一种大型商场专用全自动饮用水加热自动控制系统及其自控装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种大型商场专用全自动饮用水加热自动控制系统及其自控装置，由热水供水罐，冷水输水管，冷水泵压装置，太阳能导热装置，热水泵水装置，空气源热泵热水器供热管，空气源热泵热水器回温管，空气源热泵热水器，生活用水供水管，中央电控柜组成；所述热水供水罐上方设有冷水输水管，热水供水罐侧壁设有生活用水供水管，供水罐一侧设有冷水泵压装置、热水泵水装置及太阳能导热装置，供水罐另一侧设有空气源热泵热水器供热管、空气源热泵热水器回温管及空气源热泵热水器，空气源热泵热水器上表面设有中央电控柜。本发明所述的一种大型商场专用全自动饮用水加热自动控制系统及其自控装置结构新颖合理，传热效率高效，适用范围广阔。
【专利说明】
一种大型商场专用全自动饮用水加热自动控制系统及其自控 装置
技术领域
[0001] 本发明属于建筑暖通类领域，具体涉及一种大型商场专用全自动饮用水加热自动 控制系统及其自控装置。
【背景技术】
[0002] 目前建筑物供热系统所用的热源，一般采用单一的常规能源，如燃气锅炉、电锅炉 和燃油锅炉等。随着能源结构的紧张，可再生能源的利用已成必然趋势，这不仅有利于节能 减排，也有利于能源的可持续发展。所谓"太阳能供热"，指通过太阳能集热器与储热水箱作 为太阳能量采集系统，以热水或采暖为建筑物提供热量的新型节能供热方式。
[0003] 常规太阳能供热系统由太阳能加热部分、辅助能源保障部分、低温热水地板辐射 采暖系统及生活热水供应等几部分组成。其中，太阳能加热系统由太阳能集热器、太阳能循 环水栗及储热水箱组成，其作用是通过设置于采光面的集热器最大限度地收集热量，并通 过储热水箱进行热量的储备。辅助能源系统可由各种类型的常规能源组成，作为太阳能集 热系统的补充，辅助系统可以在连续阴雨天气或其他特殊供暖需求时，满足供热及生活热 水需求。
[0004] 通常情况下，太阳能加热系统如果仅用于单独供应热水或采暖，一般设置一个储 热水箱，其作用是储存热水，对于采暖系统还将热量传给采暖末端。如果太阳能系统既要供 应热水又要采暖，则需要至少设置一台储热水箱和一台换热器，此种设置占地空间大，热损 也增大。圆柱形的储热水箱其高度与直径的比例一般为0.85~1.15，此种比例的水箱，其内 部热水无法达到很好分层的效果，且该水箱不兼具换热器的功能。
[0005] 现有的供热系统，工艺复杂，占地面积大，冷热交换效率低下，现有技术无法满足 社会大量的热水需求。
【发明内容】
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种大型商场专用全自动饮用水加热自控装 置，包括:热水供水罐1，冷水输水管2,冷水栗压装置3,太阳能导热装置4,热水栗水装置5， 空气源热栗热水器供热管6,空气源热栗热水器回温管7,空气源热栗热水器8,生活用水供 水管9,中央电控柜10;所述热水供水罐1上方设有冷水输水管2,所述热水供水罐1侧壁设有 生活用水供水管9,所述供水罐1 一侧设有太阳能导热装置4,所述供水罐1另一侧设有空气 源热栗热水器8,所述供水罐1与太阳能导热装置4之间通过冷水栗压装置3及热水栗水装置 5连通，所述供水罐1与空气源热栗热水器8之间通过空气源热栗热水器供热管6及空气源热 栗热水器回温管7连通，所述空气源热栗热水器8上部表面设有中央电控柜10;所述冷水输 水管2上的电控阀、冷水栗压装置3上的压力栗及电控阀、热水栗水装置5上的压力栗及电控 阀、空气源热栗热水器供热管6上的电控阀、空气源热栗热水器回温管7上的电控阀、生活用 水供水管9上的电控阀分别与中央电控柜10导线控制连接。
[0007] 进一步的，所述热水供水罐1包括:外壳1-1，一号温度传感器1-2,导热能力传感器 1-3,冷媒螺旋盘管1-4;所述外壳1-1由保温材料组成，外壳1-1通过卷圆成型后焊接而成； 所述一号温度传感器1-2位于外壳1-1内部侧壁，一号温度传感器1-2与中央电控柜10导线 控制连接;所述导热能力传感器1-3位于外壳1-1内部侧壁，导热能力传感器1-3与中央电控 柜10导线控制连接;所述冷媒螺旋盘管1-4位于外壳1-1内部靠近底部位置，冷媒螺旋盘管 1-4中心轴线与外壳1-1中心轴线重合，冷媒螺旋盘管1-4距外壳1-1底平面15cm~30cm，冷 媒螺旋盘管1-4顶端半径与底端半径相同，冷媒螺旋盘管1-4外径距外壳1-1内壁20mm~ 50mm 〇
