辐射供暖供冷行业中的发明专利

        开栏语：

        国家对个人或者企业的发明创造授予发明专利，既是对发明者拥有此项产品与技术的权利保护，更是对一种新产品与新技术发展的肯定与支持。在辐射供暖供冷行业,就不乏拥有国家专利保护的新产品和新技术。这些新产品、新技术已经或正在对我国辐射供冷供暖行业的技术创新产生重要影响。为让广大读者深入了解我国辐射供暖供冷行业的发明专利，本刊从今日起郑重推出《辐射供暖供冷行业的发明专利》系列报道。欢迎业内相关企业和个人积极地向本刊提供其持有的发明专利，共同为业内同行搭建一个技术研讨与交流的平台。

        辐射供暖供冷行业中的发明专利一：太阳能地面供暖系统

        发明专利名称：太阳能地面供暖系统

        发明专利号：ZL 2009 1 0062283.1

        发明人：桂正虎;桂正茂

        太阳能地面供暖系统作为一种新型供暖系统结构简单、使用方便，通过联合太阳能和辅助热源，实现对智能地面供暖系统各区域加热管道的热源供给，是结合地面供暖系统构成全局、自动托管的智能供暖一体化系统。该供暖系统为解决目前国内居民的采暖和节能问题进行了新的探索与实践。

        节能舒适的供暖方式

        由武汉鸿图节能技术有限公司的桂正虎和桂正茂发明设计的这套太阳能地面供暖系统，充分利用了可再生的太阳能资源，在太阳能为居民提供热水的同时，满足了居民采暖的需求。在考虑到太阳能冬季采暖可能出现供热不足的情况，该系统配备了辅助热源设备对地面供暖系统进行辅助供热，从而通过太阳能与普通能源的综合利用，提升了整个太阳能地面供暖系统的节能效率。

        众所周知，低温热水地面辐射供暖（以下简称“地暖”）方式以温度不高于60℃的热水为热媒，在地暖管内循环流动，通过加热地面混凝土覆盖层，以辐射方式向室内供热，具有舒适度高、节能环保、使用寿命长和增加有效使用面积等优点，日渐受到人们的追捧。而其采用较低温度的热水就能满足人们采暖需求的特点，使得以太阳能为热源的采暖逐渐成为可能。

        太阳能地面供暖系统的研发正是在这种背景下逐渐发展起来的。据介绍，一套太阳能地面供暖系统主要由太阳能集热器、太阳能循环水泵、温度传感器、辅助热源、中央控制器、混水装置和地面供暖系统等设备组成。其中太阳能集热器和太阳能循环水泵可根据建筑情况和水利系统的情况选购，辅助热源有家用燃气壁挂采暖炉、锅炉和家用电锅炉等多种型式可供选择。

       这套系统的工作原理是太阳能集热器的两端通过太阳能供水管、太阳能回水管分别与储热水箱连接，并在太阳能供水管上装了一个太阳能循环水泵，通过这个太阳能循环水泵可控制太阳能供水管中水流量的大小。该系统中的太阳能储热水箱上装有温度传感器，并通过控制线和中央控制器连接。这样，温度传感器可通过电子信号实时向中央控制器反馈储热水箱中的水温温度情况。然后中央控制器通过控制线与辅助热源、温度传感器、辅助热源电动二通阀、储热水箱电动二通阀、供暖循环水泵、混水装置、地面供暖系统相连。其中，混水装置通过中央控制器的信号控制，可对供暖主回水管、供暖主供水管中的低温水和高温水进行混合，保证对地面供暖系统进行供暖的热水相对稳定，从而进一步让人们在享受这种供暖系统舒适效果的同时，节约能源、保护环境。

       自动托管的智能系统

       事实上，太阳能地面供暖系统不仅仅为人们在选择节能舒适的采暖系统时提供了新的解决方案，该系统的创新之处还在于：在节能舒适的基础上实现了自动托管和智能控制，是通过中央控制器实现系统的温度、时间的定时智能控制，保证地面供暖温度平稳、舒适的全局自动托管的智能节能供暖一体化系统。

