本实用新型属于供热技术领域，具体涉及一种电热负压蒸汽锅炉供暖系统。
技术背景
大气环境保护事关人民群众的根本利益，事关经济持续健康发展。当前，我国大气污染形势严峻，以可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)为特征污染物的区域性大气环境问题日益突出，损害人民群众身体健康，影响社会和谐稳定。随着我国工业化、城镇化的深入推进，能源资源消耗持续增加，大气污染防治压力继续加大。尤其是进入冬季以来，我国北方供暖持续供暖，陡增的能源消耗和不利扩散的大气条件，使得大气污染防治的难度雪上加霜。为此，各级政府加大对工业企业大气污染综合治理力度，全面整治燃煤小锅炉。加快推进集中供热、"煤改气"、"煤改电"工程建设，到2017年，除必要保留的以外，地级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下的燃煤锅炉，禁止新建每小时20蒸吨以下的燃煤锅炉；其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。在供热供气管网不能覆盖的地区，改用电、新能源或洁净煤，推广应用高效节能环保型锅炉。
本实用新型的目的是针对供热管网不能覆盖的地区，采用电能加热，在负压条件下使得少量的水变成低温蒸汽进入暖气管线，达到供热的目的。
技术实现要素：
针对上述存在的技术问题，本实用新型提供一种电热负压蒸汽锅炉供暖系统。
一种电热负压蒸汽锅炉供暖系统，包括控制单元、室内检测单元、蒸汽发生器单元、负压循环单元和电源单元；其中，控制单元分别与室内检测单元、蒸汽发生器单元、负压循环单元和电源单元连接；蒸汽发生器单元与负压循环单元连接；所述负压循环单元包括汽水分离器、第一真空泵、气液循环泵、排空机构、蒸汽循环管路和散热器；其中，蒸汽循环管路将蒸汽发生器单元与散热器、第一真空泵、汽水分离器、气液循环泵进行串联；
所述散热器和室内检测单元设置于供暖房间内，所述控制单元、蒸汽发生器单元、负压循环单元和电源单元设置于供暖房间外。
所述汽水分离器包括分离罐体、第二压力传感器和分离器液位感应器；
所述第二压力传感器和分离器液位传感器设置于分离罐体中，所述分离器液位传感器位于第二压力传感器的下方。
所述蒸汽循环管路为高压蒸汽管道或常压供水管道。
所述散热器为常压蒸汽散热器或常压热水散热器。
所述排空机构包括排空电磁阀、排空管道和消音器；所述消音器设置在排空管道的出气
所述负压循环单元还包括第二真空泵，所述第二真空泵设置于排空管道上，用以辅助排出汽水分离器中的蒸汽。
所述蒸汽发生器单元包括加热罐体、耐负压加热包、上限液位传感器、下限液位传感器、罐内温度传感器、第一压力传感器和补水机构；
所述耐负压加热包设置于加热罐体内部的液体中，所述上限液位传感器、下限液位传感器从上至下依次设置于加热罐体内部一侧内壁上，所述第一压力传感器、罐内温度传感器设置于加热罐体内部的内壁上，所述耐负压加热包、上限液位传感器、下限液位传感器、罐内温度传感器和第一压力传感器均与控制单元连接；所述补水机构与加热罐体连接，并与控制单元连接。
所述补水机构，包括补水电磁阀和补水管道；所述补水管的两端分别与水源和加热罐体的底部连接；所述补水电磁阀设置在补水管道上。
所述室内检测单元包括室内温度传感器和显示器，所述室内温度传感器和显示器连接，所述室内温度传感器与控制单元连接。