[0008] 进一步的，所述太阳能导热装置4包括:太阳能透光采热仓4-1，太阳能加热仓4-2， 超导传热管4-3，防水密封圈4-4，固定螺母4-5，二号温度传感器4-6;所述太阳能透光采热 仓4-1由透光导热材料组成，太阳能透光采热仓4-1通过折弯后焊接而成，太阳能透光采热 仓4-1外形呈长方体结构;所述太阳能加热仓4-2位于太阳能透光采热仓4-1上部表面，太阳 能加热仓4-2与太阳能透光采热仓4-1焊接固定，太阳能加热仓4-2外形呈长方体结构;所述 超导传热管4-3位于太阳能加热仓4-2与太阳能透光采热仓4-1之间，超导传热管4-3数量不 少于9组，相邻两组超导传热管4-3间距10cm~30cm，超导传热管4-3穿过太阳能加热仓4-2 与太阳能透光采热仓4-1之间的通孔并通过固定螺母4-5锁紧固定，所述固定螺母4-5下方 设有防水密封圈4-4,所述防水密封圈4-4由丁腈橡胶压模而成;所述二号温度传感器4-6位 于太阳能加热仓4-2内部，二号温度传感器4-6与中央电控柜10导线控制连接。
[0009] 进一步的，所述超导传热管4_3包括:集热柱4_3_1，定位柱4_3_2，螺纹柱4_3_3，传 热针4_3_4;所述集热柱4_3_1呈圆柱状结构，集热柱4_3_1尚度不低于15cm，集热柱4_3_1直 径范围值在3cm~8cm之间;所述定位柱4-3-2位于集热柱4-3-1外径表面，定位柱4-3-2与集 热柱4-3-1中心轴线重合，定位柱4-3-2直径是集热柱4-3-1直径的1.5~2.5倍;所述螺纹柱 4-3-3位于定位柱4-3-2上方表面，螺纹柱4-3-3总长度不少于2cm，螺纹柱4-3-3牙距为1mm ~2.5mm;所述传热针4-3-4位于螺纹柱4-3-3上方表面，传热针4-3-4外形呈圆锥体结构，传 热针4-3-4总高度不少于5cm 〇
[0010] 进一步的，所述超导传热管4-3由高分子超级导热材料压模成型，超导传热管4-3 的组成成分和制造过程如下： 一、 超导传热管4-3组成成分： 按重量份数计，三-β-(_Ν-羟乙基)异氰脲酸酯/异氰酸酯51~131份，β-苯乙基异氰酸 酯71~131份，乙氧羰基异硫氰酸酯121~131份，（2-氯乙基)异氰酸酯71~181份，金属钴粉 61~131份，2-氰基-3，4_二氟三氟甲苯111~231份，浓度为41ppm~81ppm的对苯二甲酰异 硫氰酸酯71~111份，磺基异硫氰酸苯酯（SPITC)61~121份，氟代羰基异硫氰酸酯61~151 份，交联剂81~151份，芳基异硫氰酸酯41~121份，烯基异硫氰酸酯71~161份，硫代磷酰基 异硫氰酸酯31~61份，氰丙稀酸异丁酯31~111份； 所述交联剂为邻氨基对硝基苯甲醚、甲基对叔丁基苯丙醛、6-二叔丁基对硝基苯酚 中的任意一种； 二、 超导传热管4-3的制造过程，包含以下步骤： 第1步:在反应釜中加入电导率为0.31yS/cm~0.61yS/cm的超纯水511~1101份，启动 反应釜内搅拌器，转速为81rpm~221rpm，启动加热栗，使反应釜内温度上升至51°C~61°C; 依次加入三-β-(-Ν-羟乙基)异氰脲酸酯/异氰酸酯、β-苯乙基异氰酸酯、乙氧羰基异硫氰酸 酯，搅拌至完全溶解，调节pH值为1.1~6.1，将搅拌器转速调至lllrpm~231rpm，温度为71 °C~141°C，酯化反应11~21小时； 第2步:取(2-氯乙基)异氰酸酯、金属钴粉进行粉碎，粉末粒径为201~631目；加入2-氰 基-3,4-二氟三氟甲苯混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为11mm~41mm，采用剂量为 1. lkGy~9. lkGy、能量为5. IMeV~llMeV的α射线辐照41~121分钟，以及同等剂量的β射线 福照61~151分钟； 第3步:经第2步处理的混合粉末溶于对苯二甲酰异硫氰酸酯中，加入反应釜，搅拌器转 速为71rpm~171rpm，温度为81°C~131°C，启动真空栗使反应釜的真空度达到_0.31MPa~-0.7 IMPa，保持此状态反应11~41小时；泄压并通入氮气，使反应釜内压力为0.2IMPa~ 0.61MPa，保温静置11~21小时；搅拌器转速提升至lOlrpm~241rpm，同时反应釜泄压至 OMPa;依次加入磺基异硫氰酸苯酯(SPITC)、氟代羰基异硫氰酸酯完全溶解后，加入交联剂 81~151份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为3.1~6.1，保温静置11~21小 时； 第4步:在搅拌器转速为121rpm~25 lrpm时，依次加入芳基异硫氰酸酯、烯基异硫氰酸 酯、硫代磷酰基异硫氰酸酯、氰丙烯酸异丁酯，提升反应釜压力，使其达到〇.71MPa~ 1.51MPa，温度为121°C~261°C，聚合反应11~31小时；反应完成后将反应釜内压力降至 OMPa，降温至21°C~31°C，出料，入压模机即可制得超导传热管4-3。
