本实用新型涉及住宅供热系统，具体涉及一种生活用水和供暖一体式的电磁能加热系统。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，人们越来越关心自己的居住环境，对家居环境的舒适性、安全性、方便性等的要求也越来越高。在日常生活中（特别是在冬季），当需要热的生活用水时，人们一般是采用电加热装置（如电热水壶）来对水进行加热，使其升温；当室内的温度偏低时，人们一般是采用供暖器来进行供暖，以提升室内的温度。虽然电加热装置和供暖器的使用能够解决生活中供应热的生活用水以及供暖的问题，但是由于在使用过程中需要分别装水并对其进行加热升温，这不仅使用不便，而且会造成电能和水热能的浪费，能源利用率不高。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种生活用水和供暖一体式的电磁能加热系统，这种电磁能加热系统集供应热的生活用水和室内供暖功能为一体，使用方便，有利于提高能源利用率。采用的技术方案如下：
一种生活用水和供暖一体式的电磁能加热系统，其特征在于包括热水储箱、第一水泵、电磁加热装置、采暖装置、第二水泵和生活用水供水管；第一水泵的进水口通过第一冷水管与热水储箱连通；电磁加热装置包括绝缘筒壳体和导磁性金属体，导磁性金属体设于绝缘筒壳体中，绝缘筒壳体一端设有进水口、另一端设有出水口，绝缘筒壳体中具有连通进水口与出水口的过水通道，绝缘筒壳体上设有线圈；绝缘筒壳体的进水口通过第二冷水管与第一水泵的出水口连通，绝缘筒壳体的出水口通过第一热水管与热水储箱连通；采暖装置包括至少一个散热管，散热管的外壁上设有散热片，散热管的一端通过第二热水管与热水储箱连通，散热管的另一端通过第三冷水管与第二水泵的进水口连通，第二水泵的出水口通过第四冷水管与热水储箱连通；生活用水供水管一端与热水储箱连通，生活用水供水管上设有第一开关阀。
上述电磁能加热系统工作时，热水储箱中待加热的水在第一水泵的抽取下，依次经第一冷水管、第一水泵、第二冷水管和绝缘筒壳体的进水口进入绝缘筒壳体中，流经过水通道后从绝缘筒壳体的出水口流出；电磁加热装置的线圈通入交变电流（通常为高频交变电流）后产生交变磁场，当磁场内部的磁力线通过导磁性金属体时产生无数的涡流，使导磁性金属体自身发热并对流经过水通道的水进行加热（流经过水通道的水与导磁性金属体接触时被加热）；经加热的水经第一热水管回流至热水储箱中，通过对热水储箱中的水循环加热，使热水储箱中的水逐渐升温。当需要对室内进行供暖时，第二水泵运行，热水储箱中经过加热的水在第二水泵的抽取下，经第二热水管进入散热管中；热水在散热管中流动的过程中，通过散热管及其外侧的散热片将热量散发出去以提升周围环境的温度；散热管中降温后的水依次经第三冷水管、第二水泵和第四冷水管流回热水储箱中，并在第二水泵的作用下进入新一轮的加热、散热，如此循环，以实现对周围环境进行持续供暖。当需要供应热的生活用水时，第一开关阀打开，热水储箱中经过加热的水流入生活用水供水管中（通常将热水储箱放置在较高的位置，利用重力作用，即可使热水储箱中经过加热的水经生活用水供水管输送至需要热的生活用水的地方），作为热的生活用水供应，以满足人们的日常生活需求（如沐浴、饮用水、厨具清洗等）。上述电磁能加热系统通过电磁加热装置对热水储箱中的水进行加热，再将加热好的水供应给采暖装置和生活用水供水管，集供应热的生活用水和室内供暖功能为一体，做到“一水两用”，使用方便，并且可对电能和水热能进行充分利用，有利于提高能源利用率；而且采用电磁加热装置，加热速度快，且发热器（导磁性金属体）由外壁磁场感应发热，与电路无任何连接，真正做到水电分离，确保使用安全。
