CN107062349A - 锅炉供暖系统和锅炉供暖主系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锅炉供暖系统和锅炉供暖主系统；其中，该锅炉供暖系统包括主供热子系统和辅供热子系统；其中，主供热子系统包括依次连通的水槽膨胀容器、锅炉和采暖管道；锅炉将来自水槽膨胀容器的水加热至设定温度后通过采暖管道输出给外部的采暖设备的入水口；采暖设备的出水口与温水回收进水口连通；辅供热子系统包括：与外部再回收热源连通的辅热输入口、连通辅热输入口的外辅热管道和设置在外辅热管道上的第一热交换器，以及与外辅热管道连通的辅热输出口；第一热交换器用于将外辅热管道的热量传递至采暖管道。本发明降低了锅炉系统的能耗，提高了供暖系统的节能性和经济性。

Description

锅炉供暖系统和锅炉供暖主系统

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，尤其是涉及一种锅炉供暖系统和锅炉供暖主系统。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，将输入锅炉中的燃料转换成具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。

现有的锅炉系统中，将液化天然气或液化石油气进行燃烧，通过热交换器使管道中的水进行加热；加热后的水一方面直接用于供暖，另一方面还可以通过特交换器加热自来水管道，用于向用户提供热水。然而，上述锅炉产生热量的方式能耗较高，且产生的额外热量回收率较低，降低了燃料利用率。

针对现有的锅炉系统能耗较高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种锅炉供暖系统和锅炉供暖主系统，以降低锅炉系统的能耗，提高供暖系统的节能性和经济性。

第一方面，本发明实施例提供了一种锅炉供暖系统，包括：主供热子系统和辅供热子系统；其中，主供热子系统包括依次连通的水槽膨胀容器、锅炉和采暖管道；水槽膨胀容器设置有温水回收进水口和补水口，以及向锅炉供水的出水口；锅炉将来自水槽膨胀容器的水加热至设定温度后通过采暖管道输出给外部的采暖设备的入水口；采暖设备的出水口与温水回收进水口连通；辅供热子系统包括：与外部再回收热源连通的辅热输入口、连通辅热输入口的外辅热管道和设置在外辅热管道上的第一热交换器，以及与外辅热管道连通的辅热输出口；第一热交换器用于将外辅热管道的热量传递至采暖管道。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述系统还包括供热水子系统；供热水子系统包括设置于采暖管道上的供热水三通阀、与供热水三通阀连通的内辅热管道，以及设置于内辅热管道上的第二热交换器；内辅热管道的另一端与温水回收进水口连通，第二热交换器与自来水出水管接触，用于将内辅热管道的热量传递至自来水出水管。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述第一热交换器设置于锅炉和供热水三通阀之间，并与采暖管道接触，用于将外辅热管道的热量传递至采暖管道。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述第一热交换器包括第一子交换器和第二子交换器；第一子交换器设置于供热水三通阀与外部的采暖设备的入水口之间，并与采暖管道接触；第二子交换器与自来水出水管接触，用于将外辅热管道的热量传递至自来水出水管。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述供热水子系统还包括设置于自来水出水管上的流水检测器、设置于自来水出水管和采暖管道之间的补充水阀门、以及设置于自来水出水管上的供热水传感器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述辅供热子系统还包括设置于辅热输入口处的外部热源调节三通阀、以及设置于辅热输出口处的比例控制阀；辅热输入口通过外部热源调节三通阀与外辅热管道连接；比例控制阀用于控制外部再回收热源的输入量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述主供热子系统还包括设置于水槽膨胀容器顶部的水位传感器和设置于水槽膨胀容器与锅炉之间管道上的循环泵。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述锅炉包括主热交换器、燃烧炉、燃气送风机和防过热传感器；燃气送风机用于使锅炉内空气流通；燃烧炉用于通过燃烧燃料，加热主热交换器；主热交换器用于将热量传递至锅炉内的管道；防过热传感器用于监控管道内水的温度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述系统还包括风机盘管单元；风机盘管单元的供应端与辅热输入口连接；风机盘管单元的回收端与辅热输出口连接；辅供热子系统还用于向风机盘管单元提供制冷所需的热量。

