分戶自助式地熱輻射供暖系統的製作方法
2023-10-08 20:59:04
專利名稱：分戶自助式地熱輻射供暖系統的製作方法
分戶自助式地熱輻射供暖系統
技術領域：
本發明涉及室內供暖系統，特別是一種分戶自助式地熱輻射供暖系統。背景技術：
現有的地熱供暖系統，其均為集中供暖，即在整個小區或地區設置一中央熱源，由 該中央熱源提供載熱介質至各個分戶，載熱介質流經各個分戶時導熱、散熱，從而提高各個 分戶室內的溫度，實現室內供暖。
由於整個小區或地區內各住戶的居住情況不同、單一住戶其各個房間的居住情況也不同 ，所以採用小區集中供暖，造成的熱量損失很大，浪費自然資源的同時也大大損害了各住戶 的利益。
發明內容
為了解決現有的技術問題，本發明提供一種分戶自助式地熱輻射供暖系統，其採用電磁 爐進行載熱介質的加熱，採用自選控制方式實現供暖系統溫度的調節，從而滿足用戶供暖需 求的同時最大限度的節約能源。
本發明解決現有的技術問題，提供一種分戶自助式地熱輻射供暖系統，其包括地熱供暖 單元和溫度控制單元；所述地熱供暖單元包括加熱器、與所述加熱器相連的鍋爐、設置於室 內的地熱輻射盤管及連接於所述鍋爐與所述地熱輻射盤管的管道；所述加熱器為電磁爐；所 述溫度控制單元包括處理器、與所述處理器相連的存儲器和輸入模塊，所述溫度控制單元控 制所述地熱供暖單元的狀態。
本發明更進一步的改進是，
所述地熱供暖單元包括分水器和電磁閥，所述鍋爐與所述分水器、所述電磁閥、所述管 道、所述地熱輻射盤管形成一循環系統，該循環系統內設流動的載熱介質。
本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括多個地熱輻射盤管，該多個地熱輻射盤管分設於多 個房間；
所述溫度控制單元與所述電磁閥相連；所述溫度控制單元控制所述多個房間的地熱輻射 盤管狀態。
本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括供水單元，所述供水單元與所述循環系統相連。 本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括紅外傳感器，所述紅外傳感器設置於室內用於檢測室內人體信號，所述紅外傳感器與所述處理器相連。本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括與所述溫度控制單元相連的遙控器。本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括溫度傳感器，所述溫度傳感器分設於多個房間內。所述處理器與所述電磁爐相連，控制所述電磁爐的功率脈衝。所述多個循環系統之間設置有旁通管道，該旁通管道上設置旁通電磁閥，所述旁通電磁 閥與所述處理器相連。相較於現有技術，本發明的有益效果是採用電磁爐加熱載流介質，乾淨、衛生，不產 生有害氣體、不汙染環境。另外，採用控制單元分室控制各個房間內的室溫，負載小時降低 耗電功率，負載大時提高耗電功率，合理節約電能；分室內的溫度能夠根據住戶需求自由設定，及時反饋該設定信息至控制器從而調節電磁爐的加熱功率。
圖l為本發明分戶自助式地熱輻射供暖系統的原理示意圖。
具體實施方式下面結合
及具體實施方式
對本發明進一步說明。如圖1所示， 一種分戶自助式地熱輻射供暖系統，其包括地熱供暖單元l和溫度控制單元2;地熱供暖單元l提供載熱介質，並將該載熱介質流經各個室內的地熱幅射盤管，由室內的 地熱輻射盤管將熱量傳至室內的地板，最後由地板將熱量傳到空氣中，從而改善室溫；溫度 控制單元2根據住戶的具體需要，針對具體房間、設定具體的溫度，從而合理調節地熱供暖 單元1的狀態，節約其耗電量。所述地熱供暖單元l包括加熱器ll、與所述加熱器ll相連的鍋 爐12、設置於室內的地熱輻射盤管14及連接於所述鍋爐12與所述地熱輻射盤管14的管道13; 加熱器ll將電能轉化成熱能。鍋爐12、管道13和地熱輻射盤管14構成一液壓系統，載熱介質 在該液壓系統內循環時將熱量進行傳遞。所述溫度控制單元2包括處理器21、與所述處理器 21相連的存儲器22和輸入模塊23，所述溫度控制單元2控制所述地熱供暖單元1的狀態，即控 制各個地熱輻射盤管14的溫度和加熱器11的熱轉換率。本發明優選電磁爐作為加熱器ll。電磁爐又名電磁灶，是現代加熱革命的產物，其無需明火或傳導式加熱、直接讓熱在鍋 爐底產生，因此熱效率得到極大的提高。是一種高效節能加熱器，完全區別於傳統所有的有 火或無火傳導加熱工具。電磁爐是利用電磁感應加熱原理製成的電氣加熱器具。由高頻感應 加熱線圈(即勵磁線圈)、高頻電力轉換裝置及控制器部分組成。使用時，加熱線圈中通入交 變電流，線圈周圍便產生一交變磁場，交變磁場的磁力線大部分通過金屬鍋爐，在鍋爐中產 生大量渦流，從而產生供暖所需的熱。在加熱過程中沒有明火，因此安全、衛生。