CN113405257A - 一种承压式谷电蓄热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种承压式谷电蓄热装置,属于谷电蓄热装置技术领域。它包括蓄热罐体、蓄放热电动阀、混水器、混水电动阀、加热循环泵、电真空热水锅炉和加热电动阀,所述蓄热罐体的顶部连接有第一连接管,蓄热罐体的底部连接有第二连接管,蓄热罐体内设置多个圆形孔板。通过根据蓄热罐体高径比在特定位置设置多个圆形孔板,有效加固蓄热罐体,确保蓄热罐体结构安全;利用开孔可防止蓄热罐体内热水紊流,形成放热时高温热水自下向上的垂直层流、蓄热时高温热水自上向下的垂直层流,保障温度分层,提高蓄热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种承压式谷电蓄热装置,属于谷电蓄热装置技术领域。
背景技术
谷电蓄热水箱一般采用方形、开式水箱,为保证热水层流,设计高度一般为4.5m,水箱数量一般为1-2个,单个水箱占地面积大。而公共建筑一般情况下地面、地下室的大面积、形状规则空间均有限,因此开式水箱蓄热受场地制约较大。开式水箱不锈钢板壁厚一般为1.5-2.0mm,采用不锈钢方钢横竖拉筋加固,造价高,可靠性较差,水箱开裂、漏水为常发故障,如发生水箱崩塌,水箱内95℃高温热水烫伤风险高。由于蓄热水温高,水箱为开式,导致了热水循环泵易气蚀。开式水箱不承压,需通过板式换热器换热后向采暖系统供热。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于:提供一种承压式谷电蓄热装置,它解决了现有技术中受场地制约大、易气蚀、不承压、需通过板式换热器换热后向采暖系统供热的问题。
本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现:
一种承压式谷电蓄热装置,包括蓄热罐体、蓄放热电动阀、混水器、混水电动阀、加热循环泵、电真空热水锅炉和加热电动阀,
所述蓄热罐体的顶部连接有第一连接管,蓄热罐体的底部连接有第二连接管,蓄热罐体内设有多个圆形孔板,圆形孔板在蓄热罐体不同的高径比位置处相互平行设置,每块圆形孔板上均设有多个开孔,
所述混水器包括第一进水口、第二进水口和出水口,
所述第一连接管连接有第一管道和第二管道,第二连接管连接有第三管道和第四管道,混水电动阀设于第一管道上,加热电动阀设于第二管道上,加热循环泵设于第三管道上,混水器的第一进水口与第一连接管通过第一管道连接,电真空热水锅炉与第二连接管通过第二管道连接,混水器的第二进水口与第四管道通过第五管道连接,第四管道与第五管道的连接处连接有进水管,混水器的出水口连接有出水管。
优选地,所述圆形孔板上开孔的形状为八边形。
更优选地,所述开孔以圆形孔板的圆心,每向外扩展一圈,每相邻两圈的开孔之间的距离逐级缩小,每相邻两圈的开孔数量递次增加,同一圈上的相邻两开孔之间的间距逐渐减小。
优选地,所述第一连接管上设有第一电动阀,第二连接管上设有第二电动阀。
优选地,所述进水管上设有第三电动阀,出水管上设有第四电动阀。
优选地,所述蓄热罐体和电真空热水锅炉均采用承压式设计。
本发明的有益效果是:
本发明提供的一种承压式谷电蓄热装置,通过设置圆形孔板,有效加固蓄热罐体,确保蓄热罐体结构安全;利用开孔可防止蓄热罐体内热水紊流,形成放热时高温热水自下向上的垂直层流、蓄热时高温热水自上向下的垂直层流,保障温度分层,提高蓄热效率;采用承压式设计,使蓄热装置与采暖系统对接时,无需中间换热环节,提高蓄热温差,降低了蓄热罐体高度,可根据现场实际情况灵活布置,降低了场地限制;本装置形成的水系统为闭式系统,水质更好,使热水循环泵无气蚀风险。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为第一圆形孔板或第二圆形孔板的结构示意图。
图3为第一圆形孔板或第二圆形孔板上的开孔的放大图。
图中:10、蓄热罐体;11、第一圆形孔板;12、第二圆形孔板;13、开孔;21、蓄放热电动阀;22、混水器;23、混水电动阀;24、加热循环泵;25、电真空热水锅炉;26、加热电动阀;27、温度传感器;28、第一连接管;29、第二连接管;30、第一管道;31、第二管道;32、第三管道;33、第四管道;34、第五管道;35、进水管;36、出水管;37、第一电动阀;38、第二电动阀;39、第三电动阀;40、第四电动阀。
具体实施方式
为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
需要说明的是,附图中的双箭头的实心箭头表示水系统放热时高温热水流动方向,双箭头的线形箭头表示水系统蓄热时高温热水流动方向。
实施例一:
请参阅图1-3,本实施例提供一种承压式谷电蓄热装置,包括蓄热罐体10、蓄放热电动阀21、混水器22、混水电动阀23、加热循环泵24、电真空热水锅炉25和加热电动阀26。并且蓄热罐体10垂直面均匀布置10根温度传感器27,谷电蓄热装置具有智能控制系统。