第二方面，本发明实施例提供了一种锅炉供暖主系统，该系统包括上述锅炉供暖系统，还包括外部的采暖设备。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种锅炉供暖系统和锅炉供暖主系统，通过主供热子系统将补充水和外部的采暖设备流入的回收水进行加热；再通过辅供热子系统将外部再回收热源的热量传递至采暖管道内的水，以补偿水在采暖管道流动造成的热损耗；该方式降低了锅炉系统的能耗，提高了供暖系统的节能性和经济性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种锅炉供暖系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第一种锅炉供暖系统的具体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第二种锅炉供暖系统的具体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第三种锅炉供暖系统的具体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第四种锅炉供暖系统的具体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种锅炉供暖主系统的结构示意图。

图标：

100-主供热子系统；101-辅供热子系统；6-水槽膨胀容器；1001-锅炉；1002-采暖管道；1011-辅热输入口；1012-外辅热管道；10-第一热交换器；1014-辅热输出口；5-供热水三通阀；200-内辅热管道；7-第二热交换器；8-流水检测器；9-补充水阀门；16-供热水传感器；15-供暖水温度传感器；17-回收水温度传感器；11-外部热源调节三通阀；12-比例控制阀；13-水位传感器；1-循环泵；2-主热交换器；3-燃烧炉；4-燃气送风机；14-防过热传感器；4-燃气送风机；3-燃烧炉；201-风机盘管单元；300-第一子交换器；301-第二子交换器；302-最终温度传感器；600-锅炉供暖系统；601-采暖设备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到现有的锅炉系统能耗较高的问题，本发明实施例提供了一种锅炉供暖系统和锅炉供暖主系统，该技术可以应用于区域供暖或中央集中供暖、供热水的相关系统中，该技术可以采用相关的硬件实现，下面通过实施例进行描述。

实施例一：

参见图1所示的一种锅炉供暖系统的结构示意图，该系统包括：主供热子系统100和辅供热子系统101；

其中，该主供热子系统100包括依次连通的水槽膨胀容器6、锅炉1001和采暖管道1002；该水槽膨胀容器6设置有温水回收进水口和补水口，以及向锅炉供水的出水口；该锅炉1001将来自水槽膨胀容器6的水加热至设定温度后通过采暖管道1002输出给外部的采暖设备的入水口；该采暖设备的出水口与温水回收进水口连通；

上述辅供热子系统101包括：与外部再回收热源连通的辅热输入口1011、连通辅热输入口1011的外辅热管道1012和设置在外辅热管道上的第一热交换器10，以及与该外辅热管道1012连通的辅热输出口1014；上述第一热交换器10用于将外辅热管道的热量传递至采暖管道。

上述第一热交换器的数量可以为一组或多组热交换器；当上述采暖管道较长时，可以将多组热交换器按照特定的分布方式分布在采暖管道上，例如，连续分布、平均分布、由疏至密的分布方式等等。

上述外部再回收热源可以包括发电厂排出的额外热和排放热等废热，也可以包括其他可以再利用的热源。通过上述主供热子系统和上述辅供热子系统加热的水既可以用于供暖，也可以用于加热自来水，以向用户提供热水。

由于连通锅炉和外部的采暖设备的采暖管道可能较长，会造成较大程度的热损耗，因此，现有的锅炉供暖系统中，从锅炉中输出的水需要有较高的温度，以抵消水在采暖管道流动造成的热损耗，这导致了锅炉内需要消耗较多的燃料；而本实施例中的锅炉供暖系统通过引入外部再回收热源，以补偿水在采暖管道流动造成的热损耗。