优选方案中，上述绝缘筒壳体沿竖直方向设置，所述进水口设于绝缘筒壳体下端，所述出水口设于绝缘筒壳体上端。电磁加热装置工作时，水自下至上通过过水通道，水容易充满绝缘筒壳体的整个腔体，将导磁性金属体浸没，不会在绝缘筒壳体中产生残留空气的空间，可大大提高热效率，并进一步延长加热装置的使用寿命。更优选上述出水口的横截面面积小于进水口。这样，进水速度大于出水速度，可进一步确保水充满绝缘筒壳体的整个腔体。
优选方案中，上述绝缘筒壳体上自内至外设有多层线圈，最内层的线圈绕在绝缘筒壳体上；相邻两层线圈中，较外层的线圈绕在较内层的线圈上。采用多层线圈的结构，能够使整个加热装置的体积大大减小，结构更为紧凑，可节约安装空间，并可节约原材料，降低生产成本，还可降低线圈自身在工作工程中的发热量。
更优选方案中，上述每层线圈分别包括多个线圈单元，这多个线圈单元沿绝缘筒壳体的长度方向依次排列；所述各线圈单元绕线方向相同，各线圈单元并联接入提供交变电流的供电电路。将每层线圈分成多个线圈单元，可把功率分配到每个线圈单元（优选把功率平均分配到每个线圈单元），单个线圈单元的导线长度较小，自身发热量更小，且线圈产生的交变磁场得以更充分利用，减少电磁波对外泄漏，从而进一步提高加热效率，降低线圈自身温度，有效降低电磁热水器的机壳、电路板等的温度，延长电路板的使用寿命，并减少电磁热水器的电磁辐射对人体健康、环境的不利影响。
优选方案中，上述导磁性金属体为筒体，导磁性金属体与绝缘筒壳体之间的空隙、导磁性金属体的内腔共同构成所述过水通道。此外，导磁性金属体也可为实心导磁性金属棒，或由导磁性金属制成的全封闭空心体，这种情况下，导磁性金属体与绝缘筒壳体之间的空隙构成所述过水通道。
通常，上述绝缘筒壳体两端分别设有一端口封盖，进水口设于一端口封盖上，出水口设于另一端口封盖上。端口封盖通常与绝缘筒壳体端部螺纹连接。
优选方案中，上述电磁能加热系统还包括室温传感器、水温传感器、液位传感器、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、补水管、第五开关阀和控制电路，水温传感器和液位传感器均设于所述热水储箱中，第二开关阀设于所述第一热水管上，第三开关阀设于所述第二热水管上，第四开关阀设于所述第三冷水管或者第四冷水管上；补水管的一端与热水储箱连通，第五开关阀设于补水管上；第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀和第五开关阀均为电磁阀；室温传感器、水温传感器、液位传感器分别与控制电路相应的输入端连接，所述电磁加热装置、第一水泵、第二水泵、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、第五开关阀分别与控制电路相应的输出端连接。通常，上述补水管的另一端与自来水管道连通。室温传感器用于对室内的温度进行检测，并将信号发送给控制电路进行处理；水温传感器用于对热水储箱中的水温进行检测，并将信号发送给控制电路进行处理；液位传感器用于对热水储箱中的水位高度进行检测，并将信号发送给控制电路进行处理。先设置好热水储箱中水的水位上限值、水位下限值、水温上限值和水温下限值，以及室内温度的室温上限值、温度下限值。工作时，当检测到热水储箱中的水温低于水温下限值时，控制电路发送控制信号使第二开关阀打开并使电磁加热装置和第一水泵运行，电磁加热装置便可对热水储箱中的水进行循环加热（此时电磁加热装置的线圈通入交变电流），使热水储箱中的水温逐渐上升，直至当检测到热水储箱中的水温达到水温上限值时，控制电路发送控制信号使电磁加热装置和第一水泵停止运行并关闭第二开关阀，使电磁加热装置暂停对热水储箱中的水进行加热。