一种可利用余热的量子能供热机组系统的制作方法

本实用新型涉及供热工程技术领域，具体而言，涉及一种可利用余热的量子能供热机组系统。

背景技术：

供热机组系统是一种能量转化设备，主要是将电能或燃料中的化学能转换成热能，供家用或商用。而量子能供热机组系统采用量子传导液作为一次侧介质，量子传导液在电磁激活的作用下冲击运动产生相变能量，二次侧的供水通过热传导的方式吸收这部分相变能量进而实现采热，采热效率可提高至220％以上。但是现有的量子能供热机组系统，无论是商用或是家用，对于余热都没有很好的利用方法，所述余热主要是指带有余温的工业生产用水管路或者带有余温的家庭用水管路。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可利用余热的量子能供热机组系统，旨在克服现有技术中量子能供热机组系统不能利用余热的短板。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种可利用余热的量子能供热机组系统，包括机箱、进水管路、出水管路和余热管路；所述机箱内部由水平隔板分隔为上腔室和下腔室，所述上腔室再由竖向隔板分隔为左上腔室和右上腔室；水平隔板上开设有连通左上腔室和下腔室的连通孔，所述竖向隔板上部设置有供冷剂的蒸汽从右上腔室流通至左上腔室的流通孔；所述下腔室底部填充有所述冷剂，下腔室和右上腔室之间设置有第一循环管路和第一冷剂泵，用于将下腔室底部的冷剂抽吸至右上腔室；所述右上腔室内设置有量子能供热装置，所述量子能供热装置的部分或全部淹没于所述冷剂中；

所述进水管路伸入至所述下腔室内，在下腔室内经过第一次盘绕后，向上穿过所述水平隔板伸至左上腔室内，在左上腔室内经过第二次盘绕后，向右穿过所述竖向隔板伸至右上腔室内，并与所述量子能供热装置连通；所述出水管的一端连通至所述量子能供热装置，另一端伸出至所述右上腔室之外；所述余热管路伸入至所述下腔室内，在下腔室内经过盘绕后，再伸出下腔室之外；所述连通孔的下端接有第一喷洒管路，用于将由左腔室流下的冷剂洒至所述余热管路上。

进一步地，所述可利用余热的量子能供热机组系统还包括第一非接触式液位传感器、第二非接触式液位传感器、控制器和固态继电器，所述第一非接触式液位传感器和第二非接触式液位传感器设置于所述右上腔室外侧，第一液位传感器的位置高度低于第二液位传感器的位置高度，所述固态继电器串联在所述第一冷剂泵和电源之间；所述第一非接触式液位传感器、第二非接触式液位传感器和固态继电器均与所述控制器连接。

进一步地，所述下腔室和右上腔室之间还设置有第二循环管路，所述第二循环管路的一端连接至所述右上腔室的底端，另一端伸至所述下腔室中，并横于所述进水管路的第一次盘绕段的上方，用于向进水管路的第一次盘绕段洒冷剂。

进一步地，所述第一循环管路和第二循环管路之间设置有溶液热交换器，用于将第二循环管路中冷剂的热量传导至第一循环管路中的冷剂。

进一步地，所述下腔室内还设置有第二冷剂泵和第二喷洒管路，所述第二冷剂泵用于抽吸下腔室底部的冷剂，并通过第二喷洒管路喷洒至余热管路上。

进一步地，所述冷剂为溴化锂、氟利昂、四氟乙烷、二氟一氯甲烷、二氯三氟乙烷、一氯四氟乙烷、二氯一氟乙烷或一氯二氟乙烷。

进一步地，所述量子能供热装置包括机壳、量子传导液、水热交换器和加热电极；所述量子传导液填充于所述机壳内部，所述水热交换器和加热电极均淹没于所述量子传导液中；所述进水管和出水管均穿过所述机壳与所述水热交换器连通。

与现有技术相比，本实用新型提供的量子能供热机组系统具有利用余热的性能，在达到同样的输出温度条件下，其中的量子能供热装置的功率更低，利于节能减排。对于本实用新型的具体工作原理和具体有益效果，请参阅实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关附图。

