CN110173749A - 一种低谷电储热户型供暖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低谷电储热户型供暖系统，换热水箱内部分别安装储放热单元和喷淋水装置，换热水箱顶部安装蒸汽集箱，蒸汽集箱出口依次连接汽水混合器、恒温水箱相、变频给水泵、散热器，散热器出口分为两路分别连接第一电动调节阀和第二电动调节阀，第一电动调节阀依次连接第一流量传感器和喷淋水装置，第二电动调节阀依次连接第二流量传感器和汽水混合器水侧入口；换热水箱底部还分别设置补水管路和排水管路；本发明利用夜间低价格的低谷电量加热储存在储热放单元内的储热材料，通过控制储热放单元表面温度形成的蒸汽和热水与采暖回水混合形成一定温度的热水进入恒温水箱，为用户提供持续的恒温热源。

Description

一种低谷电储热户型供暖系统
技术领域
本发明涉及一种蓄热供暖系统，尤其是一种低谷电储热户型供暖系统。
背景技术
夜间采用低谷电加热带有储热材料的储热设备，将低谷电或可再生能源发电转化为热进 行储存，在白天进行放热，供用户使用。现有双罐储热系统包含熔盐泵、熔盐电加热器等设 备成本较高；单罐储热系统结构简单、成本低廉，但受到安装在罐内盐水换热器面积的影响， 罐内熔盐温度与采暖用水热量不匹配，导致供水热功率不能恒定输出。无论是单罐储热系统， 还是双罐储热系统对小户型进行供热均须有成本低廉，易操作，功率恒定，且可调节性明显。 如何开发出一套低谷电储热户型供暖系统，是当前亟需解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种低谷电储热户型供暖系统，利用夜间低谷电加热储热 材料，白天放热，实现用户连续供暖。
本发明的技术解决方案是：
一种低谷电储热户型供暖系统，其中，包括：换热水箱1、储放热单元2、喷淋水装置3、 蒸汽集箱4、第一温度计5、压力表6、弹簧式安全阀7、第一流量传感器8、第一电动调节阀9、汽水混合器10、第二流量传感器11、第二电动调节阀12、第一温度传感器13、散热 器14、第二温度传感器15、变频给水泵16、第三温度传感器17、恒温水箱18、第一截止阀 19、第二截止阀20、第三截止阀21、第四截止阀22和保温结构23；
所述换热水箱1分别安装所述储放热单元2和所述喷淋水装置3，所述换热水箱1顶部 安装所述蒸汽集箱4，所述蒸汽集箱4出口与所述汽水混合器10汽侧入口相连接，所述汽水 混合器10出口与所述恒温水箱18相连接，所述恒温水箱18与所述变频给水泵16入口相连 接，所述变频给水泵16出口与所述散热器14入口连接，所述散热器14出口分为两路分别连接所述第一电动调节阀9和所述第二电动调节阀12，所述第一电动调节阀9连接所述第一流量传感器8，所述第一流量传感器8连接所述喷淋水装置3，所述第二电动调节阀12连接所述第二流量传感器11、所述第二流量传感器11连接所述汽水混合器10水侧入口；
所述换热水箱1底部分别设置补水管路和排水管路，分别用于储放热单元2低温供热和 系统紧急情况下补、排水，所述补水管路安装所述第四截止阀22，用于系统启动和系统用水 总量不足时的补水，所述排水管路安装所述第二截止阀20，所述第二截止阀20分别连接所 述第一截止阀19和所述第三截止阀21，所述第一截止阀19连接所述恒温水箱18，所述第 二截止阀20和所述第三截止阀21连接为系统停运和紧急状况时的排水，所述第二截止阀20 和所述第一截止阀19连接为储放热单元2低温区间加热水进入所述恒温水箱18的供水；
所述保温结构23包覆在所述换热水箱1和蒸汽集箱4外表面。
如上所述一种低谷电储热户型供暖系统，其中，所述换热水箱1顶部还分别安装所述第 一温度计5、所述压力表6和所述弹簧式安全阀7，所述第一温度计5监测所述蒸发换热水 箱内的温度，所述压力表6监测所述蒸发换热水箱内的压力，所述弹簧式安全阀7与所述恒 温水箱18相连接，所述弹簧式安全阀7在所述换热水箱内1压力超压时打开，蒸汽排放至所述恒温水箱18。
如上所述一种低谷电储热户型供暖系统，其中，所述汽水混合器10出口安装所述第一 温度传感器13，控制所述汽水混合器10出口水温。
