一种用于管道防冻的水伴热系统的制作方法

本实用新型涉及管道防冻领域，尤其涉及一种用于管道防冻的水伴热系统。

背景技术：

在寒冷地区，有些建筑地下空间整体不采暖，但在局部区域如非常闭入口区域、直接采光开敞区域、排风排烟口等附近敷设有室内消火栓、喷淋等供水管路。根据消防设计规范要求室内温度不低于4℃，且不高于70℃的场所应采用湿式系统。

为了解决管路防冻的问题，在只做保温不能满足需求的情况下，还需设计辅助伴热系统；在有些大深度冻土层室外管线敷设区域，为减少管线敷设深度或降低地下室顶板敷土，需要对室外管线进行辅助伴热防冻处理。

电伴热在北方地区目前应用较为广泛，通常用于非采暖区房间及露天（局部）给水、消防管路的防冻，目前在某些实际工程中因用量较大，业主投资成本比较高。

因此，有必要研究出一种用于管道防冻的水伴热系统，以解决电伴热业主投资成本较高的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种用于管道防冻的水伴热系统，因北方区域具有市政供热条件、余热回收利用条件或太阳能辅热条件，利用这些廉价热源采用小管径中低温水伴热实现管道防冻。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种用于管道防冻的水伴热系统，包括：

供水子系统，供水子系统接自现有热源换热站的供水系统，所述现有热源换热站是现有自建锅炉房、市政供热系统、余热回收系统、太阳能辅热系统配建的换热站；

热水分配器，所述供水子系统通过热水分配器与n条散热管连通，所述热水分配器把供水子系统的流体分配给每条散热管；

n条散热管，每条散热管缠绕在一条被保温管道上，所有散热管内均流动有中温水或低温水；

回水集水器，回水集水器把每条散热管的回水汇集至回水子系统；

回水子系统，回水子系统接入现有热源换热站的回水系统；

缠绕有散热管的被保温管道上设有保温层，所述散热管位于保温层和被保温管道之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述散热管为最小口径的可缠绕塑性散热水管。

作为本实用新型的进一步改进，所述供水子系统包括供水管道，所述回水子系统包括回水管道；

所述供水管道接自现有热源换热站的供水系统，所述回水管道接入现有热源换热站的回水系统。

作为本实用新型的进一步改进，还包括循环子系统，所述循环子系统的出水端连接回水集水器，所述循环子系统的进水端连接热水分配器；

散热管的回水通过循环子系统与热源换热后再次进入散热管循环使用。

作为本实用新型的进一步改进，所述循环子系统包括循环管道、设置在循环管道上的循环泵和单向阀，所述单向阀靠近循环管道的进水端安装；

循环泵把回水通过循环管道再次送入散热管循环使用。

作为本实用新型的进一步改进，所述循环子系统还包括板式换热器，所述循环泵把回水通过循环管道送入板式换热器升温后再次送入散热管循环使用。

作为本实用新型的进一步改进，所述循环子系统还包括连接管，连接管上设有开关阀，所述连接管安装在板式换热器的进水端与回水端之间；

打开开关阀关闭循环管道上与板式换热器连接的阀门，回水流过连接管进入散热管；

关闭开关阀打开所述阀门，回水进入板式换热器升温后才进入散热管。

作为本实用新型的进一步改进，散热管的回水温度低于40℃时开启循环泵，散热管的回水温度高于45℃时关闭循环泵。

作为本实用新型的进一步改进，还包括补水子系统，所述补水子系统与循环子系统连通，所述补水子系统向循环子系统补充水。

作为本实用新型的进一步改进，所述补水子系统包括补水管、补水泵和膨胀罐，所述补水泵安装在补水管上，所述膨胀罐与补水管连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、因北方区域具有市政供热条件、余热回收利用条件或太阳能辅热条件，本实用新型利用廉价现有热源采用小管径的散热管实现管道防冻。

2、为了保证被保温管道的防冻性能，本实用新型中设置保温层实现最小的热损失和较低的耗热量。

附图说明

图1为水伴热系统的原理框图；

图2为水伴热系统的换热示意图；

图3为散热管缠绕在被保温管道的示意图；

图4为散热管缠绕在被保温管道的截面示意图。

图中，100、供水子系统；200、散热管；300、回水子系统；400、循环子系统；10、被保温管道；20、保温层。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

传统水伴热系统是指采暖管、蒸汽管等热力管与有防冻需求的管道共沟敷设，使沟内环境温度升高，起到防冻作用。本实施例的水伴热系统是指利用现有的市政或独立的热源，单独设置一套中低温换热系统，由散热管缠绕并行提供热量起到防冻作用。

如图1所示，本实用新型提供了一种用于管道防冻的水伴热系统，包括供水子系统100、热水分配器、n条散热管200、回水集水器和回水子系统300。其中：

供水子系统100接自现有热源换热站的供水系统，回水子系统300接入现有热源换热站的回水系统，现有热源换热站是现有自建锅炉房、市政供热系统、余热回收系统、太阳能辅热系统配建的换热站。

供水子系统100通过热水分配器与n条散热管200连通，热水分配器把供水子系统100的流体分配给每条散热管200；每条散热管200缠绕在一条被保温管道10上，所有散热管200内均流动有中温水或低温水；回水集水器把每条散热管200的回水汇集至回水子系统300。