图1所示为实施例中提供的可利用余热的量子能供热机组系统的结构示意图。

图2所示为实施例中提供的可利用余热的量子能供热机组系统的结构框图。

图3所示为实施例中所述的量子能供热装置的结构示意图。

图中标号说明：

10-机箱；11-水平隔板；12-下腔室；13-竖向隔板；14-左上腔室；15-右上腔室；16-连通孔；17-流通孔；20-进水管路；21-第一盘绕段；22-第二盘绕段；30-出水管路；40-余热管路；41-第三盘绕段；50-冷剂；61-第一循环管路；62-第一冷机泵；63-第一喷洒管路；64-第二循环管路；65-溶液热交换器；66-第二冷机泵；67-第二喷洒管路；70-量子能供热装置；71-机壳；72-量子传导液；73-水热交换器；74-加热电极；81-第一非接触式液位传感器；82-第二非接触式液位传感器；83-控制器；84-固态继电器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

请参阅图1所示，本实施例提供了一种可利用余热的量子能供热机组系统，其包括机箱10、进水管路20、出水管路30和余热管路40；所述机箱10内部由水平隔板11分隔为上腔室和下腔室12，所述上腔室再由竖向隔板13分隔为左上腔室14和右上腔室15；水平隔板11上开设有连通左上腔室14和下腔室12的连通孔16，所述竖向隔板13上部设置有供冷剂50的蒸汽从右上腔室15流通至左上腔室14的流通孔17；所述下腔室12底部填充有所述冷剂50，下腔室12和右上腔室15之间设置有第一循环管路61和第一冷剂泵62，用于将下腔室12底部的冷剂50抽吸至右上腔室15；所述右上腔室15内设置有量子能供热装置70，所述量子能供热装置70的部分或全部淹没于所述冷剂50中。

所述进水管路20伸入至所述下腔室12内，在下腔室12内经过第一次盘绕后，形成第一盘绕段21，之后再向上穿过所述水平隔板11伸至左上腔室14内，在左上腔室14内经过第二次盘绕后，形成第二盘绕段22，之后在向右穿过所述竖向隔板13伸至右上腔室15内，并与所述量子能供热装置70连通；所述出水管的一端连通至所述量子能供热装置70，另一端伸出至所述右上腔室15之外；所述余热管路40伸入至所述下腔室12内，在下腔室12内经过盘绕后，形成第三盘绕段41，之后再伸出下腔室12之外；所述连通孔16的下端接有第一喷洒管路63，用于将由左腔室流下的冷剂50洒至所述余热管路40上。

使用时，进水管路20和余热管路40同时通水，量子能供热装置70在运行期间，其产生的热量的一部分会通过其表面散失，而这部分散失的热量由所述冷剂50吸收，冷剂50吸热后转化为蒸汽，蒸汽通过所述流通孔17流通至左上腔室14，蒸汽与进水管的第二盘绕段22充分接触后，第二盘绕段22中的冷水被蒸汽预热；蒸汽遇冷凝结变成液态冷剂50滴落，冷剂50通过连通孔16流入第一喷洒管路63，并洒在余热管路40的第三盘绕段41上；冷剂50再吸收余热管路40上的热量而蒸发，蒸发形成的水蒸气再与进水管的第一盘绕段21充分接触，对进水管的冷水进行余热；第一冷机泵和第一循环管路61将下腔室12底部的冷剂50泵送至右上腔室15，对右上腔室15的冷剂50进行补充，进而使整个机箱10中的冷剂50处于动态平衡状态。该量子能供热机组系统对冷剂50的循环路径进行合理设计，使冷剂50在循环期间发生多次一级相变，进而将余热管路40的热量传递给进水管路20。进水管路20中通入的冷水在下腔室12进行第一次预热，在左上腔室14进行第二次预热，最后送入右上腔室15的量子能供热装置70进行加热，在达到同样的输出温度条件下，量子能供热装置70的功率可更低，利于节能减排。

基于上述量子能供热机组系统，本实施例提供以下一些具体实施方式的举例，在互不抵触的前提下，各举例之间可任意组合，以形成新一种量子能供热机组系统。应当理解的，对于由任意举例所组合形成的新一种量子能供热机组系统，均应落入本实用新型的保护范围。