[0011] 本发明还公开了一种大型商场专用全自动饮用水加热自动控制系统的工作方法， 该方法包括以下几个步骤： 第1步：中央电控柜1 〇启动冷水输水管2上的电控阀向热水供水罐1内输送冷水，同时中 央电控柜10启动冷水栗压装置3将热水供水罐1底部的冷水栗压至太阳能加热仓4-2中，太 阳能透光采热仓4-1吸收太阳能将其转化成热能，热能继而过渡给超导传热管4-3,超导传 热管4-3将热能传递到太阳能加热仓4-2内的冷水中并对其加热，在加热过程中，二号温度 传感器4-6实时监控太阳能加热仓4-2内的水温情况，当二号温度传感器4-6检测到太阳能 加热仓4-2内的水温达到60 °C~100 °C时，中央电控柜10启动热水栗水装置5将太阳能加热 仓4-2内的热水重新栗压至热水供水罐1中并通过生活用水供水管9流出，以满足生活需求； 第2步：中央电控柜10启动一号温度传感器1 -2实时监控热水供水罐1内热水的温度情 况，当一号温度传感器1-2检测到热水供水罐1内的水温低于40°C时，中央电控柜10启动空 气源热栗热水器8对热水供水罐1内的热水进行二次加热，空气源热栗热水器8把空气中的 低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，压缩后的高温热能 再通过冷媒螺旋盘管1-4转化给热水供水罐1内的热水，以此来加热水温； 第3步：中央电控柜10启动导热能力传感器1-3实时监控冷媒螺旋盘管1-4的导热能力， 当导热能力传感器1-3检测到冷媒螺旋盘管1-4的导热能力低于40%时，导热能力传感器1-3向中央电控柜10发送反馈电信号并报警30s，提示工作人员增加冷媒螺旋盘管1-4内氟介 质的容量。
[0012] 本发明专利公开的一种大型商场专用全自动饮用水加热自动控制系统及其自控 装置，其优点在于： (1)该装置设有左右双重换热结构，传热速度提升显著； (2) 该装置结构设计合理紧凑，集成度高； (3) 该装置超导传热管采用高分子材料制备，冷热交换速度保持率提升显著。
[0013] 本发明所述的一种大型商场专用全自动饮用水加热自动控制系统及其自控装置 结构新颖合理，自控系统完备，设有报警防止干烧装置，传热效率高效，适用范围广阔。
【附图说明】
[0014] 图1是本发明中所述的一种大型商场专用全自动饮用水加热自控装置示意图。
[0015] 图2是本发明中所述的热水供水罐内部结构示意图。
[0016] 图3是本发明中所述的太阳能导热装置内部结构示意图。
[0017] 图4是本发明中所述的超导传热管结构示意图。
[0018] 图5是本发明所述的超导传热管材料与传热速度保持率关系图。
[0019] 图6是本发明所述的大型商场专用全自动饮用水加热自动控制电路图。
[0020] 以上图1~图4中，热水供水罐1，外壳1-1，一号温度传感器1-2,导热能力传感器1-3,冷媒螺旋盘管1-4,冷水输水管2,冷水栗压装置3,太阳能导热装置4,太阳能透光采热仓 4_1，太阳能加热仓4_2,超导传热管4_3,集热柱4_3_1，定位柱4_3_2,螺纹柱4_3_3,传热针 4-3-4，防水密封圈4-4，固定螺母4-5，二号温度传感器4-6，热水栗水装置5，空气源热栗热 水器供热管6，空气源热栗热水器回温管7，空气源热栗热水器8，生活用水供水管9，中央电 控柜10。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和实施例对本发明提供的一种大型商场专用全自动饮用水加热自 控装置进行进一步说明。
[0022] 如图1所示，是本发明提供的一种大型商场专用全自动饮用水加热自控装置的示 意图。图中看出，包括:热水供水罐1，冷水输水管2,冷水栗压装置3,太阳能导热装置4,热水 栗水装置5，空气源热栗热水器供热管6，空气源热栗热水器回温管7，空气源热栗热水器8， 生活用水供水管9,中央电控柜10;所述热水供水罐1上方设有冷水输水管2,所述热水供水 罐1侧壁设有生活用水供水管9,所述供水罐1 一侧设有太阳能导热装置4,所述供水罐1另一 侧设有空气源热栗热水器8,所述供水罐1与太阳能导热装置4之间通过冷水栗压装置3及热 水栗水装置5连通，所述供水罐1与空气源热栗热水器8之间通过空气源热栗热水器供热管6 及空气源热栗热水器回温管7连通，所述空气源热栗热水器8上部表面设有中央电控柜10; 所述冷水输水管2上的电控阀、冷水栗压装置3上的压力栗及电控阀、热水栗水装置5上 的压力栗及电控阀、空气源热栗热水器供热管6上的电控阀、空气源热栗热水器回温管7上 的电控阀、生活用水供水管9上的电控阀分别与中央电控柜10导线控制连接。