当检测到热水储箱中的水位低于水位下限值时，控制电路发送控制信号使第五开关阀打开，自来水管道便通过补水管向热水储箱中补充冷水；直至当检测到热水储箱中的水位达到水位上限值时，控制电路发送控制信号使第五开关阀关闭，停止补充冷水。当检测到室内的温度低于室温下限值时，控制电路发送控制信号使第三开关阀和第四开关阀打开并使第二水泵运行，热水储箱中的热水流经采暖装置后散热进行供暖，使室内的温度逐渐升高；直至当检测到室内的温度达到室温上限值时，控制电路便发送控制信号使第二水泵停止运行，同时关闭第三开关阀和第四开关阀，暂停供暖。
更优选方案中，上述补水管上设有单向阀，单向阀允许水由自来水管道流向热水储箱中，而不允许热水储箱中的水流向自来水管道。
优选方案中，上述热水储箱的顶部、底部和侧壁上均设有保温层。保温层可用于对热水储箱中的热水进行保温，减少电能和水热能的损耗，有利于提高能源利用率。
另外，当电磁能加热系统用于自来水水压较低的场合时，可在补水管上设置第三水泵，第三水泵与控制电路相应的输出端连接，需要向热水储箱中补充冷水时，控制电路发送控制信号使第五开关阀打开并使第三水泵运行。
优选方案中，上述采暖装置包括多个散热管，各散热管均沿上下方向设置；采暖装置还包括上横管和下横管，下横管设于上横管的正下方，上横管与所述第二热水管连通，下横管与所述第三冷水管连通，各散热管上端均与上横管连通，各散热管下端均与下横管连通。当需要对室内进行供暖时，第二水泵运行，热水储箱中经过加热的水在第二水泵的抽取下，经第二热水管和上横管进入各散热管中；经过加热的水在各散热管中流动的过程中，通过各散热管及其外侧的散热片将热量散发出去，以提升周围环境的温度；降温后的水经各散热管下端流回到下横管的腔体内，并依次经第三冷水管、第二水泵、第四冷水管回流到热水储箱中，进入新一轮的加热、散热，如此循环，以实现对周围环境进行持续供暖。采用多个散热管进行散热，有效增加散热面积，以此来实现快速供暖，从而提高供暖效率。
更优选方案中，上述多个散热管沿所述上横管的长度方向等距排列。
更进一步优选方案中，上述上横管的管壁上设有沿上横管长度方向排列的多个上管接头，所述下横管的管壁上设有沿下横管长度方向排列的多个下管接头，上管接头、下管接头均与所述散热管数量相同且一一对应，各散热管上端与对应的上管接头连接，各散热管下端与对应的下管接头连接。
一具体方案中，上述散热管外壁上设有两个散热片，两个散热片分别设于散热管两侧；各散热管一侧的散热片同处在一平面上，各散热管另一侧的散热片同处在另一平面上。这样可增加散热面积，提高供暖效率，并且更加美观。
通常，上述散热管与其外侧壁上的散热片一体连接，且散热管和散热片均采用导热性能较好的材料（如铝合金或不锈钢）制成。
更优选方案中，上述各散热管上端与所述上横管的连接处分别安装有一上端盖，各散热管下端与所述下横管的连接处分别安装有一下端盖。各上端盖能够将各散热管上端和上横管包覆起来，各下端盖能够将各散热管下端和下横管包覆起来，这样可使采暖装置外形美观，无可见焊缝。通常，上端盖上设有上卡口，上卡口夹住上横管，从而将上端盖安装在上横管相应的部位，且便于上端盖的装卸。下端盖上设有下卡口，下卡口夹住下横管，从而将下端盖安装在下横管相应的部位，且便于下端盖的装卸。
更优选方案中，上述采暖装置还包括排气斗和封口盖，排气斗底部与所述上横管的腔体连通，排气斗顶部具有开口；封口盖可拆卸安装在排气斗顶部的开口上，封口盖上设有排气孔，排气孔与排气斗的腔体连通。工作时，采暖装置内部管路中的水中所含的气体可经排气斗、封口盖上的排气孔排出至外界空气中；而且采暖装置可通过排气斗、排气孔释放少量水蒸气，适当增加空气湿度。
