後，通過與載熱流體介質出管連接的管路送至熱網，以維持採暖室內溫度達到採暖要求。
根據上述方法組成的供暖設備，由1～N臺水泵組合為發熱源，在水泵的上、下兩端分別安裝上循環管和下循環管，在上、下循環管之間安裝一個調節閥，並由此將上、下循環管和水泵連接組成一個熱源循環系統;所說的上循環管連接有出水管，下循環管連接有進水管，進水管通過回水逆止閥和補水逆止閥與補水箱和回水管路連接;出水管通過出口調節閥與供水管路連接，並在供水管路上安裝有一個溫度傳感器20。當熱源循環系統吸滿水後，水經由水泵流向上循環管，再經由調節閥和下循環管高速流回水泵，如此高速循環、摩擦產生熱能，使水發熱，當水溫達到設定值(40～140℃)後，即可通過上循環管、出水管和出口調節閥向供水管路供給熱水，熱水經熱網中暖氣片散熱後流出的水再經回水管路和逆止閥，經由進水管，下循環管回到水泵中參加循環。上述系統不斷或間斷工作，即可不斷或間斷向熱網供給熱水。
根據上述方法組成的供暖設備，還可由1～N臺潛水泵組合為熱源，所說的1～N臺潛水泵潛入補水儲熱水箱中，在潛水泵的上端(出口)安裝循環管並連接出水管，循環管上安裝主調節閥，出水管上安裝出口調節閥並與供水管路連接以向熱網供給熱水，經熱網中暖氣片散熱後的回水則經過回水管和回水總調節閥返回補水儲熱水箱中。
本發明的優點在於1、與常規的鍋爐供熱比較，由於使用二次能源(電)，具有不燒煤、無汙染的效果;且佔地面積小，綜合耗能少，經實測，綜合耗能可降低38%，耗能折合標準煤可降低80%，是一種節能、高效、無汙染的供暖設備。
2、本設備可間斷或連續提供40～140℃熱水源或其它熱流體介質，如導熱油或低溫載熱工質向高層建築供暖，且本身就可形成一個強制循環過程，因而附屬設備投資少;由於本設備供暖與常規的暖氣片散熱器連接，並通過熱水或其它載流體介質循環的方法實現供暖，因而供暖效果好。


圖1是本發明單臺熱源泵供暖設備示意圖;
圖2是多臺並聯熱源泵供暖設備示意圖;
圖3是潛水泵作熱源的供暖設備示意圖;
下面結合附圖提供本發明的實施例。
實施例1如圖1、圖2所示，(以供暖面積2500平方米為例)，本發明有1～N臺總功率為40KW的作為發熱源的水泵1，在水泵1的上、下兩端分別安裝有上循環管3和下循環管3′，上循環管3和下循環管3′之間安裝有主調節閥2，(通過調節流量來調節設定壓力和功率)，所說的下循環管3′連接有進水管並通過回水逆止閥9，補水逆止閥12和補水閘閥28與補水儲熱箱7和回水管路連接，在回水管路上安裝有1～N個與熱網出口24相連的回水支路，每個回水支路上均安裝有回水調節閥11和電磁閥或電動閥6;在補水儲熱箱7中安裝有與補水閥16相連的補水浮球閥14，補水儲熱箱7上15為溢流口、17為排瀉閥、25為人孔;所說的上循環管3連接有出水管並通過出口調節閥8與供熱水管路連接;供熱水管通過出口總調節閥10和熱網進口23與熱網相連;在上述所說的出水管、供熱水管和進水管和回水管包括各回水支路上均安裝有壓力表4，在供熱水管路上還安裝一個溫度傳感器20。
在上述實施例中，所說的補水儲熱箱7可以起到補水和儲熱水的作用，此時在補水儲熱箱7中補水浮球閥14的上方再安裝一個通過電磁閥27，閘閥29與供熱水管連接的進口浮球閥13，經過供熱水管來的水與補水儲熱水箱7中的水混合，可使水溫提高備用。為了減少熱損失，在上述所說的補水儲熱水箱外和所有管路上增加有保溫層26。
此外，圖1、圖2所示的5為電控箱;18為電控箱電源進線;19為溫度傳感器20與電控箱5之間的信號線;21為各電磁閥6和27與電控箱5之間的控制線。
上述供暖設備的工作原理是冷水由閘閥16、補水浮球閥14進入補水儲熱水箱7，由水泵1經逆止閥9、12，補水閥28將冷水吸入熱源循環系統中，在熱源循環系統吸滿水後，水經由水泵1向上循環管3、調節閥2、下循環管3′方向高速流動並經下循環管3′流回水泵，如此高速循環摩擦產生熱能;在流動過程中一部份熱水經出口調節閥8、出口總調節閥10通過熱網進口23送入供暖管路至用戶暖氣片;由暖氣片流出的水經熱網出口24、回水調節閥11、回水逆止閥9返回水泵1。如此不斷循環產生40-140℃熱水向建築物供暖。
實施例2如圖3所示，本發明有作為熱源的1～N臺置於補水儲熱水箱7中的潛水泵1，在潛水泵1的出口安裝循環管3和3′，並在循環管3和3′之間安裝主調節閥2，與主循環管3相連的出水管上安裝出口調節閥8和回水逆止閥9，並安裝有出口總調節閥10，通過熱網進口23與熱網連接;在補水儲熱水箱7中安裝有與補水閥16相連接的補水浮球閥14，補水浮球閥14上方安裝有與回水管連接的進口浮球閥13;補水儲熱水箱7上15為溢流口;25為人孔，17為排洩閥;所說的回水管上安裝有回水總調節閥12』，並有1～N個與熱網出口24相連接的回水支路，每個回水支上均安裝有回水調節閥11和電磁(或電動)閥6，在上述所說的出水管(供熱水管)和回水管(含1～N個回水支路)上均安裝有壓力表4，在供熱水管上安裝有一個溫度傳感器20;上述所說的補水儲熱水箱7即是一個補水箱又是一個蓄熱水箱，潛水泵1的主循環管3出口及潛水泵1的散熱和熱網回水在補水儲熱水箱中蓄熱;當系統缺水時，可通過補水閥16進行補水。