[0023] 如图2所示，是本发明中所述的热水供水罐内部结构示意图。从图2或图1中看出， 所述热水供水罐1包括:外壳1-1，一号温度传感器1-2,导热能力传感器1-3,冷媒螺旋盘管 1-4;所述外壳1-1由保温材料组成，外壳1-1通过卷圆成型后焊接而成;所述一号温度传感 器1-2位于外壳1-1内部侧壁，一号温度传感器1-2与中央电控柜10导线控制连接;所述导热 能力传感器1-3位于外壳1-1内部侧壁，导热能力传感器1-3与中央电控柜10导线控制连接； 所述冷媒螺旋盘管1-4位于外壳1-1内部靠近底部位置，冷媒螺旋盘管1-4中心轴线与外壳 1-1中心轴线重合，冷媒螺旋盘管1-4距外壳1-1底平面15cm~30cm，冷媒螺旋盘管1-4顶端 半径与底端半径相同，冷媒螺旋盘管1_4外径距外壳1-1内壁20mm~50_。
[0024] 如图3所示，是本发明中所述的太阳能导热装置内部结构示意图。从图3或图1中看 出，所述太阳能导热装置4包括:太阳能透光采热仓4-1，太阳能加热仓4-2,超导传热管4-3， 防水密封圈4-4,固定螺母4-5,二号温度传感器4-6;所述太阳能透光采热仓4-1由透光导热 材料组成，太阳能透光采热仓4-1通过折弯后焊接而成，太阳能透光采热仓4-1外形呈长方 体结构;所述太阳能加热仓4-2位于太阳能透光采热仓4-1上部表面，太阳能加热仓4-2与太 阳能透光采热仓4-1焊接固定，太阳能加热仓4-2外形呈长方体结构;所述超导传热管4-3位 于太阳能加热仓4-2与太阳能透光采热仓4-1之间，超导传热管4-3数量不少于9组，相邻两 组超导传热管4-3间距10cm~30cm，超导传热管4-3穿过太阳能加热仓4-2与太阳能透光采 热仓4-1之间的通孔并通过固定螺母4-5锁紧固定，所述固定螺母4-5下方设有防水密封圈 4-4,所述防水密封圈4-4由丁腈橡胶压模而成;所述二号温度传感器4-6位于太阳能加热仓 4-2内部，二号温度传感器4-6与中央电控柜10导线控制连接。
[0025] 如图4所示，是本发明中所述的超导传热管结构示意图。从图4中看出，所述超导传 热管4_3包括:集热柱4_3_1，定位柱4_3_2，螺纹柱4_3_3，传热针4_3_4;所述集热柱4_3_1呈 圆柱状结构，集热柱4-3-1高度不低于15cm，集热柱4-3-1直径范围值在3cm~8cm之间;所述 定位柱4-3-2位于集热柱4-3-1外径表面，定位柱4-3-2与集热柱4-3-1中心轴线重合，定位 柱4-3-2直径是集热柱4-3-1直径的1.5~2.5倍;所述螺纹柱4-3-3位于定位柱4-3-2上方表 面，螺纹柱4-3-3总长度不少于2cm，螺纹柱4-3-3牙距为1mm~2.5mm;所述传热针4-3-4位于 螺纹柱4-3-3上方表面，传热针4-3-4外形呈圆锥体结构，传热针4-3-4总高度不少于5cm。
[0026] 本发明所述的一种大型商场专用全自动饮用水加热自控装置的自控工作过程是： 第1步：中央电控柜1 〇启动冷水输水管2上的电控阀向热水供水罐1内输送冷水，同时中 央电控柜10启动冷水栗压装置3将热水供水罐1底部的冷水栗压至太阳能加热仓4-2中，太 阳能透光采热仓4-1吸收太阳能将其转化成热能，热能继而过渡给超导传热管4-3,超导传 热管4-3将热能传递到太阳能加热仓4-2内的冷水中并对其加热，在加热过程中，二号温度 传感器4-6实时监控太阳能加热仓4-2内的水温情况，当二号温度传感器4-6检测到太阳能 加热仓4-2内的水温达到60 °C~100 °C时，中央电控柜10启动热水栗水装置5将太阳能加热 仓4-2内的热水重新栗压至热水供水罐1中并通过生活用水供水管9流出，以满足生活需求； 第2步：中央电控柜10启动一号温度传感器1 -2实时监控热水供水罐1内热水的温度情 况，当一号温度传感器1-2检测到热水供水罐1内的水温低于40°C时，中央电控柜10启动空 气源热栗热水器8对热水供水罐1内的热水进行二次加热，空气源热栗热水器8把空气中的 低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，压缩后的高温热能 再通过冷媒螺旋盘管1-4转化给热水供水罐1内的热水，以此来加热水温； 第3步：中央电控柜10启动导热能力传感器1-3实时监控冷媒螺旋盘管1-4的导热能力， 当导热能力传感器1-3检测到冷媒螺旋盘管1-4的导热能力低于40%时，导热能力传感器1-3向中央电控柜10发送反馈电信号并报警30s，提示工作人员增加冷媒螺旋盘管1-4内氟介 质的容量。