例如，请参阅图1和图2所示，所述量子能供热机组系统还可以包括第一非接触式液位传感器81、第二非接触式液位传感器82、控制器83和固态继电器84，所述第一非接触式液位传感器81和第二非接触式液位传感器82设置于所述右上腔室15外侧，第一非接触式液位传感器81的位置高度低于第二非接触式液位传感器82的位置高度，所述固态继电器84串联在所述第一冷剂泵62和电源之间；所述第一非接触式液位传感器81、第二非接触式液位传感器82和固态继电器84均与所述控制器83连接。所述第一非接触式液位传感器81和第二非接触式液位传感器82用于检测冷剂50的液面高度，当冷剂50的液面高度低于第一非接触式液位传感器81时，控制器83控制所述固态继电器84闭合，使第一冷剂泵62得电运行，为右上腔室15补充冷剂50，当冷剂50的液面高度高于第二非接触式液位传感器82时，控制器83控制所述固态继电器84断开，使第一冷剂泵62失电停止运行。通过上述设置，可以提高冷剂50在整个机箱10中的平衡性。其中，第一非接触式液位传感器81和第二非接触式液位传感器82均可选用市售的CFS-1005U型液位传感器，控制器83可选用市售的51单片机，所述固态继电器84可选用JGJ11、JGJ12、JGJ13、JGJ14、JGJ15、JGJ16或JGJ19等单相交流固态继电器，也可以选用JGJ31、JGJ32、JGJ33、JGJ34或JGJ35等三相交流固态继电器，取决于电源类型。

例如，请参阅图1所示，所述下腔室12和右上腔室15之间还设置有第二循环管路64，所述第二循环管路64的一端连接至所述右上腔室15的底端，另一端伸至所述下腔室12中，并横于所述进水管路20的第一次盘绕段的上方，用于向进水管路20的第一次盘绕段洒冷剂50。使用时，右上腔室15中的冷剂50被蒸发一部分后，剩余的冷剂50为浓溶液，浓溶液冷剂50通过所述第二循环管路64通入下腔室12，并从上向下洒在进水管路20的第一盘绕段21上。浓溶液冷剂50与从第三盘绕段41侧流至的蒸汽混合，浓溶液冷剂50吸收蒸汽，变成稀溶液，吸收过程中使蒸汽进一步释放热量，提高对第一盘绕段21中冷水的预热程度。其中，第二循环管路64的进口高于出口，冷剂50可保持自动流通。

例如，请参阅图1所示，所述第一循环管路61和第二循环管路64之间设置有溶液热交换器65，用于将第二循环管路64中冷剂50的热量传导至第一循环管路61中的冷剂50。通过设置所述溶液热交换器65，可以使第一循环管路61中的冷剂50在流入至右上腔室15前被预热，可产生更多量的蒸汽。其中，所述溶液热交换器65优选为设置在靠近右上腔室15的位置，以减少管路中的热损失。所述溶液热交换器65可选用普通的热交换器，考虑到热交换器为成熟的现有结构，因此本实施例不再对其进行赘述。

例如，请参阅图1所示，所述下腔室12内还设置有第二冷剂泵66和第二喷洒管路67，所述第二冷剂泵66用于抽吸下腔室12底部的冷剂50，并通过第二喷洒管路67喷洒至余热管路40上。通过上述设置，可以第二次地对余热管道的热量进行吸收，提高对余热管道的热量吸收效率。

例如，所述冷剂50为溴化锂、氟利昂、四氟乙烷、二氟一氯甲烷、二氯三氟乙烷、一氯四氟乙烷、二氯一氟乙烷或一氯二氟乙烷。但是应当理解的，所述冷剂50的具体类型并不局限于上述举例。

例如，请参阅图3所示，所述量子能供热装置70包括机壳71、量子传导液72、水热交换器73和加热电极74；所述量子传导液72填充于所述机壳71内部，所述水热交换器73和加热电极74均淹没于所述量子传导液72中；所述进水管和出水管均穿过所述机壳71与所述水热交换器73连通。其中，所述机壳71可选用具有绝缘导热性能的材料制成，如表面涂覆有导热硅胶的板材，又例如Upilex材料等。其中，所述量子传导液72可选用市售的NWS量子传导液。量子传导液72被电极激励产生热量，热量通过热传导的方式传递给水热交换器73，水热交换器73将其内部的经过预热的冷水进一步加热，热转换效率高。由于所述量子能供热装置70为现有技术，因此本实施例不再对其结构进行进一步介绍，例如本实施例不再对所述水热交换器73进行赘述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员，在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应该涵盖在本实用新型的保护范围内。