本發明所述地熱供暖單元1包括分水器15和電磁閥16，所述鍋爐12與所述分水器15、所 述電磁閥16、所述管道13、所述地熱輻射盤管14形成一循環系統，該循環系統內設流動的載 熱介質，該載熱介質即為水。所述鍋爐12內加熱後的水經分水器15進行分流，該分流後的熱 水經管道13流經各個房間內的地熱輻射盤管14，再由回水管道13返回至鍋爐13。熱水循環流 動將其熱量從地熱輻射盤管進行室內散熱。 一般情況下， 一個房間設置一地熱輻射盤管，不 同的房間如臥室、客廳、浴室都分設地熱輻射盤管，對於房間面積過大時，在同一房間內可 設置至少一個的地熱輻射盤管，這樣便於熱水的短途快速流動，加快溫度提升速度。在分水器15的分水口、連於各地熱輻射盤管14的管道13上設置電磁閥16，由該電磁閥16 總控某一房間的地熱輻射盤管狀態，如某一房間閒置，不要求其房間的供暖需求，此時只須 將與該房間的地熱輻射盤管相連的電磁閥關閉，那麼載熱介質就不會進入該房間內部進行供 暖。住戶根據溫度需求，設定各個房間的溫度，此時處理器21即控制各電磁閥16的開閉狀態 或開度大小，從而改變各個地熱輻射盤管內的熱流量，即改變輻射熱量。另外，本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括生活用水單元，即鍋爐加熱後的熱水或由地 熱輻射盤管返回後的溫水進入生活用水單元，滿足人們使用熱水進行洗漱的需要。此時，設 置一供水單元與本分戶自助式地熱輻射供暖系統相連，即時對本系統內的水進行補充，或調 節熱水的溫度後至地熱輻射盤管中。本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括紅外傳感器24，所述紅外傳感器24設置於室內用於 檢測室內人體信號，所述紅外傳感器24與所述處理器15相連。為了節約能源，當房間內無人 時，其供暖系統可以停止或設置成保溫防凍的溫度，所以本分戶自助式地熱輻射供暖系統根 據紅外傳感器24檢測的信號，若房間內無人，即關閉該房間的電磁閥或縮小電磁閥的開口量 ;若整個室內無人，則關閉整個供暖系統，從而減少浪費。本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括與所述溫度控制單元相連的遙控器25，使住戶方便 遠程調控溫度，在不同的房間，根據需要，隨時隨處隨意設定各個房間所需的溫度。還可以 預設置起動時間及溫度，或關閉時間及溫度。本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括溫度傳感器26，所述溫度傳感器26分設於多個房間內，根據溫度傳感器26檢測的溫度值，再比對住戶預設定的溫度值，若兩者一致，則維持這種溫度狀態，若低於設定溫度，則提升該房間的溫度，若高於設定溫度，則停止該房間的加 熱。所述處理器與所述電磁爐相連，控制所述電磁爐的功率脈衝方式，低負載時調低功率脈 衝，高負載時調高功率脈衝。不同的功率脈衝其耗電量不同。所述處理器還與所述鍋爐相連，在所述鍋爐上設置溫度傳感器，及時檢測爐溫信號至控制器，從而監控鍋爐的在安全溫度 範圍內工作。另外，在所述多個循環系統之間設置有旁通管道，該旁通管道上設置旁通電磁閥，所述 旁通電磁閥與所述處理器相連，根據住戶需要，對於特定低溫需求的房間，可直接使用高溫 房間的返回熱水進行加熱，從而合理利用返回溫水，儘量降低能耗。本發明採用電磁爐加熱載流介質，乾淨、衛生，不產生有害氣體、不汙染環境。另外， 採用控制單元分室控制各個房間內的室溫，負載小時降低耗電功率，負載大時提高耗電功率 ，合理節約電能。採用分階段變流量的量調節方式，在不同的供暖負荷需求期，改變供熱循 環水量以適應負荷的變化，同時輔以變供水溫度的質調節方式，對於室外溫度高於某一值， 熱負荷需求較小的供暖時期，不採用變流量的量調節方式，而採用變供水溫度的質調節方式 ，供暖流量設定為保證供暖系統穩定運行的流量值，這樣可以保證在整個供暖周期內系統平 穩的運行。在分戶自助式地熱輻射供暖系統中，地熱輻射盤管的末端都預留了溫控閥，當溫控閥安 裝上後，可以根據最不利末端的供回水壓差與設定值的差進行調節電磁爐的功率脈衝的值， 在保證每一個供暖末端用戶都能自己控制室溫的條件下，系統仍能穩定運行。為了進一步降低運行成本，可以引入預測機制。首先根據天氣預報資料預測未來24小時 系統所需熱負荷，利用該數值對系統未來24小時的運行工況進行預估，在保證滿足供熱需求 和室內舒適度的前提下，綜合考慮低谷電價時段、停電時段、設備運行效率等因素，進行優 化計算，調整溫度設定值，儘量在低谷電價時段輸出熱量。