[0027] 本发明所述的一种大型商场专用全自动饮用水加热自动控制系统及其自控装置 结构新颖合理，传热效率高效，适用范围广阔。
[0028]以下是本发明所述超导传热管4-3的制造过程的实施例，实施例是为了进一步说 明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对 本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
[0029]若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0030] 实施例1 按照以下步骤制造本发明所述超导传热管4-3,并按重量分数计： 第1步:在反应釜中加入电导率为0.3 lyS/cm的超纯水511份，启动反应釜内搅拌器，转 速为81rpm，启动加热栗，使反应釜内温度上升至51°C;依次加入三-β-(_Ν-羟乙基)异氰脲 酸酯/异氰酸酯51份、β-苯乙基异氰酸酯71份、乙氧羰基异硫氰酸酯121份，搅拌至完全溶 解，调节pH值为1.1，将搅拌器转速调至lllrpm，温度为71°C，酯化反应11小时； 第2步:取(2-氯乙基)异氰酸酯71份、金属钴粉61份进行粉碎，粉末粒径为201目；加入 2-氰基-3，4-二氟三氟甲苯111份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为11mm，采用剂量为 1. lkGy、能量为5. IMeV的α射线辐照41分钟，以及同等剂量的β射线辐照61分钟； 第3步:经第2步处理的混合粉末溶于浓度为41ppm的对苯二甲酰异硫氰酸酯71份中，加 入反应釜，搅拌器转速为71rpm，温度为81°C，启动真空栗使反应釜的真空度达到_0.31MPa， 保持此状态反应11小时;泄压并通入氮气，使反应釜内压力为〇.21MPa，保温静置11小时;搅 拌器转速提升至lOlrpm，同时反应釜泄压至OMPa;依次加入磺基异硫氰酸苯酯（SPITC)61 份、氟代羰基异硫氰酸酯61份完全溶解后，加入交联剂81份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲 水亲油平衡值为3.1，保温静置11小时； 第4步:在搅拌器转速为121rpm时，依次加入芳基异硫氰酸酯41份、烯基异硫氰酸酯71 份、硫代磷酰基异硫氰酸酯31份、氰丙烯酸异丁酯31份，提升反应釜压力，使其达到 0.71MPa，温度为121°C，聚合反应11小时；反应完成后将反应釜内压力降至OMPa，降温至21 °C，出料，入压模机即可制得超导传热管4-3; 所述交联剂为邻氨基对硝基苯甲醚。
[0031] 实施例2 按照以下步骤制造本发明所述超导传热管4-3,并按重量分数计： 第1步:在反应釜中加入电导率为0.61yS/cm的超纯水1101份，启动反应釜内搅拌器，转 速为221rpm，启动加热栗，使反应釜内温度上升至61°C;依次加入三-β-(_Ν-羟乙基)异氰脲 酸酯/异氰酸酯131份、β-苯乙基异氰酸酯131份、乙氧羰基异硫氰酸酯131份，搅拌至完全溶 解，调节pH值为6.1，将搅拌器转速调至231rpm，温度为141°C，酯化反应21小时； 第2步:取(2-氯乙基)异氰酸酯181份、金属钴粉131份进行粉碎，粉末粒径为631目；加 入2-氰基-3，4_二氟三氟甲苯231份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为41mm，采用剂量为 9.1kGy、能量为llMeV的α射线辐照121分钟，以及同等剂量的β射线辐照151分钟； 第3步:经第2步处理的混合粉末溶于浓度为81ppm的对苯二甲酰异硫氰酸酯111份中， 加入反应釜，搅拌器转速为171rpm，温度为131°C，启动真空栗使反应釜的真空度达到_ 0.7 IMPa，保持此状态反应41小时；泄压并通入氮气，使反应釜内压力为0.6 IMPa，保温静置 21小时；搅拌器转速提升至241rpm，同时反应釜泄压至OMPa;依次加入磺基异硫氰酸苯酯 (SPITCH21份、氟代羰基异硫氰酸酯151份完全溶解后，加入交联剂151份搅拌混合，使得反 应釜溶液的亲水亲油平衡值为6.1，保温静置21小时； 第4步:在搅拌器转速为251rpm时，依次加入芳基异硫氰酸酯121份、烯基异硫氰酸酯 161份、硫代磷酰基异硫氰酸酯61份、氰丙烯酸异丁酯111份，提升反应釜压力，使其达到 1.51MPa，温度为261°C，聚合反应31小时；反应完成后将反应釜内压力降至OMPa，降温至31 °C，出料，入压模机即可制得超导传热管4-3; 所述交联剂为6-二叔丁基对硝基苯酚。
