空气能辅助预热的供暖方法及其热水机组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于供暖技术领域，具体涉及一种空气能辅助预热的供暖方法及其热水机组。
【背景技术】
[0002]在我国北方，冬季比较寒冷，为了满足人们的生活需求，必须进行供暖，我国南方对于供暖的呼声也越来越高，供暖系统的社会需求非常大。目前的供暖系统按照热媒的不同可以分为:热水供暖系统、蒸汽供暖系统、热风采暖系统，由于热水供暖系统的热能利用率高，输送时无效热损失较小，散热设备不易腐蚀，使用周期长，且散热设备表面温度低，符合卫生要求，系统操作方便，运行安全，易于实现供水温度的集中调节，系统蓄热能力高，散热均匀，适于远距离输送。因此目前热水供暖系统是应用最广泛的，目前的热水供暖系统普遍采用燃煤锅炉对水进行加热，其在燃煤过程中可产生多种大气污染物，主要包括总悬浮颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、多环芳烃类物质、重金属元素(如汞、镉、铅)以及氟和砷等，威胁公众健康;同时燃煤锅炉还存在能耗高、热效率低的缺陷。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是解决现有技术热水供暖系统采用燃煤锅炉对水进行加热，存在大气污染严重、能耗高、热效率低的缺陷，提供一种空气能辅助预热的供暖方法及其热水机组，其采用电磁加热石英管加热的方式对水进行加热，同时利用循环水进行发电，将电能用于加热空气，并利用热空气对循环水进行预热，降低能耗，提高热效率。
[0004]本发明是通过如下技术方案来实现的:
[0005]即一种空气能辅助预热的供暖方法，其特征在于利用供暖系统中的循环水通过小型水力发电机进行发电，利用水力发电机所产生的电能来预热空气，并将产生的热空气与水箱中的水进行混合，对水进行预热，预热的水通过电磁加热或石英管加热进一步升温后进入供暖循环管网进行供暖，供暖后循环水降温，流回水箱重新进行预热、加热循环使用。
[0006]本发明的水箱分为高位水箱、中位水箱和低位水箱，中位水箱中的水通过其内部的加速循环栗给水箱一侧管道中的水加速，水流带动水力发电机进行发电。中位水箱一侧管道高速流动的循环水会造成管道中产生一定的负压，此负压将预热的空气自动吸入高位水箱里面，对循环水进行预热。
[0007]本发明的加速循环栗位于中位水箱中，工作时产生的热量用于预热循环水。
[0008]加速循环栗位于中位水箱中，既可以有效的降温，又不会浪费产生的热量，一举两得。
[0009]当本发明采用石英管加热时，石英管工作时，会将周围的空气加热，上述加热的空气也用于预热循环水。由于石英管加热的特性，其会发出远红外线，将其附近的空气一并加热，因此将此部分热空气也用于预热循环水，更加节能。
[0010]—种空气能辅助预热的供暖热水机组，其特征在于包括水箱、加热机组、循环管网和散热设备，所述水箱为3个，包括高位水箱、中位水箱和低位水箱，所述3个水箱依次连接，高位水箱上部进水端与循环管网的回水端连接，低位水箱底部出水端与加热机组的进水端连接，中位水箱上端与高位水箱的出水端连接，下端与低位水箱的进水端连接，加热机组的出水端与循环管网的进水端连接，所述循环官网中设有多个散热设备，中位水箱的一侧设有循环管路，循环管路上设有增压潜水栗、水力发电机以及空气预热装置及进气口，高位水箱的上端设有自动补水装置和进气装置。
[0011 ]作为本发明的一个方案:本发明的加热机组为电磁加热机组，电磁加热机组包括多个并联的电磁加热管，所述电磁加热管包括中空的输水管和缠绕在输水管外部的电磁线圈，每根电磁加热管上均设有阀门和电磁控制开关。
[0012]作为本发明的另一个方案:本发明的加热机组为石英管加热机组，石英管加热机组包括多个并联的石英管加热管，所述石英管加热管包括中空的输水管和分布在输水管外部的石英管，每根石英管加热管上均设有阀门和石英管控制开关，所述整个石英管加热机组外部设有机壳，机壳通过热空气输送管与高位水箱连接。
[0013]低位水箱的上部设有排气管，排气管的另一端与高位水箱相连。
[0014]低位水箱排出的排气管仍然带有一定热量，如直接排空，会造成能源浪费，将其连接到高位水箱的上部一侧，使这部分排出的气体重新回到高位水箱，对高位水箱内的水进行预热。
[0015]本发明利用电磁加热或石英管加热的方式对供暖循环水进行加热，相对于目前的燃煤锅炉，具有升温快、无污染、节能、热效率高的优点。
[0016]本发明的电磁加热机组或石英管加热机组包括多个并联的加热管，可以根据情况合理的选择全部使用或部分使用加热管。
[0017]本发明的水力发电机为普通的小型水轮发电机，其产生的电能可以直接用于中位水箱管道外部的电加热装置，也可以储存在蓄电池中，由蓄电池对电加热装置进行供电。
[0018]本发明的中位水箱内的水流速度快，高位水箱中位于出水端的水会被快速的抽入中位水箱，这样就会在高位水箱内形成一定的高、低液位，从而在高位水箱中产生一定的负压，热空气会在此负压的作用源源不断的进入高位水箱中，与高位水箱内的水混合，对水进行预热，部分空气会依次进入中位水箱和低位水箱，最终在低位水箱中被排空(即低位水箱的上端会设置排气管)，以防止控制进入循环管网，影响供暖。
[0019]本发明利用热空气对水箱中的水进行预热，可以大幅减少加热机组的能耗。
[0020]本发明的电加热装置为电热管或电阻丝，其缠绕在进气管的外壁，对空气进行预热，进气管的长度较长，利用对空气充分预热。
[0021]本发明的散热设备，可以采用现有技术已知的任何一种设备或多种设备的组合，如暖气片、地暖管道等。
[0022]本发明具有使用安全环保、能耗低、热效率高的优点。本发明利用电磁加热或石英管加热替代燃煤加热，不会产生大气污染物，对环境无污染，利用热空气对水进行预热，大大降低加热机组的能耗。本发明可以应用于集中供暖或分户供暖，是目前燃煤热水供暖系统的完美替代技术。
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例1的结构示意图；
[0024]图2为本发明空气预热管的结构示意图；
[0025]图3为本发明电磁加热管的结构示意图；
[0026]图4为本发明实施例2的结构示意图。
[0027]如图中所示:1.高位水箱;2.中位水箱;3.低位水箱;4.循环栗;5.电磁加热机组；5-1.电磁加热管控制阀门；5-2.输水管;5-3.电磁线圈；5-4.电磁线圈控制开关;6.循环管网；7.散热设备;8.排气管;9.