優化計算時，有兩種方案， 一種 只考慮系統穩態特性和室外平均溫度預測值；另一種是在設備高效運行前提下，利用預測的 室外溫度瞬態值和系統動態熱特性數學模型採用最小二乘法尋優使所需熱量得到最優化分配本發明分戶自助式地熱輻射供暖系統一安裝方案如下一戶包括客廳、臥室、廚房、衛生間，客廳需安裝地熱輻射盤管，因為客廳是住戶使用 最多的場所，其保暖要求高；臥室是休息時間最長的場所，亦需要保暖要求，使住戶在一適 度的環境下休息；廚房，可以不安裝地熱輻射盤管，因為廚房的加熱器具較多，同時，可以 把本分戶自助式地熱輻射供暖系統的電磁爐和鍋爐設置在廚房，經管道把熱量引出至各房間 的地熱輻射盤管；衛生間優選安裝地熱輻射盤管，這樣住戶在溫暖的房間裡可如夏日一般洗 浴，同時，省先衛生間熱水器、浴霸等加熱取暖的衝浴設備，降低生活成本。本發明分戶自助式地熱輻射供暖系統，其採用住戶自由設定各房間的溫度，或是自由選擇各房間的溫度模式，如低溫防凍模式、溫暖模式等使住戶居住的很舒適。由於活動較少的 房間根據住戶的需要設置成低溫模式或關閉模式，所以本供暖系統更人性化、自由化，最大 化的減少熱量浪費，節約了能源。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明 的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本 發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種分戶自助式地熱輻射供暖系統，其包括地熱供暖單元和溫度控制單元；其特徵在於所述地熱供暖單元包括加熱器、與所述加熱器相連的鍋爐、設置於室內的地熱輻射盤管及連接於所述鍋爐與所述地熱輻射盤管的管道；所述加熱器為電磁爐；所述溫度控制單元包括處理器、與所述處理器相連的存儲器和輸入模塊，所述溫度控制單元控制所述地熱供暖單元的狀態。
2 根據權利要求l所述的分戶自助式地熱輻射供暖系統，其特徵在於 :所述地熱供暖單元包括分水器和電磁閥，所述鍋爐與所述分水器、所述電磁閥、所述管道 、所述地熱輻射盤管形成一循環系統，該循環系統內設流動的載熱介質。
3 根據權利要求2所述的分戶自助式地熱輻射供暖系統，其特徵在於 :本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括多個地熱輻射盤管，該多個地熱輻射盤管分設於多個 房間。
4 根據權利要求3所述的分戶自助式地熱輻射供暖系統，其特徵在於 :所述溫度控制單元與所述電磁閥相連；所述溫度控制單元控制所述多個房間的地熱輻射盤 管狀態。
5 根據權利要求1至4任意一項所述的分戶自助式地熱輻射供暖系統 ，其特徵在於本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括供水單元，所述供水單元與所述循環系 統相連。
6 根據權利要求1至4任意一項所述的分戶自助式地熱輻射供暖系統 ，其特徵在於本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括紅外傳感器，所述紅外傳感器設置於室 內用於檢測室內人體信號，所述紅外傳感器與所述處理器相連。
7 根據權利要求1至4任意一項所述的分戶自助式地熱輻射供暖系統 ，其特徵在於本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括與所述溫度控制單元相連的遙控器。
8.根據權利要求1至4任意一項所述的分戶自助式地熱輻射供暖系統 ，其特徵在於本分戶自助式地熱輻射供暖系統包括溫度傳感器，所述溫度傳感器分設於多個房間內。
9.根據權利要求8所述的分戶自助式地熱輻射供暖系統，其特徵在於 :所述處理器與所述電磁爐相連，控制所述電磁爐的功率脈衝。
10.根據權利要求9所述的分戶自助式地熱輻射供暖系統，其特徵在 於所述多個循環系統之間設置有旁通管道，該旁通管道上設置旁通電磁閥，所述旁通電磁 閥與所述處理器相連。
全文摘要
本發明提供一種分戶自助式地熱輻射供暖系統，其包括地熱供暖單元和溫度控制單元；所述地熱供暖單元包括加熱器、與所述加熱器相連的鍋爐、設置於室內的地熱輻射盤管及連接於所述鍋爐與所述地熱輻射盤管的管道；所述加熱器為電磁爐；所述溫度控制單元包括處理器、與所述處理器相連的存儲器和輸入模塊，所述溫度控制單元控制所述地熱供暖單元的狀態。本發明的有益效果是採用電磁爐加熱載流介質，乾淨、衛生，不產生有害氣體、不汙染環境。另外，採用控制單元分室控制各個房間內的室溫，負載小時降低耗電功率，負載大時提高耗電功率，合理節約電能；分室內的溫度能夠根據住戶需求自由設定，及時反饋該設定信息至控制器從而調節電磁爐的加熱功率。
文檔編號F24D19/10GK101576282SQ20091030283
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月2日 優先權日2009年6月2日
發明者馮明發, 晨 趙 申請人:深圳職業技術學院