本发明实施例提供的一种锅炉供暖系统，通过主供热子系统将补充水和外部的采暖设备流入的回收水进行加热；再通过辅供热子系统将外部再回收热源的热量传递至采暖管道内的水，以补偿水在采暖管道流动造成的热损耗；该方式降低了锅炉系统的能耗，提高了供暖系统的节能性和经济性。

实施例二：

参见图2所示的第一种锅炉供暖系统的具体结构示意图，该系统包括上述实施例一中提供的一种锅炉供暖系统，还包括供热水子系统；

该供热水子系统包括设置于采暖管道上的供热水三通阀5、与供热水三通阀连通的内辅热管道200，以及设置于内辅热管道上的第二热交换器7；该内辅热管道200的另一端与温水回收进水口(即图2中的供暖回收口)连通，该第二热交换器7与自来水出水管接触，用于将内辅热管道的热量传递至自来水出水管。

具体地，上述供热水三通阀可以为比例调节型三通阀，通过该比例调节型三通阀可以调节供暖和供热水的热量分配。

可以理解，上述第二热交换器的数量可以为一组或多组热交换器；当上述内辅热管道较长、或者供热水温度要求较高时，可以将多组热交换器按照特定的分布方式分布在采暖管道上，例如，连续分布、平均分布、由疏至密的分布方式等等。

上述方式可以使锅炉供暖系统不仅用于供暖，同时还可以供热水。

如图2所示，上述第一热交换器设置于锅炉和供热水三通阀之间，并与采暖管道接触，用于将外辅热管道的热量传递至采暖管道。

上述供热水子系统还包括设置于自来水出水管上的流水检测器8、设置于自来水出水管和采暖管道之间的补充水阀门9、以及设置于自来水出水管上的供热水传感器16。该流水检测器8可以为用于检测水流量的传感器，例如，霍尔效应传感器等。当输入自来水的流量不够，或者温度较低时，可以开启补充水阀门，将采暖管道中的热水输入至自来水出水管内。如图2所示，自来水从自来水输入口进入，从热水出水口输出。上述供热水传感器用于检测加热后的水温是否符合设定的供热水温度。

上述辅供热子系统还包括设置于辅热输入口处的外部热源调节三通阀11、以及设置于辅热输出口处的比例控制阀12；该辅热输入口通过外部热源调节三通阀11与外辅热管道连接；上述比例控制阀12用于控制外部再回收热源的输入量。

当外部再回收热源温度较低，或者锅炉供暖系统不需要外部再回收热源时，可以关闭外部热源调节三通阀，以防止通过热交换器将通过锅炉加热后水的热量传递至外部热源，造成能源的浪费。上述比例控制阀可以控制外部再回收热源的输入量，以调整锅炉提供的热源与外部再回收热源的比例，从而提高锅炉供暖系统的可调节性。

进一步地，上述主供热子系统还包括设置于水槽膨胀容器顶部的水位传感器13和设置于水槽膨胀容器与锅炉之间管道上的循环泵1。该水位传感器用于检测水槽膨胀容器内的水位，当水位过低时，可以通过水槽膨胀容器上设置的补水口补充水量。上述循环泵可以提供水循环的动力，将水输送至锅炉中加热。

另外，在锅炉和供热水三通阀之间还设置有供暖水温度传感器15，用于检测经过第一热交换器进行热交换过后的水的温度；在内辅热管道和温水回收进水口之间还设置有回收水温度传感器17，用于检测回收的供暖水的温度。

在实际实现时，上述锅炉包括主热交换器2、燃烧炉3、燃气送风机4和防过热传感器14；该燃气送风机4用于使锅炉内空气流通；该燃烧炉3用于通过燃烧燃料，加热主热交换器2；该主热交换器2用于将热量传递至锅炉内的管道；该防过热传感器14用于监控管道内水的温度。

