CN105387514A - 固体蓄热直热式供暖装置 - Google Patents

固体蓄热直热式供暖装置 Download PDF

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Abstract

本发明是一种固体蓄热直热式供暖装置,所述供暖装置包括固体蓄热堆、热管交换器和电脑控制系统,所述固体蓄热堆位于直热式供暖装置下部,热管交换器位于上部,外壁由隔热保温层(3)构成直热式供暖装置的整体结构。本发明的蓄热系统结构合理、高效节能,可利用谷电蓄热,环保稳定、安全可靠,不仅容易操作、蓄热温度高、热交换过程平稳,而且整机的热贮蓄能力强,能够即时释放热水,输出连续并能保证时长,达到零污染、零排放,适合于我国南、北方各生活小区、办公楼、学校、酒楼等独立大面积集中供暖。

Description

固体蓄热直热式供暖装置
技术领域
[0001] 本发明设及供暖装置,尤其是设及一种利用固体蓄热的直热式供暖置。
背景技术
[0002] 城市冬季取暖一直采用集中供暖方式,采用烧煤或天然气的供暖锅炉。运种传统 的供热方式主要有W下缺点:能源利用率低,不可再生资源消耗多且浪费严重,煤炭或天然 气产生污染;热水运送半径及运送能源量过大,调节困难,冷热不均,且维修量也大,安装、 运行成本高;供暖舒适稳定性不强,不具有用户操作性;由于设备、材料、施工、运行、维修 等因素使得系统漏水,用户受损现象时有发生,且一旦发生,不能立即停止泄漏,甚至因为 一户的问题牵连到其他用户。近几年市场上出现了诸多分户供暖的方式,在一定程度上解 决了用户不能控制室内溫度的问题,且更加舒适,但运些方式投入成本较大,不利于大规模 推广。
[0003] 供暖的方式有很多种,如汽热供暖、水热供暖、电热供暖等,其中,电热供暖是一种 环保方式的供暖,其总的设备投资较低,不产生有害气体,无环境污染,无管道布置之占地, 不会影响环境美观,使用方便;当不使用时可切断电源,既节约能源,又不会影响邻室供暖。 因此,电热供暖有其一定的市场占有额,且呈发展的趋势。而如何改进设计,使其进一步的 节能、高效,是业者努力的方向。
[0004] 为合理分配电网资源,降低能耗,一些地方提倡错峰用电。为了配合错峰用电,人 们研发了储热式电暖器。比如专利CN2692544Y的储热式电暖器,主要由箱体、储热体、保溫 层W及电热管构成,电热管安装在储热体内。在用电低谷时,电热管工作加热储热体,储热 体储存热量,等到用电高峰时,电热管不工作,储存了热量的储热体向外部散热,达到供暖 的目的。由于该储热式电暖器没有即时供暖功能,只能先加热储热体,然后利用储热体进行 散热取暖,因而其使用的便捷性是有限的,在没有储热的情况下,是无法实现快速取暖。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提出一种利用谷电蓄热、高效节能的固体蓄热直热式供暖装置。
[0006] 为了实现本发明的目的,提出W下技术方案: 一种固体蓄热直热式供暖装置,所述供暖装置包括固体蓄热堆、热管交换器和电脑控 制系统,所述固体蓄热堆位于直热式供暖装置下部,热管交换器位于上部,外壁由隔热保溫 层3构成直热式供暖装置的整体结构。
[0007] 所述固体蓄热堆包括电加热管9、固体蓄热砖5、热管吸热端4和多个固体蓄热堆 测溫点2,所述电加热管9、固体蓄热砖5和热管吸热端4紧密接触;电加热管9通=相电加 热固体蓄热砖5,固体蓄热砖5升溫使热管工作; 所述热管交换器由热管换热区11、热管放热端8、变频水累6和多个热管交换器测溫点 10构成,所述热管换热区11设置冷水进口和热水出口,通过管道连接供热水箱,通过变频 水累6构成冷热水的循环; 所述电脑控制系统包括智能控制柜8和配电柜,智能控制柜8设置多组溫度控制感应 器7,溫度控制感应器7与固体蓄热堆测溫点2和热管交换器测溫点10总和对应;所述配 电柜包括3组继电器,通过电脑控制系统控制与蓄热堆的电加热管9连接,向电加热管9提 供=相电源。
