[实用新型]家用燃气热水取暖设备

说明书

本实用新型是采用燃气加热、热水作为循环介质、通过换热器散热来达成调节房间空气温度的一种新型家用燃气热水取暖设备。

随着人民生活水平的提高，冬天的家用采暖愈来愈成为一个普通家庭经常考虑的问题。除了热泵型的空调机外，市场上也出现了各种电加热取暖器，然而，空调机采用压缩循环气体膨胀来达成制冷和取暖目的，附件较多，加工要求高，运转费用也较高；而各种电加热器采用电能直接转换为热能的方式来供热，效率很低，使用成本也很高，而且在许多地方电力供应十分紧张，难以满足家用取暖的要求。虽然直接燃烧燃气取暖的方法曾经在不少场合使用，但因为涉及到安全性而无法在家庭中推广使用。

基于上述理由，本实用新型的目的是提供一种构造简单、可靠性高、安全性好、成本低廉的一种新型家用燃气热水取暖设备。它采用燃烧廉价的液化气或者煤气的方法产生热量加热封闭系统内的循环介质水，通过水的循环将热量远距离传输到翅片式换热器，通过换热器散出热量，从而有效地克服了上述不足之处。

图1为本实用新型的构造示意图。

图2为本实用新型反馈控制电路框图。

本实用新型主要由水循环回路、燃气热水器、散热器和温控反馈四个部分组成（参见图1）。水循环回路包括一个家用微型水泵（1）、水箱（2）以及连接各个部分的管子（6）；燃气热水器（9）用于加热循环介质水；控制反馈电路包括感温元件（3）、液面传感器以及控制电路（4）；散热器（5）采用结构类似于窗式空调蒸发器的换热器，由散热片、风扇和外壳组成。散热片的铜管上套有大量肋片，再加上换热器中的微型低噪风扇使得散热表面和空气间的换热是强迫对流换热，从而大大提高了散热效果。燃气热水器采用商用成品，气源（11）为煤气或者液化气。

循环介质水经过燃气热水器后温度达到70～80℃左右，通过软性管子流经安装在需取暖的房间内的散热器，返回到水箱（2），再通过微型水泵重新把水箱里的水抽到燃气热水器中，完成一个循环。在燃气热水器的出口处的管子上具有一个三通阀（7），连接散热器（5）和热水龙头（8）；在进口处的管子上也安装有三通阀（10），分别连接自来水管和微型水泵。只要补充水进入系统，热水可以通过龙头（8）流出，从而提供热水。水箱中安装有液面计，通过液面计检测水液位，当水少于一定量时，给出告警信号，指示电路控制加水。设置电路控制主要目的是提高效率，节约能源。温度传感器采用热敏电阻，控温精度达到3℃。反馈控制电路利用继电器的开合来控制循环系统的动作。温度和液面传感器的信号经数据采集电路到达单片中央处理机，经控制和隔离电路，中央处理机控制水泵、电扇、水阀和燃气热水器。以温度控制为例，具体的说，当取暖器工作使得房间达到由温控器设置的温度时，温控器切断电路，换热器的风扇和循环回路的水泵停止工作，而燃气加热器也因缺水而受控停止工作，从而整个取暖器停机。当温度下降到所调的下限温度时，继电器闭合，系统重新开始工作。

对整个燃气取暖设备模型进行初步测试，随着取暖设备的工作，水箱里的水温度逐渐升高，最后达到稳定态。测量散热器进出口水的温差△t，可由Q＝ρ·V·C·△t求得供热量Q。ρ为密度Kg／1，C为水比热J／Kg·℃，V为水流量1／min。当燃气热水器满负载工作时，一个典型的水流量V为5升／分左右，进出散热器的水温差约为20℃，假定一个封闭的20平方米的民用房间，温度从0℃升到20℃，所需的时间约为25分钟。

本实用新型明显具有如下的效果：第一，利用模块式的组合方式使得设备结构简单。第二，因为利用流动的液体水在内部作为工作介质，而且换热器表面和空气的换热是以强迫对流的方式进行的，因此相比其他家用的以静态介质、自然对流方式进行换热的取暖器，本实用新型的换热效率要高得多。第三，采用低噪声风扇，系统工作时噪声很低，且风扇可以手动关掉而并不影响取暖设备的工作。第四，因为用价廉的煤气或者液化气替代了电，使得本实用新型使用成本低，可以在广大城乡得到普遍应用。最后，本产品可以一机多用，设备可以配置多个换热器以满足多个房间的需要，而在取暖设备不需工作时，燃气热水器仍然可以单独使用，提供热水。