如上所述一种低谷电储热户型供暖系统，其中，所述散热器14出口管路安装所述第二 温度传感器15，监测所述散热器14出口水温和二次调节所述第一电动调节阀9和第二电动 调节阀12的开度匹配，及所述变频给水泵16的流量。
如上所述一种低谷电储热户型供暖系统，其中，所述恒温水箱18安装所述第三温度传 感器17，监测所述恒温水箱18内水温和二次调节低温供热阶段所述第一电动调节阀9和第 二电动调节阀12的开度匹配，所述恒温水箱18外壁安装保温装置。
如上所述一种低谷电储热户型供暖系统，其中，所述换热水箱1内安装所述储放热单元 2为多层布置结构，每层由N个储放热单元组成，底层为液态水蒸发单元，中间层为喷淋水 蒸发单元，顶层为蒸汽过热单元。
如上所述一种低谷电储热户型供暖系统，其中，所述喷淋水装置3布置在顶层和中间层 之间，喷水方向朝向中间层。
如上所述一种低谷电储热户型供暖系统，其中，所述储放热单元2外壁为圆柱形电加热 器201，所述电加热器201采用电阻属性金属加热材料，外管壁两端设有所述电源接线端口 203，所述储放热单元2内盛装所述复合相变材料202。
如上所述一种低谷电储热户型供暖系统，其中，所述复合相变材料202熔点为 100℃-500℃，加热使用温度范围为100℃-800℃。
本发明一种低谷电储热户型供暖系统技术优点在于，该系统集储热、放热装置与一体； 利用夜间低价格的低谷电加热储存在储热放单元内的储热材料；储放热单元表面温度高于一 定温度时，利用喷淋水装置喷水至储放热单元表面蒸发、过热，过热蒸汽与用户采暖回水在 汽水混合器内混合，为用户提供持续的恒温热源；储放热单元表面温度低于一定温度时，利 用喷淋水装置喷水至储放热单元表面加热，加热后的热水直接进入恒温水箱，为用户提供持 续的恒温热源；本发明利用喷淋水装置对储热放单元表面喷水，得到不同温度的蒸汽和热水， 通过回水调节方式，保证用户采暖温度恒定。
附图说明
图1为本发明所提供的一种低谷电储热户型供暖系统的系统流程图；
图2为本发明的储放热单元结构示意图。
图3为本发明的内置电加热器储放热单元结构示意图。
主要元件标号说明：
本发明：
1：换热水箱 2：储放热单元 3：喷淋水装置
4：蒸汽集箱 5：第一温度计 6：压力表
7：弹簧式安全阀 8：第一流量传感器 9：第一电动调节阀
10：汽水混合器 11：第二流量传感器 12：第二电动调节阀
13：第一温度传感器 14：散热器 15：第二温度传感器
16：变频给水泵 17：第三温度传感器 18：恒温水箱
19：第一截止阀 20：第二截止阀 21：第三截止阀
22：第四截止阀 23：保温结构
201：电加热器 202：复合相变材料 203：电源接线端口
301：电加热器 302：金属材料 303：复合相变材料
304：金属肋片
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具 体实施方式。
实施例一，本发明的一种低谷电储热户型供暖系统的较佳的实施方式，如图1所示，安 装于换热水箱1内的储放热单元2，电加热器201利用夜间低谷电加热储存在储放热单元2 内的复合相变材料202，使之转换为热能并储存。
储放热单元2的温度高于200℃时，采暖回水一路由第一流量传感器8和第一电动调节 阀9协同控制经喷淋水装置3进入换热水箱1内，并被储放热单元2加热成过热蒸汽，过热 蒸汽经蒸汽集箱4进入汽水混合器10汽测，采暖回水另一路由第二流量传感器11和第二电 动调节阀12协同控制进入汽水混合器10水侧，与蒸汽混合成65-85℃的热水进入恒温水箱 18，热水在变频给水泵16的作用下进入散热器14，为用户提供恒定温度的热源，上述过程 构成储放热单元2高温释热供暖过程。
储放热单元2的温度低于200℃时，采暖回水一路由第一流量传感器8和第一电动调节 阀9协同控制经喷淋水装置3进入换热水箱1内，并被储放热单元2加热成高温水，高温水 由第一截止阀19和第二截止阀20协同控制进入恒温水箱18，采暖回水另一路由第二流量传 感器11和第二电动调节阀12协同控制经汽水混合器10进入恒温水箱18，与高温水混合成 65-85℃的热水，热水在变频给水泵16的作用下进入散热器14，为用户提供恒定温度的热源， 上述过程构成储放热单元2低温释热供暖过程。
