本发明涉及一种适用于家庭热网的主动式强化换热系统，特别是一种集中供热系统中的家庭热网主动式换热系统。
背景技术：
根据能源部的数据，总能源消耗的30-40％是用于建筑的供热、通风以及照明。在这些能源消耗中，占比例最大的是建筑的供热需求。如今，60％的家庭供热来源于集中供热和热电联产工厂。因此，高效的集中供热系统在节能以及温室气体排放方面具有重要意义。目前，在如今的集中供热系统中，年平均供、回水温度的波动范围大多数在75-100℃和40-50℃(frederiksenandwerner,2013)。根据frederiksenandwerner(2013)的调查研究，通过减少10℃的回水温度，约有7-10％的集中供热系统的年度成本能被节省下来。而城市的供暖热需求的急剧上升使得对供暖面积的要求也大幅度提高,对于这种情况，可以采取多加铺一次管网的方式解决,这部分热负荷解决是比较容易的。但是,在原有的供暖区域零星增加的热负荷因为不成规模,只能由就近的二级热力站负担,就会导致原有的供热管网供热不足。这是由于为了保证供暖质量,一次网的供水温度必须是恒定的。增加供热量只能通过改变一次网的循环水流量和一次网的回水温度来实现。二级站热力器的性能决定了一次网的回水温差,而热网管道也都是己经铺设完成了的,尤其是一次网母管,在既定的管网直径下很难再增加一次网循环水量。所以,要增加一次网的热供应量只有将已经铺设好的管网重新铺设和改善二级站换热器换热性能两种方法。供热管网的铺设一般都属于市政项目,不仅工程量巨大而且不是解决问题的长久方法。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的不足及其存在的问题，本发明提供一种集中供热系统中的家庭热网主动式换热系统，解决现有技术中集中供热系统热能有效利用程度低、改善供热性能成本高的问题。
本发明的技术方案如下：一种集中供热系统中的家庭热网主动式换热系统，包括三个循环，初级水循环集中供热管网，二级水循环用户热网以及喷射式热泵的制冷循环，喷射式热泵将集中供热管网热水进行阶梯式降温利用，通过喷射器将热量通过制冷循环系统和初级、二级水路循环系统，转移至用户末端散热器。
通过管路连接系统中的各装置，所述初级水循环集中供热管网包括：热网供水首先连接发生器，发生器水路出口端连接水水热交换器，水水热交换器出口连接蒸发器水路进口，蒸发器水路出口接热网回水端；所述二级水循环用户热网包括：冷凝器水路出口连接水水热交换器，水水热交换器后接用户末端散热器，散热器水路出口连接冷凝器水路进口；所述喷射式热泵的制冷循环包括：喷射器出口连接冷凝器进口，冷凝器后分成两路，一路经工质循环泵进入发生器，发生器出口端连接喷射器工作流体端口，另一路流经节流阀进入蒸发器，蒸发器出口端连接喷射器引射流体端口。
所述初级水循环集中供热管网和二级水循环用户热网系统都配有流量调节阀。
本发明的有益效果为：现在的热力站技术是通过被动式热交换器来实现从初级城市热网换热到地方用户热网的。于是热力站的回水温度取决于散热器的回水温度，而散热器的温水温度则是受限于所加热房间空间的空气温度的。由于这样的限制，每个热力站的回水温度很难被降低到30℃.以下。本发明系统包含了拥有热交换器的喷射器制冷循环。这个喷射式热泵技术是简单、低廉的且可靠的，并且机理易于理解。它尤其适合在家庭热网的应用，能够实现从低温初级回水到二级高温供水的主动传热。热量从低温水到高温水这样的热传递，是由集中供热管网的热量通过喷射式热泵进行驱动的，并且这个驱动热后来是传递到二级水循环用来房间供热的。此项技术适用于使用集中供热系统的家庭热网，特别是采用了地板辐射最为空间采暖的家庭。其直接利益是它增加了集中供热管网的工作温度降(δt)，因此减少了要求的水循环质量流量。这项技术将显著减少水系统输配的能量消耗。由于增加的10-15℃温降而带来的水泵的能耗节省预估在大约50-60％。由于集中供热管网更低的热损，我们能够期待得到更大的节能效果。进一步的节能包含在烟气冷凝器更多的热回收等。同样的技术也能被用于区域热力站以减少大型区域热网的回水温度。除了节能，由于保温方面更低的要求，集中供热管网的投资能够降低。由于增加的供热能力，在大温降δt的条件下，已有的集中供热管网能够覆盖更大的供热区域，这又是该技术的另一个优势所在。
附图说明
图1是本发明的集中供热系统中的家庭热网主动式换热系统原理图；
其中：1—发生器；2—水水热交换器；3—蒸发器；4--喷射器；5—冷凝器；6—散热器；7—工质泵；8—节流阀；9—第一流量调节阀；10—第二流量调节阀；9-1-2-3为热网循环回路；2-10-6-5为用户循环回路；其余为喷射式热泵工质循环回路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。
附图1展示了设计的原理。与拥有间接连接的液体循环的空间加热系统的传统热力站相比，新热力系统的设计也有一个热交换器2，同时增加了一个喷射式热泵。整个热力站包括三个循环，初级水循环集中供热管网，二级水循环用户热网以及喷射式热泵的制冷循环。来自初级供热管网的热水与喷射式热泵的发生器1首先进行热交换，在经历了发生器中的热交换后，初级热水的温度要下降20-30℃。然后初级热水在热交换器2中与用于加热用户端散热器的二级水循环进行进一步的热交换，水的温度降进一步降低20-30℃。最后初级热水在喷射式热泵的蒸发器3进行热交换，进一步冷却15-20℃。在经过发生器1，热交换器2，和蒸发器3的冷却后，初级热水回到集中供热管网的回水温度将降低到15-20℃，这将比传统热力站的回水最低温度还要低10-15℃。用户热网的二级水循环通过喷射式热泵的冷凝器5和热交换器2得到热量。从冷凝器得到的热量是从发生器1和蒸发器3得热的总和。因此，所有从集中供热管网的初级供水的放热都将无热损地转移到家庭用户。然而，二级热力站供热管网的δt增加了10-15℃。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。