所述控制单元包括PLC和控制面板，PLC与控制面板连接；PLC连接耐负压加热包、上限液位传感器、下限液位传感器、罐内温度传感器、第一压力传感器、补水电磁阀、第一真空泵、气液循环泵、第二压力传感器、排空电磁阀、第二真空泵、室内温度传感器和分离器液位感应器连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提出的一种电热负压蒸汽锅炉供暖系统，可以通过调节气压迅速改变蒸汽的温度，随着负压压力的降低，水的汽化温度持续降低，以实现利用多种温度的热媒进行供暖，使准确控温成为可能，打破供暖温控反应迟缓的技术偏见；本实用新型可实现水位自动检测及补水功能、加热控制功能、负压循环系统控制功能、高峰低谷用电调整功能和供暖时段预约功能。
本实用新型利用的负压低温蒸汽的密度小于常规高温高压蒸汽，使供暖系统的用水量减少，节约资源。
本实用新型是以负压低温蒸汽为热媒的供暖系统，与高温高压蒸汽供暖系统相比，本实用新型所述蒸汽循环管路和散热器始终处于负压状态，这使其对蒸汽循环管路和散热器的密闭性要求降低；提高了蒸汽循环管路的可靠性；有效避免由于管道破损而造成的热媒溢出的情况，节约资源，同时避免因此造成的管道滴漏损害和人员烫伤的情况，安全可靠性显著。
本实用新型可根据供热面积的大小，选择和优化系统中各项设备的型号，可以实现100平方米至10000平方米采暖面积的供暖需求。
附图说明
图1为本实用新型具体实施方式中电热负压蒸汽锅炉供暖系统的结构示意图。
图中：1、控制单元；2、室内检测单元；3、蒸汽发生器单元；4、负压循环单元；5、电源单元；6、加热罐体；7、耐负压加热包；8、上限液位传感器；9、下限液位传感器；10、罐内温度传感器；11、第一压力传感器；12、补水电磁阀；13、补水管道；14、汽水分离器；15、第一真空泵；16、气液循环泵；17、分离罐体；18、第二压力传感器；19、蒸汽循环管路；20、散热器；21、排空电磁阀；22、排空管道；23、消音器；24、第二真空泵；25、显示器；26、分离器液位感应器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型做进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种电热负压蒸汽锅炉供暖系统，如图1所示，包括控制单元1、室内检测单元2、蒸汽发生器单元3、负压循环单元4和电源单元5；其中，控制单元1分别与室内检测单元2、蒸汽发生器单元3、负压循环单元4和电源单元5连接；蒸汽发生器单元3与负压循环单元4连接。所述蒸汽发生器单元3包括加热罐体6、耐负压加热包7、上限液位传感器8、下限液位传感器9、罐内温度传感器10、第一压力传感器11和补水机构；
所述耐负压加热包7设置于加热罐体内部的液体中，上限液位传感器8、下限液位传感器9从上至下设置于加热罐体6内部一侧内壁上，第一压力传感器11、罐内温度传感器10设置于加热罐体6内部的内壁上，所述耐负压加热包7、上限液位传感器8、下限液位传感器9、罐内温度传感器10和第一压力传感器11均与控制单元1连接；所述补水机构与加热罐体6连接，并与控制单元1连接；
所述补水机构，包括补水电磁阀12和补水管道13；所述补水管13的两端分别与水源和加热罐体6的底部连接；所述补水电磁阀12设置在补水管道13上；
所述负压循环单元4包括汽水分离器14、第一真空泵15、气液循环泵16、排空机构、蒸汽循环管路17和散热器18；其中，蒸汽循环管路17将蒸汽发生器单元3与散热器18、第一真空泵15、汽水分离器14、气液循环泵16进行串联。
所述散热器18和室内检测单元2设置于供暖房间内，所述控制单元1、蒸汽发生器单元3、负压循环单元4和电源单元5设置于供暖房间外。
所述汽水分离器14包括分离罐体17、第二压力传感器18和分离器液位感应器26；
所述第二压力传感器和分离器液位传感器设置于分离罐体中，所述分离器液位传感器位于第二压力传感器的下方。
所述蒸汽循环管路19选择高压蒸汽管道或常压供水管道；
所述散热器20选择常压蒸汽散热器或常压热水散热器，设置于供暖房间内；
