CN2711591Y - 能同时向住户供暖和供应生活热水的装置 - Google Patents

Abstract

能同时向住户供暖和供应生活热水的装置，有一个室内用户供热箱，箱内设有户内小型换热器和循环泵，换热器上部设有来自户外供热管网的热水进水管及出水管，换热器侧壁上分别设有户内供暖***循环水进水管和热水供应用冷水进水管，换热器上还设有被加热水出水管，在户内供暖***循环水进水管上设置有循环泵；还有预测管和由感温包和控制阀构成的自力式温度控制阀，感温包设置在换热器被加热水出水管处，控制阀安装在来自户外供热管网的热水进水管上，预测管一端与冷水进水管连接，另一端连接在感温包处。本实用新型解决了目前供暖***无法实现热计量、分室温度控制、按户关闭***、***超压问题及热水供应***使用高位高价能源等问题。

Description

能同时向住户供暖和供应生活热水的装置

技术领域

本实用新型涉及一种供热装置，特别是涉及一种能同时向住户供暖和供应生活热水的装置，属于集中供热技术，适于在采取集中供热的住宅楼内使用

背景技术

目前住宅内生活用热水主要由家庭热水器制备，使用的加热源多为太阳能、电能、燃气、燃油。这些能源的使用常存在一定的问题，如太阳能热水器的使用受气候的影响(尤其在北方)；用高位能一电能加热水不符合能源利用原则；燃气、燃油的价格高，受当地储量的限制，使用时存在安全隐患，对环境会造成一定的污染等。因此应考虑选择更加合理的加热源。

但是绝大部分供暖***不能实现分户热量计量和分室温度控制，高层住宅还存在低层散热器超压问题，由此出现水力失调、浪费热量、不能按实用热量收费、低层散热器易压坏等现象。因此需要研究新型的供暖***和供热装置来解决这些问题。

以往用于热水供应的换热器多为容积式换热器，用于供暖的换热器多为板式换热器，这两种换热器体积较大，不适合家庭使用。因此急需设计一种新型家用小型换热器，能同时向住户供暖和供应生活热水。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述不足，解决目前供暖***无法实现热计量、分室温度控制、按户关闭***、***超压问题及热水供应***使用高位高价能源等问题。鉴于供暖和生活热水供应是住宅必须具备的使用功能，本实用新型将两***结合在一起，设计出一种以每户为单位的新型能同时向住户供暖和供应生活热水的装置，从而解决了上述住宅供暖和热水供应中出现的问题。

本实用新型给出的技术解决方案是：这种能同时向住户供暖和供应生活热水的装置，其特点所述的装置中设有一个室内用户供热箱，该供热箱内设有户内小型换热器和循环泵，其中户内小型换热器为浮动螺旋盘管半即热型式，当然，户内小型换热器也可以设计成其它型式。为增加对管外水的扰动，减少水的流通截面，换热器中心处设置有一圆形隔离筒和由可以浮动的等径螺旋管串联而成的换热管，螺旋换热管紧贴隔离筒自上而下盘绕，在筒底穿入隔离筒，在隔离筒内自下而上引出，换热器上部设有来自户外供热管网的热水进水管及出水管，换热器的侧壁上分别设有户内供暖***循环水进水管和热水供应用冷水进水管，换热器上还设有被加热水出水管，在换热器侧壁上的户内供暖***循环水进水管上设置有循环泵；

在所述的装置中还设有预测管和自力式温度控制阀，其中自力式温度控制阀由感温包和控制阀构成，感温包设置在换热器被加热水出水管处，控制阀安装在来自户外供热管网的热水进水管上，预测管一端与冷水进水管连接，另一端连接在感温包处(附近)。

前述的室内用户供热箱设置在住宅的辅助房间(厨房或卫生间)的墙壁上，外与楼梯间用户分支管相连，用户分支管输送作为热媒的集中供热管网的热水，其上装设热表、锁闭阀、温度控制阀等，用于测量、调节用户使用的热量和当用户不交供暖费时关闭用户***；内与户内供暖及生活热水供应***相连，两***的水在换热器内相通。户内供暖***为闭式循环***，由小型循环泵驱动，由于与户外管道隔绝连接，户内***压力较小。温控阀可设在供暖***中的任意位置(一般设在卧室)，用其所在房间的室温控制该用户***的流量，或在每个房间散热器支管上分别设置温控阀，实现分室温度控制。运行前，由热水供应***的自来水管通过换热器向户内供暖***充水，并在运行期间向***补水。供暖***由热水供应***的自来水定压。生活热水由自来水加热获得，并与冷水一同接入混合龙头。