考虑到上述锅炉供暖系统还可以供冷，该系统还包括风机盘管单元201；该风机盘管单元201的供应端与辅热输入口连接；该风机盘管单元201的回收端与辅热输出口连接；该辅供热子系统还用于向风机盘管单元提供制冷所需的热量。上述方式可以使上述锅炉供暖系统同时进行供冷、供暖、供热水，进一步提高了锅炉供暖系统的节能性和经济性。

上述风机盘管单元是中央空调理想的末端产品，由热交换器，水管，过滤器，风扇，接水盘，排气阀，支架等组成；风机盘管单元主要依靠风机的强制作用，使空气通过加热器表面时被加热，因而强化了散热器与空气间的对流换热作用，能够迅速加热房间的空气。风机盘管单元是空调系统的末端装置，其工作原理是机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水(热水)盘管后被冷却(加热)，以保持房间温度的恒定。上述辅供热子系统可以为风机盘管单元直接提供热量，也可以为风机盘管单元提供制冷所需的热量。

实施例三：

参见图3所示的第二种锅炉供暖系统的具体结构示意图，该系统在上述实施例二中提供的第一种锅炉供暖系统的基础上，上述第一热交换器包括第一子交换器300和第二子交换器301；

上述第一子交换器300设置于供热水三通阀与外部的采暖设备的入水口(也即供暖口)之间，并与采暖管道接触；用于将外辅热管道的热量传递至采暖管道。

上述第二子交换器301与自来水出水管接触，用于将外辅热管道的热量传递至自来水出水管。

另外，在第一子交换器与外部的采暖设备的入水口之间还设置有最终温度传感器302；用于检测经过第一子交换器进行热交换过后的水的温度。

可以理解，上述第一子交换器和第二子交换器的数量均可以为一组或多组热交换器；当上述内辅热管道或采暖管道较长、或者供热水、供暖温度要求较高时，可以将多组热交换器按照特定的分布方式分布在采暖管道或自来水出水管上，例如，连续分布、平均分布、由疏至密的分布方式等等。

与实施例二中提供的第一种锅炉供暖系统相比，本发明实施例中，通过外辅热管道，利用外部回收热源分别对采暖管道和自来水出水管进行加热，该方式可以提高对外部回收热源的利用率。

参见图4所示的第三种锅炉供暖系统的具体结构示意图，该系统中，第一热交换器仅包括第一子交换器300，该第一子交换器300设置于供热水三通阀与外部的采暖设备的入水口(也即供暖口)之间，并与采暖管道接触；用于将外辅热管道的热量传递至采暖管道。该方式通过外辅热管道，利用外部回收热源分别仅对采暖管道进行加热。

参见图5所示的第四种锅炉供暖系统的具体结构示意图，该系统中，第一热交换器仅包括第二子交换器301，该第二子交换器301与自来水出水管接触，用于将外辅热管道的热量传递至自来水出水管。该方式通过外辅热管道，利用外部回收热源分别仅对自来水出水管进行加热。

在实际实现时，用户可以根据实际需要设置，调整第一热交换器的位置和数量，以提高锅炉供暖系统的供暖环境适应性和灵活性。

实施例四：

对应于上述实施例一至实施例三提供的锅炉供暖系统，参见图6所示的一种锅炉供暖主系统的结构示意图；该主系统包括上述锅炉供暖系统600，还包括外部的采暖设备601。该采暖设备可以为暖气、地暖等。

进一步地，上述主系统还可以包括热水使用设备，例如，家庭用水设施或其他相关用水设施。

本发明实施例提供的锅炉供暖主系统，与上述实施例提供的锅炉供暖系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例提供的锅炉供暖系统和锅炉供暖主系统，主要应用于以LPG(Liquefied Petroleum Gas，液化石油气)或LNG(liquefied natural gas，液化天然气)等城市燃气作为燃料且用热电联产作为热源的区域供暖系统中。为了利用发电所排出的额外热和排放热等废热或者采用廉价的燃料进行供暖和供热水，并通过管网向公寓小区的各户或办公大楼输送暖气和热水，现有技术需要分别设置多个热水用热交换器和供暖用热交换器，该热水用热交换器和供暖用热交换器与现有的单独锅炉连接复杂，且需要外的安装空间。