更优选方案中，上述下横管上设有排水口，排水口与下横管的腔体连通，下横管的排水口处安装有第六开关阀。
通常，上述采暖装置安装在一支架上，支架上安装有多个轮子。这样可方便工作人员对采暖装置进行移动和安装，使操作更为省力。
优选方案中，上述生活用水供水管上还设有过滤器。过滤器能够过滤生活用水中的杂质，使生活用水更为洁净，方便使用。
本实用新型的电磁能加热系统的有益效果如下：
（1）通过电磁加热装置对热水储箱中的水进行加热，再将加热好的水供应给采暖装置和生活用水供水管，集供应热的生活用水和室内供暖功能为一体，做到“一水两用”，使用方便，并且可对电能和水热能进行充分利用，有利于提高能源利用率；
（2）采用电磁加热装置，加热速度快，且发热器（导磁性金属体）由外壁磁场感应发热，与电路无任何连接，真正做到水电分离，确保使用安全；
（3）在供暖方面：采用电磁加热能够降低了采暖装置内部管道中水垢的生成，减少了对供暖系统的堵塞程度，有效延迟了清通管道的周期。在生活用水方面：电磁加热可磁化水质，使其变成有益的活性磁化水，经磁化处理的水其溶氧量、酶的活性和生物膜的通透性明显提高；常饮磁化水可全面调理人体的血液循环系统、消化系统、内分泌系统和神经机能，全面提升机体的抗病能力和抗衰老能力。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例电磁能加热系统的结构示意图。
图2是图1所示电磁能加热系统中电磁加热装置的结构示意图。
图3是图2所示电磁加热装置中各线圈单元的电路连接方式示意图。
图4是图1所示电磁能加热系统的采暖装置中上端盖与上横管、下端盖与下横管的配合的示意图。
图5是图1所示电磁能加热系统的采暖装置中散热管和散热片的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，这种生活用水和供暖一体式的电磁能加热系统，包括热水储箱1、第一水泵2、电磁加热装置3、采暖装置4、第二水泵5和生活用水供水管6；第一水泵2的进水口通过第一冷水管7与热水储箱1连通，生活用水供水管6一端与热水储箱1连通，生活用水供水管6上设有第一开关阀61和过滤器62。参考图2，电磁加热装置3包括绝缘筒壳体31和导磁性金属体32，导磁性金属体32设于绝缘筒壳体31中，绝缘筒壳体31一端设有进水口33、另一端设有出水口34，绝缘筒壳体31中具有连通进水口33与出水口34的过水通道35，绝缘筒壳体31上设有线圈；绝缘筒壳体31的进水口33通过第二冷水管8与第一水泵2的出水口连通，绝缘筒壳体31的出水口34通过第一热水管9与热水储箱1连通。采暖装置4包括采暖装置4包括上横管41、下横管42和多个散热管43，下横管42设于上横管41的正下方，上横管41通过第二热水管10与热水储箱1连通，下横管42通过第三冷水管11与第二水泵5的进水口连通，第二水泵5的出水口通过第四冷水管12与热水储箱1连通；各散热管43均沿上下方向设置，各散热管43上端均与上横管41连通，各散热管43下端均与下横管42连通，多个散热管43沿上横管41的长度方向等距排列。参考图4，散热管43外壁上设有两个散热片44，两个散热片44分别设于散热管43两侧，各散热管43一侧的散热片44同处在一平面上，各散热管43另一侧的散热片44同处在另一平面上。
散热管43与其外侧壁上的散热片44一体连接，且散热管43和散热片44均采用导热性能较好的材料（如铝合金或不锈钢）制成。
在本实施例中，热水储箱1的顶部、底部和侧壁上均设有保温层13。
