向用具供应热能的系统及其所用设备技术方案

一种向用具供应热能的系统，其具有至少由一个热源加热的运载媒体，至少一个热源的输出管线连接到与其配合的至少一个分配器的入口上，该分配器包括多个出口，通往不同温度的热能用具的流体管线与之相连，通过分配器就能选定一个用具并把加热的运载媒体供应给该用具。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种向用具供应热能的系统，其运载媒体至少在一处热源被加热，本专利技术还涉及供这种系统用的分配装置和收集装置以及包括这些分配装置、收集装置和用于对供给用具的加热的运载媒体进行控制的设备。为了向用具供应热能而使用诸如太阳能收集器、废热收集器、地下水库等环境能源收集器已然是公知的了，同时还知道为了获得适合热能用具需要的温度可用热力泵把某种温度低的热能提高到高温度的热能。由于向用具提供热能涉及到许多方面的技术，而已知的各种系统远不能达到这些技术与组成系统的要求，因此这样的系统的普遍使用受到很大的限制。例如，对于环境能源收集器特别是太阳能收集器来讲，在对它们供以足够低温度的运载媒体时效率最佳，因为只有如此大的温差才可为该环境能源收集器所利用，才能回收大量的热能。可是，必须注意的是大多数环境能源收集器的可获取的热量是随时间而变化的，从环境能源收集器中可取出的热能取决于例如该期间的户外温度，而该温度在夏季是比冬季高出许多的，而且照例是白天又高于夜间，由太阳能收集器所能回收的热能也取决于太阳与太阳能收集器的相对位置，也取决于气候。对于从生产工艺或工艺操作中回收余热一类的热收集器也有类似的技术状态，因为这些热量是与这些操作过程发生的时间有关的，这就出现了热收集器供热时间与用户需要热能的时间不能匹配的棘手问题，结果是一方面热收集器回收热能供应过度，另一方面则是热收集器不敷热量消费的需要。还应该考虑的是运载媒体是由具有不同温度的不同的热收集器，例如太阳能收集器、环境能源收集器和热库同时输出的，因而必须使来自不同热源的运载媒体不混在一起，因为这意味着无论哪一运载媒体处于最高温度都将被冷却到一个较低的温度并伴有热能的附加损耗，相应的必须保证使来自不同热源的具有不同温度的运载媒体输送到被设定在这些温度值上的特定的热能用具去。如果用热力泵把给定的温度提高到较高的温度时，为了能向要求高温热能的某些热能用具供应热能，还应考虑到热力泵的效率总是在供给在某些较窄温度值范围内的运载媒体时才处于最佳状态。此外，热力泵还需要保持连续工作一段相当长的时间，就是说至少一个小时；必须避免频繁地开闭热力泵，否则会大大缩短其寿命，另外的一个方面是其必须设计成具有最大的热力泵容量，使其就是在从环境能源收集器回收的热能供应量低的情况下也能适应对热能的需求。要提及的另一方面是，在各类建筑中特别是宾馆、公寓楼、商业设施和工厂中，不仅需要热能而且需要供冷(negative heat en-ergy)。在一年中的寒冷季节特别在冬天，取暖需要热能；就是在整个一年中，为了对清洁用水、游泳池、室内空调等进行通常用途的加热也需要热能。在全年中，为作诸如食物储藏的冷冻系统冷却之用也需要冷源，由于这种系统照例是设置在建筑物的中心部位的，业已发现其在冬季对冷源的需求至少是和夏季的一样高，甚至更高，其原因是在冬天这些建筑是供暖的，其热能也到达冷冻室中。因此，本专利技术的目的是提供一种向用具供应热能的系统，其具有至少由一个热源加热的运载媒体，考虑到了上述各个方面，从而可使该系统满足为其所形成的各种技术与组成系统的要求。按照本专利技术，其可以通过如下方式实现至少一个热源的输出管线连接在与之相配的分配器的入口上，该分配器包括许多出口，通往不同温度的热能用具的流体管线与之相连；利用该分配器可以选定一个用具并把加热后的运载媒体输送至该用具。该分配器应能保证由热源输出的运载媒体供至一个特定的用具或一组热能用具，为此，需要借助热源而输出的温度值精确。最好，将需要不同温度的热能用具串联起来，从而可使运载媒体能依次地流过各用具，可以列举出散热器、洗碗机、洗衣机、衣物干燥机、热水加温器和地板加温系统作为加热的运载媒体流过其中的单独连接或最好是将它们串联的例子；在工作过程中，运载媒体向用具放出其热能并被冷却。