前述的户内小型换热器设计为浮动螺旋盘管半即热型式，换热器壳体选用耐腐蚀的不锈钢或碳素钢，上盖采用法兰与筒体连接。换热器管程流体为热网的热水(热媒)，壳程流体为户内供暖***循环水和户内热水供应用水。传热管为导热系数较大的薄壁紫铜管，由等径螺旋管串联而成。采用螺旋管是因为流体在螺旋管内弯曲的流道中流动产生的离心力将在流场中形成二次环流，此二次环流与主流垂直，它增加了对边界层的扰动，有利于换热，同时可以缩小换热器体积。采用串联形式水在管中流动时间长，换热较充分，可以避免并联连接易出现的换热短路现象，在相同流量条件下，缩小热媒的流通断面，提高热媒的流动速度，从而提高传热系数。盘管设计成浮动的形式有利于脱垢和增大传热系数。浮动盘管通过热媒时，将引起管壁的膨胀，附着在管外壁的水垢也产生膨胀，换热器停止换热时，管内停止输入热媒，管壁因降温而收缩，水垢层也收缩，但管壁与水垢的热膨胀系数不一样，前者大后者小，因而这不同的胀缩量使水垢脱落。浮动盘管的自动除垢功能使水垢传热阻大大减小，这有利于提高传热系数。浮动盘管在加热时产生的浮动，还能使管外附近的水体被扰动，管内热媒也由于螺旋型盘管的多次转向，而加强紊动，这都有利于提高换热器的传热系数。

半即热型式使换热器具有较小储热调节功能和快速加热能力，更适合家庭使用。由于半即热式换热器容积较小，水在换热器中停留的时间缩短，当用水负荷发生变化时，换热器出口水温很难保持稳定，本实用新型特意设置了预测管和由感温包和控制阀构成的自力式温度控制阀。当用户用水量增加时，进入换热器的冷水有少量进入预测管，并通过预测管到达感温包，感温包内有感温液体，通过液体传感至控制阀。当感冷时，控制阀打开，增加热媒供应量；当感热时，控制阀关小，减少热媒供应量，以保证热水出水温度稳定。由于预测管的冷水比通过换热器筒身到达感温包的时间要快，所以控制阀可以超前动作，及时控制热媒管道开启度和热媒供应量，从而确保热水出水温度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)能同时供暖和供应热水，提高住宅的使用功能。

(2)实现按户热计量，达到收费合理化。

(3)用户可以根据其对室温的不同要求，调节室内温度，实现用户自主用热，实现运行节能，并可解决竖向热力失调问题。

(4)用户拖欠热费时，管理部门能有效地强制关闭用户***，而不影响其它用户供热。

(5)利用集中供热***的一次水做热媒，用水一水换热器取代电热水器和燃油、燃气加热设备，改变用高价或高位能源来制备低位能热水的不合理状况。

(6)采用间接连接方式，具有如下优点：户内***压力低，对散热设备几乎无承压要求，对高层建筑尤其有利；可以避免噪音通过管道在住户间传递；户内管道结垢和腐蚀较轻；可以减少热网失水量。

(7)户内供暖水温度低、压力小，管材选择范围大，如采用塑性材料，可方便管路布置，为室内装修和家具布置提供便利条件。

(8)以每户为单位进行检修(包括排水、放气)，无论对管理部门还是对用户都方便。用户不但能进行简单的维护管理，而且可以在外出时暂时关闭***。

(9)采用的浮动螺旋盘管半即热型式户内小型换热器体积小，结构紧凑，节省设置空间，便于搬运。

(10)换热器能自动除垢，不用经常拆卸除垢，维护费用低，使用寿命长。

(11)换热器中浮动串联的螺旋盘管，能避免并联时热媒短路问题，热媒在管中流动时间长，换热充分，换热效率高。

(12)设置了预测管和自力式温度控制阀，根据热水的用量和温度调节热媒流量，节省能源；同时能监测热水温度和流量的变化，热水供水温度稳定可靠。

(13)因壳程流体为被加热水，外表温度低，且换热器外表面积小，故热损失少。

(14)换热器为户内供暖***和热水供应***所共用。

附图说明

图1为用户节点示意图；

图2为户内小型换热器结构示意图；

图3为室内用户供热箱接管示意图。

图中标号：1.竖向分支线，2.层用户分支管，3.锁闭阀，4.温度控制阀，5.热表，6.户内小型换热器，7.来自户外供热管网的热水进水管，8.隔离筒，9.出水管，10.户内供暖***循环水进水管，11.热水供应用冷水进水管，12.被加热水出水管，13.感温包，14.予测管，15.户内热水供应***的供水管，16.混合龙头，17.户内供暖***的供水管，18.循环泵，19.散热器，20.温控阀，21.室内用户供热箱。