本实施例的电磁能加热系统还包括室温传感器（图中未画出）、水温传感器14、液位传感器15、第二开关阀16、第三开关阀17、第四开关阀18、补水管19、第五开关阀20、单向阀21和控制电路，水温传感器14和液位传感器15均设于热水储箱1中，第二开关阀16设于第一热水管9上，第三开关阀17设于第二热水管10上，第四开关阀18设于第四冷水管12上；补水管19的一端与热水储箱1连通，补水管19的另一端与自来水管道（图中未画出）连通，第五开关阀20和单向阀21设于补水管19上；第二开关阀16、第三开关阀17、第四开关阀18和第五开关阀20均为电磁阀；室温传感器、水温传感器14、液位传感器15分别与控制电路相应的输入端连接，电磁加热装置3、第一水泵2、第二水泵5、第二开关阀16、第三开关阀17、第四开关阀18、第五开关阀20分别与控制电路相应的输出端连接。
参考图2、图3，在本实施例中，绝缘筒壳体31上自内至外设有多层线圈，最内层的线圈绕在绝缘筒壳体31上；相邻两层线圈中，较外层的线圈绕在较内层的线圈上；每层线圈分别包括多个线圈单元，这多个线圈单元沿绝缘筒壳体31的长度方向依次排列（即从进水口33至出水口34依次排列）。本实施例中，绝缘筒壳体31上自内至外设有两层线圈，其中内层线圈36绕在绝缘筒壳体31上，外层线圈37绕在内层线圈36上；内层线圈36包括五个线圈单元361，这五个线圈单元361沿绝缘筒壳体31的长度方向依次排列；外层线圈37包括五个线圈单元371，这五个线圈单元371沿绝缘筒壳体31的长度方向依次排列。这样，本实施例的加热装置共包括十个线圈单元，可把总功率平均分配到每个线圈单元361、371（例如，总功率为2800－3500瓦，则每个线圈单元功率为280－350瓦）。各线圈单元361、371绕线方向相同，各线圈单元361、371并联接入提供交变电流的供电电路。各线圈单元361、371匝数相同。
本实施例中，导磁性金属体32为筒体，导磁性金属体32与绝缘筒壳体31之间的空隙351、导磁性金属体32的内腔352共同构成过水通道35。
本实施例中，绝缘筒壳体31沿竖直方向设置，进水口33设于绝缘筒壳体31下端，出水口34设于绝缘筒壳体31上端。出水口34的横截面面积小于进水口33。加热装置工作时，水自下至上通过过水通道35，水容易充满绝缘筒壳体31的整个腔体，将导磁性金属体32浸没。
绝缘筒壳体31两端分别设有一端口封盖38（分别为上端口封盖38－1和下端口封盖38－2），进水口33设于下端口封盖38－2上，出水口34设于上端口封盖38－1上。上端口封盖38－1可与绝缘筒壳体31上端部螺纹连接，下端口封盖38－2可与绝缘筒壳体31下端部一体连接或螺纹连接。
参考图1，本实施例中，上横管41的管壁上设有沿上横管41长度方向排列的多个上管接头411，下横管42的管壁上设有沿下横管42长度方向排列的多个下管接头421，上管接头411、下管接头421均与散热管43数量相同且一一对应，各散热管43上端与对应的上管接头411连接，各散热管43下端与对应的下管接头421连接。
本实施例中，采暖装置4还包括排气斗410和封口盖412，排气斗410底部与上横管41的腔体连通，排气斗410顶部具有开口4101；封口盖412可拆卸安装在排气斗410顶部的开口4101上，封口盖412上设有排气孔4121，排气孔4121与排气斗410的腔体连通。下横管42上设有排水口422，排水口422与下横管42的腔体连通，下横管42的排水口422处安装有第六开关阀423。
本实施例中，采暖装置4安装在一支架415上，支架上安装有多个轮子416。