换热水箱1和蒸汽集箱4超过安全压力时，弹簧式安全阀7打开，蒸汽直接排放至恒温 水箱18中；换热水箱1内压力低于弹簧式安全阀7起座压力时，弹簧式安全阀7关闭，上述过程构成系统安全保护过程。
实施例二，本发明的一种低谷电储热户型供暖系统的较佳的实施方式，与实施例一类似， 不同的是储放热单元2的电加热器301布置在储放热单元2中间，储放热单元2外表面为导 热系数较高的金属材料302，金属材料302外壁并布置有强化传热的金属肋片304，电加热 器301和金属材料302之间装有复合相变材料303，如图3所示。
以上所述为本发明结构示意、原理和技术优点。本行业的技术人员，在不脱离本发明的 构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种低谷电储热户型供暖系统，其特征在于，该系统包括：换热水箱(1)、储放热单元(2)、喷淋水装置(3)、蒸汽集箱(4)、第一流量传感器(8)、第一电动调节阀(9)、汽水混合器(10)、第二流量传感器(11)、第二电动调节阀(12)、散热器(14)、变频给水泵(16)、恒温水箱(18)、第一截止阀(19)、第二截止阀(20)、第三截止阀(21)、第四截止阀(22)和保温结构(23)；
所述换热水箱(1)上分别安装有所述储放热单元(2)和所述喷淋水装置(3)，所述换热水箱(1)顶部安装所述蒸汽集箱(4)，所述蒸汽集箱(4)的出口与所述汽水混合器(10)汽侧入口相连接，所述汽水混合器(10)的出口与所述恒温水箱(18)相连接，所述恒温水箱(18)与所述变频给水泵(16)入口相连接，所述变频给水泵(16)出口与所述散热器(14)入口连接，所述散热器(14)出口分为两路分别连接所述第一电动调节阀(9)和所述第二电动调节阀(12)，所述第一电动调节阀(9)连接所述第一流量传感器(8)，所述第一流量传感器(8)连接所述喷淋水装置(3)，所述第二电动调节阀(12)连接所述第二流量传感器(11)、所述第二流量传感器(11)连接所述汽水混合器(10)水侧入口；
所述换热水箱(1)底部还分别设置补水管路和排水管路，所述补水管路安装所述第四截止阀(22)，所述排水管路安装所述第二截止阀(20)，所述第二截止阀(20)分别连接所述第一截止阀(19)和所述第三截止阀(21)，所述第一截止阀(19)连接所述恒温水箱(18)；
所述保温结构(23)包覆在所述换热水箱(1)和蒸汽集箱(4)外表面。
2.如权利要求1所述的一种低谷电储热户型供暖系统，其特征在于，所述换热水箱(1)顶部还分别安装所述第一温度计(5)、所述压力表(6)和所述弹簧式安全阀(7)，所述弹簧式安全阀(7)与所述恒温水箱(18)相连接。
3.如权利要求1所述的一种低谷电储热户型供暖系统，其特征在于，所述汽水混合器(10)出口安装所述第一温度传感器(13)。
4.如权利要求1所述的一种低谷电储热户型供暖系统，其特征在于，所述散热器(14)出口管路安装所述第二温度传感器(15)。
5.如权利要求1所述的一种低谷电储热户型供暖系统，其特征在于，所述恒温水箱(18)安装所述第三温度传感器(17)。
6.如权利要求1所述的一种低谷电储热户型供暖系统，其特征在于，所述换热水箱(1)内安装所述储放热单元(2)为多层布置结构，每层由N个储放热单元组成，底层为液态水蒸发单元，中间层为喷淋水蒸发单元，顶层为蒸汽过热单元。
7.如权利要求1所述的一种低谷电储热户型供暖系统，其特征在于，所述喷淋水装置(3)布置在顶层和中间层之间，喷淋水装置(3)的喷水方向朝向中间层。
8.如权利要求6所述的一种低谷电储热户型供暖系统，其特征在于，所述储放热单元(2)外壁为圆柱形电加热器(201)，所述电加热器(201)采用电阻属性金属加热材料，外管壁两端设有所述电源接线端口(203)，所述储放热单元(2)内盛装所述复合相变材料(202)。
9.如权利要求8所述的一种低谷电储热户型供暖系统，其特征在于，所述复合相变材料(202)熔点为100℃-500℃，加热使用温度范围为100℃-800℃。
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