[0032] 实施例3 按照以下步骤制造本发明所述超导传热管4-3,并按重量分数计： 第1步:在反应釜中加入电导率为0.41yS/cm的超纯水801份，启动反应釜内搅拌器，转 速为121rpm，启动加热栗，使反应釜内温度上升至55°C;依次加入三-β-(_Ν-羟乙基)异氰脲 酸酯/异氰酸酯81份、β-苯乙基异氰酸酯91份、乙氧羰基异硫氰酸酯125份，搅拌至完全溶 解，调节pH值为4.1，将搅拌器转速调至131rpm，温度为91°C，酯化反应16小时； 第2步:取(2-氯乙基)异氰酸酯121份、金属钴粉91份进行粉碎，粉末粒径为431目；加入 2-氰基-3，4_二氟三氟甲苯131份混合均勾，平铺于托盘内，平铺厚度为31mm，采用剂量为 6. lkGy、能量为8.2MeV的α射线辐照61分钟，以及同等剂量的β射线辐照121分钟； 第3步:经第2步处理的混合粉末溶于浓度为61ppm的对苯二甲酰异硫氰酸酯91份中，加 入反应釜，搅拌器转速为11 lrpm，温度为121 °C，启动真空栗使反应釜的真空度达到-0.5 IMPa，保持此状态反应31小时；泄压并通入氮气，使反应釜内压力为0.41MPa，保温静置 18小时；搅拌器转速提升至141rpm，同时反应釜泄压至OMPa;依次加入磺基异硫氰酸苯酯 (SPITC)81份、氟代羰基异硫氰酸酯91份完全溶解后，加入交联剂121份搅拌混合，使得反应 釜溶液的亲水亲油平衡值为4.1，保温静置18小时； 第4步:在搅拌器转速为151rpm时，依次加入芳基异硫氰酸酯71份、烯基异硫氰酸酯121 份、硫代磷酰基异硫氰酸酯41份、氰丙烯酸异丁酯81份，提升反应釜压力，使其达到 1.21MPa，温度为161°C，聚合反应21小时；反应完成后将反应釜内压力降至OMPa，降温至16 °C，出料，入压模机即可制得超导传热管4-3; 所述交联剂为甲基对叔丁基苯丙醛。
[0033]对照例 对照例为市售某品牌的超导传热管用于传热过程的使用情况。
[0034] 实施例4 将实施例1~3制备获得的超导传热管4-3和对照例所述的超导传热管用于传热过程的 使用情况进行对比，并以单位体积重量值、使用寿命、导热率、耐水碱腐蚀度提升率为技术 指标进行统计，结果如表1所示。
[0035] 表1为实施例1~3和对照例所述的超导传热管用于传热过程中的各项参数的对比 结果，从表1可见，本发明所述的超导传热管4-3,其单位体积重量值、使用寿命、导热率、耐 水喊腐蚀度提升率等技术指标均尚于现有技术生广的广品。
[0036] 此外，如图5所示，是本发明所述的超导传热管4-3材料与传热速度保持率关系图。 图中看出，实施例1~3所用高分子超导传热管4-3,在传热速度保持率方面优于现有产品。
[0037] 如图6所示，是本发明所述的大型商场专用全自动饮用水加热自动控制电路图。图 中看出，在该自动控制电路图中，设有控制电源及保护、电源指示、遥控控制器、低温启动控 制、自动控制、运行指示、手动控制、停机指示、干烧阀熔断中间继电器等系统，并对整个装 置实施自动控制。
【主权项】
1. 一种大型商场专用全自动饮用水加热自控装置，包括:热水供水罐（1)，冷水输水管 (2)，冷水栗压装置(3)，太阳能导热装置(4)，热水栗水装置(5)，空气源热栗热水器供热管 (6)，空气源热栗热水器回温管（7)，空气源热栗热水器(8)，生活用水供水管(9)，中央电控 柜（10);其特征在于，所述热水供水罐（1)上方设有冷水输水管(2)，所述热水供水罐（1)侧 壁设有生活用水供水管(9)，所述供水罐（1) 一侧设有太阳能导热装置(4)，所述供水罐（1) 另一侧设有空气源热栗热水器(8)，所述供水罐（1)与太阳能导热装置(4)之间通过冷水栗 压装置(3)及热水栗水装置(5)连通，所述供水罐（1)与空气源热栗热水器(8)之间通过空气 源热栗热水器供热管(6)及空气源热栗热水器回温管（7)连通，所述空气源热栗热水器(8) 上部表面设有中央电控柜(10); 所述冷水输水管（2)上的电控阀、冷水栗压装置(3)上的压力栗及电控阀、热水栗水装 置(5)上的压力栗及电控阀、空气源热栗热水器供热管(6)上的电控阀、空气源热栗热水器 回温管(7)上的电控阀、生活用水供水管(9)上的电控阀分别与中央电控柜(10)导线控制连 接。