同樣，為了減少熱損失，在上述所說的補水儲熱水箱外和所有管道上增加保溫層26;此外，圖3中5為電源控制箱;18為電源控制箱5的電源進線;19為溫度傳感器20與電源控制箱5之間的信號線;21為各電磁閥6與電源控制箱5之間的控制線;22為水泵電機的電源線。
上述所說的供暖設備的工作原理是載熱介質(水)由泵1、吸入循環管3、主調節閥2部分流出，另一部分載熱介質(水)經出口調節閥8、回水逆止閥9、出口總調節閥10，經熱網進口23進入用戶散熱器，由散熱器流回的載熱介質(水)經回水調節閥11，回水總調節閥12』、浮球閥13流回補水儲熱水箱7、補充介質(水)經閥門16，浮球閥14流入補水儲熱水箱7。整個系統由溫度傳感器20通過控制箱5控制水泵1電機的啟、停來控制介質(水)的溫度。
在實施例1或者2中所說的載熱介質(水)，也可以用載熱介質導熱油或低溫載熱工質代替。
此外，在實施例1或者實施例2中，所說的電磁閥或電動閥(6)也可以用恆溫閥代替，此時則不需要控制線與電源控制箱相連，而使整個系統更加簡單。
權利要求
1.一種供暖方法，其特徵是，以泵為熱源，以載熱流體介質為熱媒，以載熱流體介質的進管、出管作為循環管，在載熱流體介質的進管、出管之間安裝調節閥，並一起與泵組成一個熱源循環系統，當泵吸入載熱流體介質後，利用載熱流體介質在泵內和循環管之間高速循環、磨擦產生的熱能來提高載熱流體介質的溫度，當載熱流體介質的溫度提高至設定值(40～140℃)後，通過與載熱流體介質管連接的管路送至熱網。
2.根據權利要求1所說的供暖方法，其特徵在於，所說的載熱流體介質是水或導熱油或低溫載熱工質。
3.一種採用如權利要求1所述供暖方法的供暖設備，其特徵在於，由1～N臺水泵(1)組成發熱源，在作為發熱源水泵(1)的上、下兩端分別安裝上循環管(3)和下循環管(3′)，在上循環管(3)和下循環管(3′)之間安裝有一個主調節閥(2)，所說的上循環管(3)連接出水管，所說的下循環管(3′)連接有進水管，所說的進水管通過回水逆止閥(9)和補水逆止閥(12)與補水儲熱箱(7)和回水管路連接;回水管路安裝有1～N個與熱網出口(24)相連的回水支路;所說的出水管通過出口調節閥(8)與供水管路連接;在供水管路上還安裝有一個溫度傳感器(20)。
4.根據權利要求3所說的供暖設備，其特徵在於，所說的與熱網出口(24)相連的每個回水支路上均安裝有回水調節閥(11)和電磁閥或恆溫閥(6)。
5.根據權利要求3或4所說的供暖設備，其特徵在於，在所說的補水儲熱水箱(7)中還安裝有一個通過電磁閥(27)、閘閥(29)與供熱水管相連接的進口浮球閥(13)。
6.一種採用如權利要求1所說的供暖方法的供暖設備，其特徵在於，由1～N臺置於補水儲熱水箱(7)中的潛水泵(1)為熱源，在作為熱源的潛水泵(1)的出口安裝上循環管(3)和下循環管(3′)，並在上、下循環管(3)和(3′)之間安裝主調節閥(2)，與上循環管(3)相連的供水管上安裝出口調節閥(8)和回水逆止閥(9)，並安裝有出口總調節閥(10)及溫度傳感器(20)，通過熱網進口(23)與熱網連接;在補水儲熱水箱(7)中安裝有與補水閥(16)相連接的補水浮球閥(14)，補水浮球閥(14)上方安裝有與回水管連接的進口浮球閥(13)。
7.根據權利要求6所說的供熱設備，其特徵在於，所說的回水管上安裝有回水總調節閥(12′)，並有1～N個與熱網出口(24)相連接的回水支路，每個回水支路上均安裝有回水調節閥(11)和電磁或恆溫閥(6)。
全文摘要
一種供暖方法及其供暖設備，克服了以鍋爐為熱源投資大、汙染環境等問題，特徵是以泵為熱源，以載熱流體介質為熱媒，利用介質在泵內和循環管之間高速循環、摩擦產生的熱能來提高介質的溫度；其設備是由1～N臺泵或潛水泵組成發熱源，在泵的上、下兩端安裝上、下循環管，上、下循環管之間安裝調節閥，下循環管與進水管連接，上循環管與出水管連接，當介質溫度達到設定值(40～140℃)後，即可通過上循環管和出水管向熱網供給熱水。
文檔編號F24D15/00GK1082693SQ9311109
公開日1994年2月23日 申請日期1993年4月30日 優先權日1993年4月30日
發明者張力 申請人:張力