       据介绍，该系统在供暖过程中，按照检测储热水箱水温优先的原则运行，若水温区间发生变化，则运行的模式就会发生相应的改变。当系统启动运行时，该系统中的中央控制器11（详见右图）开启，通过中央控制器11的智能控制系统，能够控制该系统的生活热水模式和供暖模式，可以分别对生活热水和冬季供暖进行供给。

       当系统进入生活热水模式时，中央控制器11首先通过温度传感器4对储热水箱3中的水温进行测量，当储热水箱3中的水温＞45℃时，生活热水模式可以直接启用；当储热水箱3中的水温≤45℃时, 中央控制器将对辅助热源5、辅助热源电动二通阀6A、6B和储热水箱电动二通阀8A、8B发出开启信号的同时，向供暖循环水泵7、混水装置12、地面供暖系统13发出关闭信号，从而在辅助热源5和储热水箱3之间形成闭合回路，直接利用辅助热源5对储热水箱3进行加热，直至储热水箱3内的水温达到60℃时停止。然后，储热水箱3再通过生活热水供水管10向外供给生活热水。

       当太阳能地面供暖系统进入供暖模式中，中央控制器11将首先检测地面供暖需求。当中央控制器11没有接受到地面供暖系统的需求指令时，中央控制器11会通过温度传感器4对储热水箱3中的水温进行测量。当储热水箱3中的水温＞40℃时，储热水箱3中的水无需进行加热，中央控制器11便会对储热水箱3中的水温进行实时监控。一旦储热水箱3中的水温≤40℃，中央控制器就会对辅助热源5和辅助热源电动二通阀6A、6B以及储热水箱电动二通阀8A、8B发出开启信号，同时向供暖循环水泵7、混水装置12、地面供暖系统13发出关闭信号，进而在辅助热源5和储热水箱3之间形成闭合回路，直接利用辅助热源5对储热水箱3进行加热至其水温达到60℃时停止。因此，当系统开启时，储热水箱3内的热水可以供给生活热水，以及当有地面供暖需求时，能够快速启动热源的供应，尽快达到供暖温度的要求。

       反过来，当中央控制器接收到有地面供暖需求的指令时，中央控制器将首先通过温度传感器4对储热水箱3中的水温进行测量。当储热水箱3内的水温≤40℃时，中央控制器将对辅助热源5、第一、第二辅助热源电动二通阀6A、6B和供暖循环水泵7发出开启信号，同时向第一、第二储热水箱电动二通阀8A、8B和混水装置12发出关闭信号，从而在辅助热源5和地面供暖系统13之间形成一个循环系统，直接使用辅助热源5对地面供暖系统13进行供暖，以达到地面供暖的需求，保证系统能够快速满足用户的供暖需求；当储热水箱3的水温在40℃~60℃之间时，中央控制器11将对供暖循环水泵7和第一、第二储热水箱电动二通阀8A、8B发出开启信号，同时向辅助热源5和第一、第二辅助热源电动二通阀6A、6B以及混水装置12发出关闭信号，进而在储热水箱3和地面供暖系统13之间形成一个循环系统。此时，储热水箱3使用通过太阳能集热器1收集的太阳能加热的热水，对地面供暖系统13进行供暖，直至达到地暖供暖的需求；使用太阳能对地面供暖系统13进行热源供给，从而降低地面供暖系统13对辅助热源5中普通能源的消耗，节省了能源。

       当储热水箱3中的水温高于60℃时，中央控制器11将对供暖循环水泵7和第一、第二储热水箱电动二通阀8A、8B以及混水装置12发出开启信号，同时向辅助热源5和第一、第二辅助热源电动二通阀6A、6B发出关闭信号，在储热水箱3、混水装置12和地面供暖系统13之间形成一个循环系统。此时，储热水箱3对地面供暖系统13进行供暖，直至达到地暖供暖的需求，混水装置12在储热水箱3和地面供暖系统13之间进行高温水和低温水的混合作业，可保证过高温度的高温水不会对地面供暖系统13产生损害，并提高低温水的水温，使低温水进入储热水箱3后加热的效率更高，在缩短加热时间、节约能源的基础上更加科学和智能。

       [编辑：孟扬]