[0008] 所述热管放热端1设置换热翅片,提高换热效率。
[0009] 所述固体蓄热堆内的各处设置固体蓄热堆测溫点2,包括上部、中部和下部的多处 位置,准确反映固体蓄热堆的溫度变化;热管换热区11内和冷热水进出口处均设置热管交 换器测溫点10,准确反映冷热水的溫度变化。溫度控制感应器7信号控制点为24个节点。
[0010] 所述固体蓄热堆测溫点2和热管交换器测溫点10两类测溫点均设置K式热电偶 溫度计,所述K式热电偶溫度计分别与溫度控制感应器7相连,向电脑控制系统提供接收的 溫度信号,控制整个系统的运行。
[0011] 所述供热水箱箱体外表面设置保溫层;箱体内分布有高斯磁铁,所述高斯磁铁为 25000高斯磁铁;箱体上端面开设有排气口,所述排气口连接有排气阀。
[0012] 本发明的蓄热系统结构合理、高效节能,可利用谷电蓄热,环保稳定、安全可靠,不 仅容易操作、蓄热溫度高、热交换过程平稳,而且整机的热胆蓄能力强,能够即时释放热水, 输出连续并能保证时长,达到零污染、零排放,适合于我国南、北方各生活小区、办公楼、学 校、酒楼等独立大面积集中供暖。
附图说明
[0013] 图1是本发明固体蓄热直热式供暖装置整体结构示意图。
[0014] 其中: 重#:義簾iSi 7湿度控龍惑应叢 2蠢綠壽热堆蟲楚魚 貧|||誦讓I戀 SIfciiSW 貧義義 4巧寶敏热韻 10巧瓷文换器刪怠与; 5 PP: Ii
具体实施方式
[0015] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,W下结合附图和具体实施例, 对本发明进一步详细说明。
[0016] 图1是本发明固体蓄热直热式供暖装置整体结构示意图。本发明是新型固体蓄热 直热式供暖装置,其中包括固体蓄热堆、热管交换器和电脑控制系统=大主要部分,固体蓄 热堆位于直热式供暖装置下部,热管交换器位于上部,二者组合在一起的,外壁由隔热保溫 层3构成直热式供暖装置的整体结构。
[0017] 所述固体蓄热堆包括电加热管9、固体蓄热砖5、热管吸热端4和多个固体蓄热堆 测溫点2。电加热管9、固体蓄热砖5和热管吸热端4紧密接触,电加热管9通=相电加热 固体蓄热砖5,固体蓄热砖5升溫使热管工作。
[0018] 热管交换器由热管换热区11、热管放热端8、水累6和多个热管交换器测溫点10 构成,热管换热区11设置冷水进口和热水出口,通过管道连接供热水箱(图中未示),通过水 累6构成冷热水的循环。
[0019] 热管放热端1设置换热翅片,提高换热效率。
[0020] 所述电脑控制系统包括智能控制柜8和配电柜,智能控制柜8设置多组溫度控制 感应器7 ;固体蓄热堆内的各处设置固体蓄热堆测溫点2,包括上部、中部和下部的多处位 置,准确反映固体蓄热堆的溫度变化;热管换热区11内和冷热水进出口处均设置热管交换 器测溫点10,准确反映冷热水的溫度变化。两类测溫点均设置K式热电偶溫度计,其总和与 溫度控制感应器7对应。溫度控制感应器7分别与K式热电偶溫度计相连,向电脑控制系 统提供接收的溫度信号,控制整个系统的运行。
[0021] 所述配电柜包括3组继电器,分别为继电器A、继电器B和继电器C,通过电脑控制 系统控制与蓄热堆体的电加热管9连接,向电加热管9提供S相电源。
[0022] 控制系统与蓄热堆体的连接主要有:K式热电偶溫度计的信号连接,加热管的S 相平衡连接。控制系统与热交换器的连接主要有:水累的=相连接,K式热电偶溫度计的信 号连接。
[0023] 本固体蓄热直热式供暖装置的工作原理:首先在谷电时间启动电加热管9使常溫 的固体蓄热砖5溫度慢慢上升,升溫时间为8小时左右,溫度最终达到600,在谷电停止前系 统会自动停止加热。