可列举的热源的例子为环境能源收集器，特别是太阳能收集器、废热收集器，热库，特别是地下水库等。若设置两个太阳能收集器，使它们分别对准不同的方向，则它们排出不同温度的运载媒体。由于每个这种热源都是分配给其各自的分配器的，通过各分配器，运载媒体被通向一个或一组用具，而且总是被调整到与之相关的收集器的运载媒体输出所具有的特定温度上，于是，就可把热能从运载媒体中提取出来。此外，还可设置例如在内壁中、在其它地板中以及在外壁中的管线等的低温度热能用具，低温运载媒体引入其中，其结果是一方面对其中所含热能加以储存，另一方面进行绝热，就能实现室内的气候控制。另外，也可以设置至少一个储能库，例如地下水库。最好，该系统包括另外一个热力泵式的热源，至少设置一个收集器用于供应热力泵，不同温度的一个用具或一组用具的回管连接到其入口上，其出口则连到热力泵的入口上。这就可以使其能顾及到热力泵只是在供应具有严格确定的温度值的运载媒体时才有最佳效率的性能。借助于收集器，从消耗热能的一个用具或用具组或许多用具或用具组之一来的特定回管可被选定，并具有供热力泵所需的温度的运载媒体，这些媒体被传送到热力泵。热力泵把运载媒体温度提高到可供至热能用具的所需值，通过与热力泵相连的分配器来实现运载媒体供给，并借助此分配器可以选定需要从热力泵供应热能的特定的用具。在储能库中可进行过量热能的储存，当环境能源收集器输出的热能过小时，这些热能就可以被取出。下面，通过附图中所示的各实施例来详细说明本专利技术的系统、分配器、收集器和设备。附图说明图1是本专利技术系统的示意图；图2是本专利技术装置的轴测图；图3是本专利技术装置的轴测图，其中某些部件已被拆去。按照本专利技术的系统包括两个分配器1、2，两个热源的输出管线10、20分别连接在它们的入口上，该热源可包括例如环境能源收集器，特别是太阳能收集器A、B，废热收集器，地下水库等。与各自的分配器1、2的出口相连的管线11-19＇和21-29＇被连接到用于不同温度的热能用具的流体管线71-79＇上。来自用具的回管71a-79a分别依次连接到下一个热能用具的流体管线上，于是就把回管71a连接到供第二热能用具使用的流体管线72上。流体管线71-75通向五个从约80℃到约30℃的高温的一组热能用具，例如第一为散热器，第二为洗碗机、洗衣机、干燥机等机器，第三与第四为热水加温器，第五为地板加热器。流体管线76-79则通向从约25℃到20℃的低温的第二组热能用具，例如内壁管路、内侧地板、外壁和两个不同的地下水库。另外，还设置第三分配器3和第四分配器4。热力泵8的回管80连接到第三分配器3的单个入口上，第三分配器3的输出管线31-34通向高温热能用具的流体管线71-74。来自冷冻系统9的管线90连接到第四分配器4的单个入口上，第四分配器的输出管线41-44与低温热能用具的流体管线77-79＇相连。还设置两个收集器5、6，第一收集器5的输入管线51-54与两个分配器1、2的、通向高温热能用具的流体管线72-75的输出管线12-15和22-25相连，第一收集器5的单独输出管线50通向热力泵8。第二收集器6的输入管线61-65连接到通向低温用具的流体管线76-79＇的第一分配器1的管线16-19＇和第二分配器2的管线26-29＇上，单独输出管线60通向热力泵8。热力泵8包括一个蒸发器81和一个冷凝器84；蒸发器的出口通过管线82与压缩机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种向用具供应热能的系统，其中具有至少由一个热源加热的运载媒体，其特征在于：至少一个热源（Ａ、Ｂ、８）的输出管线和与之相配合的至少一个分配器（１、２）的入口相连，分配器（１、２）有许多出口，通向不同温度的热能用具的流体管线（７１－７９′）连接在其上，通过分配器（１、２）可以选定一个应向其供给加热的运载媒体的热能用具。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿洛伊斯施瓦茨，
申请(专利权)人：ERI能源机构研究和发展有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]