无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统的制作方法

无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于集中供暖设备领域，具体涉及一种无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统。
【背景技术】
[0002]传统的城镇单体(小体量)建筑供暖通常采用无压热水锅炉作为热源的供暖系统。该供暖系统中，采用循环水泵抽吸锅炉水为系统整个水循环提供动能支持，并且起到降低锅炉内压力的效果；使用启闭阀作为循环水泵停运时，切断供暖系统和锅炉连接的专用设备，以防止供暖系统压力传导到锅炉。
[0003]基于前述特征，传统的无压热水小锅炉作为热源的供暖系统存在以下弊端:其一，由于循环水泵的工作温度不能超过80°C，而循环水泵又必须与锅炉的出水口相连通，因此，锅炉内的最高水温也要低于80°C。由于循环水起始温度较低，同样的热量需求下，在散热终端势必需要设置更多的散热器，使得供暖系统搭建成本大幅提高，且造成能源资源浪费。其二，由于启闭阀其自身的独特结构设计，竖向和水平方向通道面积比正常通道面积减少50%,并且开启阀瓣需要克服其内部弹簧压力，阻力较大，额外能耗增加。其三，启闭阀故障率高，导致供暖系统稳定性差。其四，由于无压热水小锅炉作为热源的供暖系统，无压热水锅炉不能承压，所以不能按95°C /70°C常规设计，导致无压热水锅炉不能应用到规模较大的供暖系统，限至了无压热水锅炉的应用。
[0004]综上所述，现有的无压热水小锅炉作为热源的供暖系统存在不能按95°C /70°C常规设计、无压热水锅炉不能应用到规模较大的供暖系统、“循环起始水温受限无法调高”、“散热片多搭建成本高”、“启闭阀阻力大额外能耗高”以及“启闭阀故障率高供暖系统稳定性差”等等技术问题。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种去除了启闭阀、并且无压锅炉可以按照95°C/70°C热水供暖制式设计的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统。
[0006]本实用新型的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统包括无压热水锅炉、水-水换热器、散热终端和循环水泵；所述无压热水锅炉的出水口与所述水-水换热器的供热端入水口通过管路二连通，所述无压热水锅炉的入水口与所述水-水换热器的供热端出水口通过管路一连通，无压热水锅炉和换热器供热终端依靠自然压力形成热水循环环路；所述水-水换热器的吸热端出水口与所述散热终端的流入口通过管路三连通；所述散热终端的流出口与所述循环水泵的入水口通过管路四连通；所述循环水泵的出水口与所述水-水换热器的吸热端入水口通过管路五连通。
[0007]基于前述技术方案，本实用新型提供的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统中的无压热水锅炉通过水-水换热器间接向散热终端提供热源。其中，无压热水锅炉仅需要通过管路一和管路二即可实现自循环，无需像传统技术一样将循环水输送至水平位置非常高的散热终端，可以略去抽吸无压热水锅炉水的循环水泵。同时为了加快循环流量，亦可在管路一上增设循环泵。循环水泵安装在管路四上，通过循环水泵的水流已经经过了散热终端进行散热，因而水温较低，降低到设计值70°C，因而不会对循环水泵造成影响，降温之后的水经过循环水泵加压，重新输送至水-水换热器，加热到95°C作为合格热媒再循环。由于略去了抽吸无压热水锅炉内热水的循环水泵或者将循环水泵设置在管路一上，故无压热水锅炉内的水温不再受限，可以调节至95°C。更优选的方案，所述水-水换热器可以使水源热泵，能够将其供热端较低的水温的热量富集至吸热端的循环水，这样无压热水锅炉内的水温即便不设置在95°C这个较高的温度，水源热泵的吸热端的循环水一样能够达到较高的水温。同样的供热需求下，较高的水温提供了更高的热量输送，故散热终端的散热器数量可以按需减少，大幅降低了供暖系统的搭建成本。同时，本发明的供暖系统略去了启闭阀，也一并解决了启闭阀带来的“启闭阀阻力大额外能耗高”以及“启闭阀故障率高供暖系统稳定性差”该技术问题。无压热水锅炉和水-水换热器组合为热水供暖系统热源，制备95°C /70°C热水，供供暖系统使用。无压热水锅炉循环系统和用户供暖系统用水一水换热器间接换热，不管用户供暖系统压力多高，对无压热水锅炉内压力没有影响。