参考图5，本实施例中，各散热管43上端与上横管41的连接处分别安装有一上端盖413，上端盖413上设有上卡口4131，上卡口4131夹住上横管41；各散热管43下端与下横管42的连接处分别安装有一下端盖414，下端盖414上设有下卡口4141，下卡口4141夹住下横管42。
下面简述一下本电磁能加热系统的工作原理：
工作时，热水储箱1中待加热的水在第一水泵2的抽取下，依次经第一冷水管7、第一水泵2、第二冷水管8和绝缘筒壳体31的进水口33进入绝缘筒壳体31中，流经过水通道35后从绝缘筒壳体31的出水口34流出；各线圈单元361、371通入交变电流（通常为高频交变电流）后产生交变磁场，当磁场内部的磁力线通过导磁性金属体32时产生无数的涡流，使导磁性金属体32自身发热并对流经过水通道35的水进行加热（流经过水通道35的水与导磁性金属体32接触时被加热）；经加热的水经第一热水管9回流至热水储箱1中，通过对热水储箱1中的水循环加热，使热水储箱1中的水逐渐升温。
当需要对室内进行供暖时，第二水泵5运行，热水储箱1中经过加热的水在第二水泵5的抽取下，依次经第二热水管10、上横管41进入各散热管43中；经过加热的水在各散热管43中流动的过程中，通过各散热管43及其外侧的散热片44将热量散发出去，以提升周围环境的温度；降温后的水经各散热管43下端流回到下横管42的腔体内，并依次经第三冷水管11、第二水泵5、第四冷水管12回流到热水储箱1中，进入新一轮的加热、散热，如此循环，以实现对周围环境进行持续供暖。采暖装置4内部管路中的水中所含的气体可经排气斗410、封口盖412上的排气孔4121排出至外界空气中；而且采暖装置4可通过排气斗410、排气孔4121释放少量水蒸气，适当增加空气湿度。
当需要供应热的生活用水时，第一开关阀61打开，热水储箱1中经过加热的水流入生活用水供水管6中（将热水储箱1放置在较高的位置，利用重力作用，即可使热水储箱1中经过加热的水经生活用水供水管6输送至需要热的生活用水的地方），作为热的生活用水供应，以满足人们的日常生活需求（如沐浴、饮用水、厨具清洗等）。
在工作过程中，室温传感器对室内的温度进行检测，并将信号发送给控制电路进行处理；水温传感器14对热水储箱1中的水温进行检测，并将信号发送给控制电路进行处理；液位传感器15对热水储箱1中的水位高度进行检测，并将信号发送给控制电路进行处理。先设置好热水储箱1中水的水位上限值、水位下限值、水温上限值和水温下限值，以及室内温度的室温上限值、温度下限值。当检测到热水储箱1中的水温低于水温下限值时，控制电路发送控制信号使第二开关阀16打开并使电磁加热装置3和第一水泵2运行，电磁加热装置3便可对热水储箱1中的水进行循环加热（此时电磁加热装置3的线圈通入交变电流），使热水储箱1中的水温逐渐上升，直至当检测到热水储箱1中的水温达到水温上限值时，控制电路发送控制信号使电磁加热装置3和第一水泵2停止运行并关闭第二开关阀16，使电磁加热装置3暂停对热水储箱1中的水进行加热。当检测到热水储箱1中的水位低于水位下限值时，控制电路发送控制信号使第五开关阀20打开，自来水管道便通过补水管19向热水储箱1中补充冷水；直至当检测到热水储箱1中的水位达到水位上限值时，控制电路发送控制信号使第五开关阀20关闭，停止补充冷水。当检测到室内的温度低于室温下限值时，控制电路发送控制信号使第三开关阀17和第四开关阀18打开并使第二水泵5运行，热水储箱1中的热水流经采暖装置4后散热进行供暖，使室内的温度逐渐升高；直至当检测到室内的温度达到室温上限值时，控制电路便发送控制信号使第二水泵5停止运行，同时关闭第三开关阀17和第四开关阀18，暂停供暖。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。