2. 根据权利要求1所述的一种大型商场专用全自动饮用水加热自控装置，其特征在于， 所述热水供水罐（1)包括:外壳（1-1)，一号温度传感器（1-2)，导热能力传感器（1-3)，冷媒 螺旋盘管（1-4);所述外壳（1-1)由保温材料组成，外壳（1-1)通过卷圆成型后焊接而成;所 述一号温度传感器（1-2)位于外壳（1-1)内部侧壁，一号温度传感器（1-2)与中央电控柜 (10)导线控制连接;所述导热能力传感器（1-3)位于外壳（1-1)内部侧壁，导热能力传感器 (1-3)与中央电控柜（10)导线控制连接;所述冷媒螺旋盘管（1-4)位于外壳（1-1)内部靠近 底部位置，冷媒螺旋盘管（1-4)中心轴线与外壳（1-1)中心轴线重合，冷媒螺旋盘管（1-4)距 外壳（1-1)底平面15cm~30cm，冷媒螺旋盘管（1-4)顶端半径与底端半径相同，冷媒螺旋盘 管（1 -4)外径距外壳(1_1)内壁20mm~50mm。3. 根据权利要求1所述的一种大型商场专用全自动饮用水加热自控装置，其特征在于， 所述太阳能导热装置(4)包括:太阳能透光采热仓(4-1)，太阳能加热仓(4-2)，超导传热管 (4-3)，防水密封圈（4-4)，固定螺母(4-5)，二号温度传感器(4-6);所述太阳能透光采热仓 (4-1)由透光导热材料组成，太阳能透光采热仓(4-1)通过折弯后焊接而成，太阳能透光采 热仓(4-1)外形呈长方体结构;所述太阳能加热仓(4-2)位于太阳能透光采热仓(4-1)上部 表面，太阳能加热仓(4-2)与太阳能透光采热仓(4-1)焊接固定，太阳能加热仓(4-2)外形呈 长方体结构;所述超导传热管(4-3)位于太阳能加热仓(4-2)与太阳能透光采热仓(4-1)之 间，超导传热管(4-3)数量不少于9组，相邻两组超导传热管(4-3)间距10cm~30cm，超导传 热管(4-3)穿过太阳能加热仓(4-2)与太阳能透光采热仓(4-1)之间的通孔并通过固定螺母 (4-5)锁紧固定，所述固定螺母(4-5)下方设有防水密封圈（4-4)，所述防水密封圈（4-4)由 丁腈橡胶压模而成;所述二号温度传感器(4-6)位于太阳能加热仓(4-2)内部，二号温度传 感器(4-6)与中央电控柜(10)导线控制连接。4. 根据权利要求3所述的一种大型商场专用全自动饮用水加热自控装置，其特征在于， 所述超导传热管(4_3)包括:集热柱(4_3_1)，定位柱(4_3_2)，螺纹柱(4_3_3)，传热针(4_3_ 4);所述集热柱(4-3-1)呈圆柱状结构，集热柱(4-3-1)高度不低于15cm，集热柱(4-3-1)直 径范围值在3cm~8cm之间;所述定位柱(4-3-2)位于集热柱(4-3-1)外径表面，定位柱(4-3-2)与集热柱(4-3-1)中心轴线重合，定位柱(4-3-2)直径是集热柱(4-3-1)直径的1.5~2.5 倍;所述螺纹柱(4-3-3)位于定位柱(4-3-2)上方表面，螺纹柱(4-3-3)总长度不少于2cm，螺 纹柱(4-3-3)牙距为1mm~2.5mm;所述传热针(4-3-4)位于螺纹柱(4-3-3)上方表面，传热针 (4-3-4)外形呈圆锥体结构，传热针(4-3-4)总高度不少于5cm。5. 根据权利要求3所述的一种大型商场专用全自动饮用水加热自控装置，其特征在于， 所述超导传热管(4-3)由高分子超级导热材料压模成型，超导传热管(4-3)的组成成分和制 造过程如下： 一、 超导传热管(4-3)组成成分： 按重量份数计，三-β-(_Ν-羟乙基）异氰脲酸酯/异氰酸酯51~131份，β-苯乙基异氰酸 酯71~131份，乙氧羰基异硫氰酸酯121~131份，（2-氯乙基)异氰酸酯71~181份，金属钴粉 61~131份，2-氰基-3，4_二氟三氟甲苯111~231份，浓度为41ppm~81ppm的对苯二甲酰异 硫氰酸酯71~111份，磺基异硫氰酸苯酯（SPITC)61~121份，氟代羰基异硫氰酸酯61~151 份，交联剂81~151份，芳基异硫氰酸酯41~121份，烯基异硫氰酸酯71~161份，硫代磷酰基 异硫氰酸酯31~61份，氰丙稀酸异丁酯31~111份； 所述交联剂为邻氨基对硝基苯甲醚、甲基对叔丁基苯丙醛、6-二叔丁基对硝基苯酚 中的任意一种； 二、 超导传热管(4-3)的制造过程，包含以下步骤： 第1步：在反应釜中加入电导率为0.31yS/cm~0.61yS/cm的超纯水511~1101份，启动 