[0008]同时，无压热水锅炉、管路一和管路二构成的自循环有可能会随着无压热水锅炉内水温的升高，而导致无压热水锅炉内压力逐渐增大，存在安全隐患。为了解决该问题，本发明提供了下述优选方案:所述管路一还通过支管连通设置有开式膨胀水箱一。本发明增设的开式膨胀水箱一能够吸纳膨胀水，使无压热水锅炉压力恒定，提高无压热水锅炉、管路一和管路二构成的自循环系统的安全性以及稳定性。进一步优选的，所述管路四还通过支管连通设置有开式膨胀水箱二。同理，本发明增设的开式膨胀水箱二能够提高水-水换热器、散热终端等形成的循环系统的安全性以及稳定性。
[0009]由于供暖系统的水温较高，长时间运行后可能会在锅炉、换热器或管路内汽化，或水中气体析出，导致管路内压力不断升高，造成安全隐患，降低系统稳定性。为了解决该问题，本实用新型提供了下述优选方案:所述管路三还连通设置有集气罐一，所述集气罐一上设置有排气阀。本发明增设的集气罐一可以富集循环水管路内的水汽，降低管路内压力，并且可以通过打开其上设置的排气阀进一步泄压，提高了供暖系统的安全性以及稳定性。进一步优选的，所述散热终端由多个散热器串和/或并联组成，所述散热器连通设置有集气罐二，所述集气罐二上设置有排气阀。同理，本实用新型增设的集气罐二可以富集散热终端内部多个散热器以及它们相互间管路中的水汽，降低管路内以及散热器内压力，并能通过其上设置的排气阀进一步泄压，达到提高供暖系统安全性以及稳定性的效果。
[0010]优选的，所述管路五上设置有止回阀和压力表。本发明增设的止回阀能够防止水液回流对循环水泵造成损伤。增设的压力表可以随时反应管路内的水压，并能间接反应循环水泵的工作状态。
[0011]优选的，所述管路一、无压热水锅炉、管路三和管路四上分别设置有检测其各自内部温度的温度计。本实用新型可以通过增设的温度计随时监控各个管路内的水温状态，以判断整个供暖系统的运行情况。
[0012]优选的，所述管路一、管路二、管路三、管路四和管路五上分别设置有控制其各自管路通断的闸阀。本实用新型通过增设的多个闸阀可以实现各段循环水路的通断控制，以方便对各个组成部件的拆卸维修。
[0013]优选的，所述循环水泵由两个并联设置的水泵组成。本实用新型通过两个并联设置的水泵可以应急处理突发情况，例如局部压力过高需要泄压，一个水泵临时故障等等。实现一台 工作，一台备用。
[0014]综上所述，本实用新型的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统的有益效果为:推广使用无压热水锅炉，使无压热水锅炉大型化，可将传统的无压热水锅炉额定出力1.4MW/h提升至7MW/h ;搭建成本低；同等供热需求下能耗低；系统故障率低；供暖系统安全性高；供暖系统稳定性高；等等。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]图中:1为开式膨胀水箱一 ；2为管路一 ；3为无压热水锅炉；4为管路二 ；5为管路三；6为散热终端；7为管路四；8为循环水泵；9为止回阀；10为管路五；11为温度计；12为集气罐一 ；13为集气罐二 ； 14为开式膨胀水箱二 ； 15为水-水换热器。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。
[0018]如图1所示，本实施例的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统包括无压热水锅炉3、水-水换热器15、散热终端6和循环水泵8 ;所述无压热水锅炉3的出水口与所述水-水换热器15的供热端入水口通过管路二 4连通，所述无压热水锅炉3的入水口与所述水-水换热器15的供热端出水口通过管路一 2连通；所述水-水换热器15的吸热端出水口与所述散热终端6的流入口通过管路三5连通；所述散热终端6的流出口与所述循环水泵8的入水口通过管路四7连通；所述循环水泵8的出水口与所述水-水换热器15的吸热端入水口通过管路五10连通。所述管路一 2通过支管连通设置有开式膨胀水箱一 I。所述管路四7通过支管连通设置有开式膨胀水箱二 14。所述管路三5连通设置有集气罐一 12，所述集气罐一 12上设置有排气阀。所述散热终端6由多个散热器串和/或并联组成，所述散热器连通设置有集气罐二 13，所述集气罐二 13上设置有排气阀。所述管路五10上设置有止回阀9和压力表。所述管路一 2、无压热水锅炉3、管路三5和管路四7上分别设置有检测其各自内部温度的温度计11。所述管路一 2、管路二 4、管路三5、管路四7和管路五10上分别设置有控制其各自管路通断的闸阀。