因北方区域具有自建锅炉房条件、市政供热条件、余热回收利用条件和太阳能辅热条件，本实用新型利用廉价现有热源采用小管径的散热管200实现管道防冻。此外，本实施例利用流动的介质进行热传导，运行费用低。

如图3和图4所示，缠绕有散热管200的被保温管道10上设有保温层20，散热管200位于保温层20和被保温管道10之间。

由于回水子系统300的回水温度低于40℃，为了保证被保温管道10的防冻性能，设置保温层20实现最小的热损失和较低的耗热量。

实施方式一：

本实施方式提供了一种用于管道防冻的水伴热系统，包括供水子系统100、热水分配器、n条散热管200、回水集水器和回水子系统300。其中：

供水子系统100接入现有热源换热站的供水系统，回水子系统300接入现有热源换热站的回水系统，现有热源换热站是现有自建锅炉房、市政供热系统、余热回收系统、太阳能辅热系统配建的换热站。

供水子系统100通过热水分配器与n条散热管200连通，热水分配器把供水子系统100的流体分配给每条散热管200；每条散热管200缠绕在一条被保温管道10上，所有散热管200内均流动有中温水或低温水；回水集水器把每条散热管200的回水汇集至回水子系统300。

供水子系统100包括供水管道，水伴热系统中回水子系统300包括回水管道；供水管道接自现有热源换热站的供水系统，回水管道接入现有热源换热站的回水系统。

因北方区域具有自建锅炉房条件、市政供热条件、余热回收利用条件和太阳能辅热条件，本实用新型利用廉价现有热源采用小管径的散热管200实现管道防冻。此外，本实施例利用流动的介质进行热传导，运行费用低。

如图3和图4所示，缠绕有散热管200的被保温管道10上设有保温层20，散热管200位于保温层20和被保温管道10之间。

由于回水子系统300的回水温度低于40℃，为了保证被保温管道10的防冻性能，设置保温层20实现最小的热损失和较低的耗热量。

实施方式二：

本实施方式提供了一种用于管道防冻的水伴热系统，包括供水子系统100、热水分配器、n条散热管200、回水集水器和回水子系统300。其中：

供水子系统100接入现有热源换热站的供水系统，回水子系统300接入现有热源换热站的回水系统，现有热源换热站是现有自建锅炉房、市政供热系统、余热回收系统、太阳能辅热系统配建的换热站。

供水子系统100通过热水分配器与n条散热管200连通，热水分配器把供水子系统100的流体分配给每条散热管200；每条散热管200缠绕在一条被保温管道10上，所有散热管200内均流动有中温水或低温水；回水集水器把每条散热管200的回水汇集至回水子系统300。

如图2所示，水伴热系统除了包括供水子系统100、热水分配器、n条散热管200、回水集水器和回水子系统300之外，还包括循环子系统400和补水子系统。

具体地，循环子系统400连接回水集水器和热水分配器；散热管200的回水通过循环子系统400再次进入散热管200循环使用。补水子系统与循环子系统400连通，补水子系统向循环子系统400补充水。

优选循环子系统400包括循环管道、设置在循环管道上的循环泵和单向阀、以及板式换热器，单向阀靠近循环管道的进水端安装；循环泵把回水通过循环管道再次送入散热管200循环使用，循环泵把回水通过循环管道送入板式换热器升温后再次送入散热管200循环使用。

循环子系统400除了包括循环管道、循环泵、单向、以及板式换热器外，还包括连接管，连接管上设有开关阀，连接管安装在板式换热器的进水端与回水端之间；打开开关阀关闭循环管道上与板式换热器连接的阀门，回水流过连接管进入散热管200；关闭开关阀打开阀门，回水进入板式换热器升温后才进入散热管200。优选散热管200的回水温度低于40℃时开启循环泵，散热管200的回水温度高于45℃时关闭循环泵。

优选补水子系统包括补水管、补水泵和膨胀罐，补水泵安装在补水管上，膨胀罐与补水管连通。

本实施例的水伴热系统为中低温伴热，回水温度低于40℃时开启循环泵，高于45℃时停止循环泵。

实施方式三：

在实施方式一和实施方式二公开方案的基础上，本实施方式给出了一个具体地应用实例。

某车站站前地下停车场，地下三层，负一层为市政穿行道路及公交停车换乘区，常开口部位较多，除预作用喷淋系统的阀后管路外，其他给水、消防管道均需伴热保温防冻。最低环境温度为-10℃，最高环境温度为40℃，管道需维持温度为5℃，保温材料采用橡塑。

本实施方式采用市政集中供应的高温热媒水，从毗邻建筑地下室接入停车场-1f换热站，热媒供回水温度为95～70℃。换热站建筑面积20平方米，内设板式换热器、伴热热水循环泵、集分水器等（如图2所示）。伴热管线采用耐热聚乙烯管，管径dn15，长度3000米，单根缠绕敷设，保温层20采用30mm厚橡塑管壳，被保温管道10在保证其水温不低于5℃时的散热量为7kw；散热管200供回水温度65～40℃，其换热量为7.3kw（大于散热量）。水伴热为低温伴热，回水温度低于40℃时开启循环泵，高于45℃时停泵。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。