[0024] 当固体蓄热砖5溫度达到50度时,热管就会自动开始工作,与固体蓄热砖5交错 排列的热管吸热端4吸热,位于上层热管换热区11的热管放热端1放热提高水溫;当上层 换热水层里的水溫达到50度时,变频水累6就会自动开始在低频率工作,将水箱里的冷水 不停的通过换装置进行热交换,当固体蓄热砖5的溫度升至600度W上时,变频水累的工作 频率达到最高,此时整个系统都将达到热平衡状态。当水箱的水通过变频水累6循环加热 升至80度时,供热系统就可向管网中循环热水供暖了。注意:固体蓄热砖5的理论升溫溫 度在700度W下,超级热管的工作溫度在50 - 800度之间。当蓄热砖的溫度越高时,超级 热管的工作功率就越大。变频水累6的工作频率会趋向于高频率运行。当整个系统达到平 衡时,系统就可提供源源不断的热水,直到蓄热砖的溫度降至50度W下。等待第二天的谷 电时间重新加热蓄热砖。系统在运行特点是水累循环系统是一直工作的,一旦水累出现问 题就会启动备用水累,同时系统并报警。
[0025] W上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的 详细说明,所应理解的是,W上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明, 凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的 保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种固体蓄热直热式供暖装置,其特征在于:所述供暖装置包括固体蓄热堆、热管 交换器和电脑控制系统,所述固体蓄热堆位于直热式供暖装置下部,热管交换器位于上部, 外壁由隔热保温层(3)构成直热式供暖装置的整体结构。
2. 根据权利要求1所述的供暖装置,其特征在于:所述固体蓄热堆包括电加热管(9)、 固体蓄热砖(5)、热管吸热端(4)和多个固体蓄热堆测温点(2),所述电加热管(9)、固体蓄 热砖(5)和热管吸热端(4)紧密接触;电加热管(9)通三相电加热固体蓄热砖(5),所述固 体蓄热砖(5)升温使热管工作; 所述热管交换器由热管换热区(11)、热管放热端(1)、变频水栗(6)和多个热管交换器 测温点(10)构成,所述热管换热区(11)设置冷水进口和热水出口,通过管道连接供热水 箱,通过变频水栗(6)构成冷热水的循环; 所述电脑控制系统包括智能控制柜(8)和配电柜,智能控制柜(8)设置多组温度控制 感应器(7),温度控制感应器(7)与固体蓄热堆测温点(2)和热管交换器测温点(10)总和对 应;所述配电柜包括3组继电器,通过电脑控制系统控制与蓄热堆的电加热管(9)连接,向 电加热管(9)提供三相电源。
3. 根据权利要求2所述的供暖装置,其特征在于:所述热管放热端(1)设置换热翅片, 提高换热效率。
4. 根据权利要求3所述的供暖装置,其特征在于:所述固体蓄热堆内的上部、中部和 下部位置设置多处固体蓄热堆测温点(2),准确反映固体蓄热堆的温度变化;热管换热区 (11)内和冷热水进出口处均设置热管交换器测温点(10),准确反映冷热水的温度变化。
5. 根据权利要求4所述的供暖装置,其特征在于:所述固体蓄热堆测温点(2)和热管交 换器测温点(10)两类测温点均设置K式热电偶温度计,所述K式热电偶温度计分别与温度 控制感应器(7)相连,向电脑控制系统提供接收的温度信号,控制整个系统的运行。
6. 根据权利要求5所述的供暖装置,其特征在于:所述供热水箱箱体外表面设置保温 层;箱体内分布有尚斯磁铁,所述尚斯磁铁为25000尚斯磁铁;箱体上端面开设有排气口, 所述排气口连接有排气阀。
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