而本发明实施例提供的锅炉供暖系统和锅炉供暖主系统，是一种将城市燃料源单独供暖和热电联产中央供暖连接的节能型复合供暖系统，可以采用与供暖系统简单连接而使热能共享再利用，且可以调节外部辅助热源的使用量；因此，本发明实施例提供的锅炉供暖系统和锅炉供暖主系统更加方便、经济；且不仅可以实现连续供暖，而且还可以选择性地实现间断供暖和与此相伴的供热水的运行，从而通过锅炉的小型化而能够节省设备费用，并且通过由经济运行的热效率的提升带来显著的节能效果。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种锅炉供暖系统，其特征在于，包括：主供热子系统和辅供热子系统；

其中，所述主供热子系统包括依次连通的水槽膨胀容器、锅炉和采暖管道；所述水槽膨胀容器设置有温水回收进水口和补水口，以及向所述锅炉供水的出水口；所述锅炉将来自所述水槽膨胀容器的水加热至设定温度后通过所述采暖管道输出给外部的采暖设备的入水口；所述采暖设备的出水口与所述温水回收进水口连通；

所述辅供热子系统包括：与外部再回收热源连通的辅热输入口、连通所述辅热输入口的外辅热管道和设置在所述外辅热管道上的第一热交换器，以及与所述外辅热管道连通的辅热输出口；所述第一热交换器用于将所述外辅热管道的热量传递至所述采暖管道。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括供热水子系统；

所述供热水子系统包括设置于所述采暖管道上的供热水三通阀、与所述供热水三通阀连通的内辅热管道，以及设置于所述内辅热管道上的第二热交换器；所述内辅热管道的另一端与所述温水回收进水口连通，所述第二热交换器与自来水出水管接触，用于将所述内辅热管道的热量传递至所述自来水出水管。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一热交换器设置于所述锅炉和所述供热水三通阀之间，并与所述采暖管道接触，用于将所述外辅热管道的热量传递至所述采暖管道。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一热交换器包括第一子交换器和/或第二子交换器；

所述第一子交换器设置于所述供热水三通阀与所述外部的采暖设备的入水口之间，并与所述采暖管道接触；

所述第二子交换器与所述自来水出水管接触，用于将所述外辅热管道的热量传递至所述自来水出水管。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述供热水子系统还包括设置于所述自来水出水管上的流水检测器、设置于所述自来水出水管和所述采暖管道之间的补充水阀门、以及设置于所述自来水出水管上的供热水传感器。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辅供热子系统还包括设置于所述辅热输入口处的外部热源调节三通阀、以及设置于所述辅热输出口处的比例控制阀；

所述辅热输入口通过所述外部热源调节三通阀与所述外辅热管道连接；所述比例控制阀用于控制所述外部再回收热源的输入量。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主供热子系统还包括设置于所述水槽膨胀容器顶部的水位传感器和设置于水槽膨胀容器与所述锅炉之间管道上的循环泵。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锅炉包括主热交换器、燃烧炉、燃气送风机和防过热传感器；

所述燃气送风机用于使所述锅炉内空气流通；所述燃烧炉用于通过燃烧燃料，加热所述主热交换器；所述主热交换器用于将热量传递至所述锅炉内的管道；所述防过热传感器用于监控所述管道内水的温度。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括风机盘管单元；

所述风机盘管单元的供应端与所述辅热输入口连接；所述风机盘管单元的回收端与所述辅热输出口连接；

所述辅供热子系统还用于向所述风机盘管单元提供制冷所需的热量。

10.一种锅炉供暖主系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的锅炉供暖系统，还包括外部的采暖设备。