反应釜内搅拌器，转速为81rpm~221rpm，启动加热栗，使反应釜内温度上升至51°C~61°C; 依次加入三-β-(-Ν-羟乙基)异氰脲酸酯/异氰酸酯、β-苯乙基异氰酸酯、乙氧羰基异硫氰酸 酯，搅拌至完全溶解，调节pH值为1.1~6.1，将搅拌器转速调至lllrpm~231rpm，温度为71 °C~141°C，酯化反应11~21小时； 第2步:取(2-氯乙基)异氰酸酯、金属钴粉进行粉碎，粉末粒径为201~631目；加入2-氰 基-3,4-二氟三氟甲苯混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为11mm~41mm，采用剂量为 1. lkGy~9. lkGy、能量为5. IMeV~llMeV的α射线辐照41~121分钟，以及同等剂量的β射线 福照61~151分钟； 第3步:经第2步处理的混合粉末溶于对苯二甲酰异硫氰酸酯中，加入反应釜，搅拌器转 速为71rpm~171rpm，温度为81°C~131°C，启动真空栗使反应釜的真空度达到_0.31MPa~-0.7 IMPa，保持此状态反应11~41小时；泄压并通入氮气，使反应釜内压力为0.2IMPa~ 0.61MPa，保温静置11~21小时；搅拌器转速提升至lOlrpm~241rpm，同时反应釜泄压至 OMPa;依次加入磺基异硫氰酸苯酯(SPITC)、氟代羰基异硫氰酸酯完全溶解后，加入交联剂 81~151份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为3.1~6.1，保温静置11~21小 时； 第4步:在搅拌器转速为121rpm~251rpm时，依次加入芳基异硫氰酸酯、烯基异硫氰酸 酯、硫代磷酰基异硫氰酸酯、氰丙烯酸异丁酯，提升反应釜压力，使其达到〇.71MPa~ 1.51MPa，温度为121°C~261°C，聚合反应11~31小时；反应完成后将反应釜内压力降至 OMPa，降温至21°C~31°C，出料，入压模机即可制得超导传热管(4-3)。6. -种大型商场专用全自动饮用水加热自动控制系统的工作方法，其特征在于，该方 法包括以下几个步骤： 第1步：中央电控柜（1 〇)启动冷水输水管(2)上的电控阀向热水供水罐（1)内输送冷水， 同时中央电控柜（10)启动冷水栗压装置(3)将热水供水罐（1)底部的冷水栗压至太阳能加 热仓(4-2)中，太阳能透光采热仓(4-1)吸收太阳能将其转化成热能，热能继而过渡给超导 传热管(4-3)，超导传热管(4-3)将热能传递到太阳能加热仓(4-2)内的冷水中并对其加热， 在加热过程中，二号温度传感器(4-6)实时监控太阳能加热仓(4-2)内的水温情况，当二号 温度传感器(4-6)检测到太阳能加热仓(4-2)内的水温达到60 °C~100 °C时，中央电控柜 (10)启动热水栗水装置(5)将太阳能加热仓(4-2)内的热水重新栗压至热水供水罐（1)中并 通过生活用水供水管(9)流出，以满足生活需求； 第2步：中央电控柜（10)启动一号温度传感器（1-2)实时监控热水供水罐（1)内热水的 温度情况，当一号温度传感器（1-2)检测到热水供水罐（1)内的水温低于40°C时，中央电控 柜（10)启动空气源热栗热水器(8)对热水供水罐(1)内的热水进行二次加热，空气源热栗热 水器(8)把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升 温，压缩后的高温热能再通过冷媒螺旋盘管（1-4)转化给热水供水罐（1)内的热水，以此来 加热水温； 第3步：中央电控柜（10)启动导热能力传感器（1 -3)实时监控冷媒螺旋盘管（1 -4)的导 热能力，当导热能力传感器（1-3)检测到冷媒螺旋盘管（1-4)的导热能力低于40%时，导热 能力传感器(1-3)向中央电控柜（10)发送反馈电信号并报警30s，提示工作人员增加冷媒螺 旋盘管（1-4)内氟介质的容量。
【文档编号】F24J2/00GK106066098SQ201610415423
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年6月15日 公开号201610415423.9, CN 106066098 A, CN 106066098A, CN 201610415423, CN-A-106066098, CN106066098 A, CN106066098A, CN201610415423, CN201610415423.9
【发明人】张刚, 侯文宝, 刘志坚, 李德路, 陈宏振, 沈永跃, 王文杰, 梁峙
【申请人】江苏建筑职业技术学院