所述排空机构包括排空电磁阀21、排空管道22和消音器23；所述消音器23设置在排空管道22的出气口处；所述排空管道22连接在汽水分离器14顶部；所述排空电磁阀21设置在排空管道22上；
在相同的实施例下，供热面积大于300平方米时，所述负压循环单元4增设第二真空泵24，所述第二真空泵24设置于排空管道22上，用以辅助排出汽水分离器14中的蒸汽；
所述室内检测单元2包括室内温度传感器和显示器25，所述室内温度传感器和显示器25连接，所述室内温度传感器与控制单元1连接；
所述控制单元1包括PLC和控制面板，PLC与控制面板连接；PLC连接耐负压加热包7、上限液位传感器8、下限液位传感器9、罐内温度传感器10、第一压力传感器11、补水电磁阀12、第一真空泵15、气液循环泵16、第二压力传感器18、排空电磁阀21、第二真空泵24、室内温度传感器和分离器液位感应器26连接。
上述供暖系统的工作原理及使用方法为：
使用人员通过控制面板向PLC输入启动指令；通过控制面板设定室内需求温度、蒸汽需求温度、运行时间，传送至PLC；
在运行时间中，供暖系统按照以下方式进行工作：
1、当加热罐体6内水位低于下限液位传感器9时，PLC控制补水电磁阀12开始注水；当水位到达上限液位传感器8时，PLC控制补水电磁阀12停止注水；
2、室内温度传感器检测室内实际温度并通过显示器25进行显示；PLC将室内温度传感器提供的室内实际温度与室内需求温度进行对比，并将罐内温度传感器10提供的加热罐体6内的蒸汽温度与蒸汽需求温度进行对比，控制耐负压加热包7进行加热或停止加热；
3、PLC根据表1所示的对照数据，得到加热罐体6需求压力值；
PLC将加热罐体6需求压力值、第一压力传感器11提供的加热罐体当前压力值进行比较；当加热罐体当前压力值大于加热罐体需求压力值时，加热罐体内的蒸汽当前温度大于蒸汽需求温度，PLC控制第一真空泵15启动，降低加热罐体当前压力值，蒸汽当前温度随之下降，直至加热罐体当前压力值达到加热罐体需求压力值；反之，则PLC控制第一真空泵15停止工作，直至加热罐体当前压力值达到加热罐体需求压力值；
当分离罐体17水位达到分离器液位感应器26时，PLC控制气液循环泵16启动，将分离罐体17中的蒸汽或凝结水导入加热罐体6；
4、当第二压力传感器18提供的分离罐体当前压力值高于警戒压力值时，PLC控制排空电磁阀21将分离罐体17内的蒸汽派出，直至分离罐体当前压力值低于警戒压力值；在相同的实施例下，供热面积大于300平方米时，PLC控制第二真空泵24启动，辅助排出汽水分离器14中的蒸汽。
本实用新型可实现水位自动检测及补水功能、加热控制功能、负压循环系统控制功能、高峰低谷用电调整功能和供暖时段预约功能。
本实用新型所述蒸汽发生器单元所产生的负压低温蒸汽与常规意义上的高温高压蒸汽不同，是指气压小于一个大气压(1.0133×105Pa)时所产生的，温度低于100℃的蒸汽；当压力降低到0.047379×105Pa时，水的汽化温度降至80℃；随着负压压力的降低，水的汽化温度持续降低，可以实现利用多种温度的热媒进行供暖；负压低温蒸汽的密度小于常规高温高压蒸汽，使供暖系统的用水量减少，节约资源。
本实用新型是以负压低温蒸汽为热媒的供暖系统，与高温高压蒸汽供暖系统相比，本实用新型所述蒸汽循环管路和散热器始终处于负压状态，这使其对蒸汽循环管路和散热器的密闭性要求降低；提高了蒸汽循环管路的可靠性；有效避免由于管道破损而造成的热媒溢出的情况，节约资源，同时避免因此造成的管道滴漏损害和人员烫伤的情况，安全可靠性显著。
根据供热面积的大小，选择和优化系统中各项设备的型号，可以实现100平方米至10000平方米采暖面积的供暖需求。
表1 不同温度下饱和水蒸气的绝对压力、蒸汽密度、汽化热对照数据