为突出本实用新型的设计特点，一些换热器的常规控制阀、仪表和连接管图中未显示。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细的说明：

如图2～图3所示，本实用新型给出的这种能同时向住户供暖和供应生活热水的装置中设有一个室内用户供热箱21，该供热箱21内设有户内小型换热器6和循环泵18，其中户内小型换热器6为浮动螺旋盘管半即热型式，换热器6中心处设置有一圆形隔离筒8和由可以浮动的等径螺旋管串联而成的换热管，螺旋换热管紧贴隔离筒8自上而下盘绕，在筒底穿入隔离筒8，在隔离筒8内自下而上引出，换热器6上部设有来自户外供热管网的热水进水管7及出水管9，换热器6的侧壁上分别设有户内供暖***循环水进水管10和热水供应用冷水进水管11，换热器6上还设有被加热水出水管12，在换热器6侧壁上的户内供暖***循环水进水管10上设置有循环泵18。

由于半即热式换热器容积较小，水在换热器中停留的时间缩短，当用水负荷发生变化时，换热器出口水温很难保持稳定，所以在所述的装置中还设有预测管14和自力式温度控制阀，其中自力式温度控制阀由感温包13和控制阀4构成，感温包13设置在换热器被加热水出水管处，控制阀4安装在来自户外供热管网的热水进水管7上，预测管14一端与冷水进水管11连接，另一端连接在感温包13处(附近)。

如图1所示，来自于室外集中供热管网的热媒(热水)由敷设在单元楼管井内的竖向分支线1引到各层用户分支管2。用户分支管上装设锁闭阀3、温度控制阀4、热表5，分别用于关断、调节和计量热媒。热媒由用户分支管2引至用户的户内小型换热器6中，从位于换热器6上部所来自户外供热管网的热水进水管7进入换热器6，在附着在隔离筒8外壁的螺旋管内盘旋流动，放热后于进水管7同侧出水管9流出。

户内供暖***循环水和热水供应用冷水分别由设置在换热器侧壁的管10、管11进入换热器壳体，两***的水在换热器内相通，被加热后由换热器上部被加热水出水管12流出。感温包13通过感应来自予测管14的冷水量，控制温度控制阀4的开启度，从而控制管12的出水温度。

管12的一部分热水进入热水供应***的供水管15，与来自管11的冷水混合后，由混合龙头16流出使用。

管12的另一部分热水进入供暖***的供水管17，在循环泵18的驱动下进入散热器19中放热，回水经户内供暖***循环水进水管10流回换热器6。温控阀20根据室内设定的温度自动调节开启度，通过调节流量来调节散热器的散热量，保证室内所需温度。

Claims (2)

1、一种能同时向住户供暖和供应生活热水的装置，其特征在于

所述的装置中设有一个室内用户供热箱，该供热箱内设有户内小型换热器和循环泵，其中换热器上部设有来自户外供热管网的热水进水管及出水管，换热器的侧壁上分别设有户内供暖***循环水进水管和热水供应用冷水进水管，换热器上还设有被加热水出水管，在换热器侧壁上的户内供暖***循环水进水管上设置有循环泵；

所述的装置中还设有预测管和由感温包和控制阀构成的自力式温度控制阀，其中感温包设置在换热器被加热水出水管处，控制阀安装在来自户外供热管网的热水进水管上，预测管一端与冷水进水管连接，另一端连接在感温包处。

2、根据权利要求1所述的能同时向住户供暖和供应生活热水的装置，其特征在于户内小型换热器为浮动螺旋盘管半即热型式，换热器中心处设置有一圆形隔离筒和由可以浮动的等径螺旋管串联而成的换热管，螺旋换热管紧贴隔离筒自上而下盘绕，在筒底穿入隔离筒，在隔离筒内自下而上引出。

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