[0019]本实施例的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统的水循环运行流程如下:循环一，无压热水锅炉3将其内部水加热升温，升温后的水经过管路二 4进入水-水换热器15的供热端，供热完毕后，经管路一 2流回无压热水锅炉3继续重新加热，如此形成循环一，期间可以随时通过开式膨胀水箱一 I补充散失掉的水分。循环二，位于水-水换热器15吸热端的水吸热升温到95°C以后，经管路三5进入散热终端6进行散热，散热完毕后温度较低的水依次经管路四7、管路五10流回水-水换热器15的吸热端继续加热，如此往复形成循环二，循环过程通过循环水泵8提供水流的动能支持，通过开式膨胀水箱二 14随时补充散失掉的水分和维持系统恒压。
[0020]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统，其特征在于:包括无压热水锅炉(3)、水-水换热器(15)、散热终端(6)和循环水泵(8);所述无压热水锅炉(3)的出水口与所述水-水换热器(15)的供热端入水口通过管路二(4)连通，所述无压热水锅炉(3)的入水口与所述水-水换热器(15)的供热端出水口通过管路一(2)连通；所述水-水换热器(15)的吸热端出水口与所述散热终端(6)的流入口通过管路三(5)连通；所述散热终端￠)的流出口与所述循环水泵(8)的入水口通过管路四(7)连通；所述循环水泵(8)的出水口与所述水-水换热器(15)的吸热端入水口通过管路五(10)连通。
2.根据权利要求1所述的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统，其特征在于:所述管路一(2)还通过支管连通设置有开式膨胀水箱一(I)。
3.根据权利要求2所述的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统，其特征在于:所述管路四(7)还通过支管连通设置有开式膨胀水箱二(14)。
4.根据权利要求3所述的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统，其特征在于:所述管路三(5)还连通设置有集气罐一(12)，所述集气罐一(12)上设置有排气阀。
5.根据权利要求4所述的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统，其特征在于:所述散热终端(6)由多个散热器串和/或并联组成，所述散热器连通设置有集气罐二(13)，所述集气罐二(13)上设置有排气阀。
6.根据权利要求1?5任一权利要求所述的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统，其特征在于:所述管路五(10)上设置有止回阀(9)和压力表。
7.根据权利要求6所述的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统，其特征在于:所述管路一(2)、无压热水锅炉(3)、管路三(5)和管路四(7)上分别设置有检测其各自内部温度的温度计(11)。
8.根据权利要求7所述的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统，其特征在于:所述管路一(2)、管路二(4)、管路三(5)、管路四(7)和管路五(10)上分别设置有控制其各自管路通断的闸阀。
9.根据权利要求8所述的无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统，其特征在于:所述循环水泵(8)由两个并联设置的水泵组成。
【专利摘要】本实用新型属于集中供暖设备领域，具体提供了无压热水锅炉和水-水换热器组合作为热源的供暖系统。它通过无压热水锅炉和水-水换热器组成的热源向散热终端间接供热。不管用户侧供暖系统压力多高，对无压热水锅炉内压力均没有影响。解决了无压热水锅炉只能用于单体小型建筑供暖系统不能用于规模大的供暖系统问题；解决了无压热水锅炉只能小型化问题；采用无压锅炉和换热器组合技术，无压热水锅炉可达到更高的额定出力；无压热水锅炉制造简单，管理方便，降低热水锅炉制造成本，采用此技术可推广无压热水锅炉的使用，带来良好的经济效益和社会效益；同等供热需求下能耗低；系统故障率低；供暖系统安全性高；供暖系统稳定性高。
【IPC分类】F24D3-10, F24H1-22, F24D3-02
【公开号】CN204611899
【申请号】CN201520283509
【发明人】姚长利
【申请人】姚长利
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月5日