蓄热罐体10和电真空热水锅炉25均采用承压式设计。
蓄热罐体10的顶部连接有第一连接管28,蓄热罐体10的底部连接有第二连接管29。
蓄热罐体10内设有多个圆形孔板,圆形孔板在蓄热罐体10不同的高径比位置处相互平行设置,根据蓄热罐体10高径比,在特定位置设置圆形孔板的结构,一方面提高结构强度保障承压外,另外一方面通过圆形孔板形状和分布密度调整,抑制热对流,保障蓄热所需的温度分层效果。具体地,在蓄热罐体10的三分之一高度处设有第一圆形孔板11,在蓄热罐体10的三分之二高度处设有第二圆形孔板12,其中,第一圆形孔板11和第二圆形孔板12相同,均设有多个开孔13,其中,第一圆形孔板11上的开孔13分布呈圆形且有多个,且均与第一圆形孔板11为同心圆,第二圆形孔板12上的开孔13分布呈圆形且有多个,且均与第二圆形孔板12为同心圆。一方面,可有效蓄热加固罐体,确保蓄热罐体10结构安全;另一方面,可防止蓄热罐体10内热水紊流,形成放热时高温热水自下向上的垂直层流、蓄热时高温热水自上向下的垂直层流,抑制热对流,保障温度分层,提高蓄热效果。
混水器22包括第一进水口、第二进水口和出水口。
第一连接管28连接有第一管道30和第二管道31,第二连接管29连接有第三管道32和第四管道33,混水电动阀23设于第一管道30上,加热电动阀26设于第二管道31上,加热循环泵24设于第三管道32上,混水器22的第一进水口与第一连接管28通过第一管道30连接,电真空热水锅炉25与第二连接管29通过第二管道31连接,混水器22的第二进水口与第四管道33通过第五管道34连接,第四管道33与第五管道34的连接处连接有进水管35,进水管35连接至采暖系统进行采暖回水,混水器22的出水口连接有出水管36,出水管36连接至采暖系统进行采暖供水,使本装置的水系统形成闭式系统,使装置内的水质更好,热水循环泵无气蚀风险,使用寿命长。
本装置可直接并入中央空调采暖水系统,无需板式换热器,高温热水可直接与采暖回水混合后供热。采暖回水直接进蓄热罐体10,蓄热罐体10内热水谷时段蓄热温度为95℃,峰、平时段放热后降至35℃,蓄热罐体10进出水温差高达60℃,蓄热温差更大,相同体积较开式水箱蓄热能力提升20%,蓄热能力更强,降低了为防止热水紊流对蓄热罐体10高度的要求,高度仅为普通开式蓄热水箱的80%,占地面积小,可根据现场实际情况灵活布置多个。
在一种优选实施例中,第一连接管28上设有第一电动阀37,第二连接管29上设有第二电动阀38,进水管35上设有第三电动阀39,出水管36上设有第四电动阀40。
第一圆形孔板11和第二圆形孔板12上开孔13的形状为八边形,参阅图3。
第一圆形孔板11上的开孔13,以第一圆形孔板11的圆心,每向外扩展一圈,每相邻两圈的开孔13之间的距离逐级缩小,每相邻两圈的开孔13数量递次增加,同一圈上的相邻两开孔13之间的间距逐渐减小;
第二圆形孔板12上的开孔13,以第二圆形孔板12的圆心,每向外扩展一圈,每相邻两圈的开孔13之间的距离逐级缩小,每相邻两圈的开孔13数量递次增加,同一圈上的相邻两开孔13之间的间距逐渐减小。
上述第一圆形孔板11和第二圆形孔板12为结构相同的孔板,以直径2800mm,高3600mm的蓄热罐体10为例,开孔13的位置、数量及两开孔13的间距的设计方式如下:
(1)孔板上开孔13的位置:
以孔板的圆心,每向外扩展一圈,相邻两圈的开孔13之间的距离逐级缩小,即外扩距离逐级缩小:
R1=36.0mm;
R2=R1+R1*0.985=71.5mm;
R3=R2+R1*0.9852=106.4mm;
Rn=Rn-1+R1*0.985(n-1)mm;
Rn为外扩第n圈上,所开孔13的中心到孔板圆心的距离。
注:如Rn-R(n-1)计算值小于20mm,则按20mm取值。
(2)孔板上开孔13的数量:
以孔板的圆心,每向外扩展一圈,每相邻两圈的开孔13数量递次增加:
N1=8;
Nn=8*n。
(3)孔板上开孔13的间距:
以孔板的圆心,每向外扩展一圈,同一圈上,相邻两个开孔13之间的间距逐渐减小:
D1=2*3.14159*R1/N1=28.3mm;
D2=2*3.14159*R2/N2=28.1mm;
Dn=2*3.14159*Rn/Nn mm;
Dn为外扩第n圈上,相邻的孔中心之间的定位圆弧长度。
注:如Dn计算值小于20mm,则按20mm取值。
本实施例提供的一种承压式谷电蓄热装置的工作原理如下:
a)模式1,谷时段,仅蓄热:开启电真空热水锅炉25、加热循环泵24、加热电动阀26、蓄放热电动阀21,向蓄热罐中蓄热;温度达到95℃后,停止蓄热,关闭电真空热水锅炉25、加热循环泵24、加热电动阀26、蓄放热电动阀21。
b)模式2,谷时段,蓄热的同时供热:开启电真空热水锅炉25、加热循环泵24、加热电动阀26、蓄放热电动阀21,向蓄热罐中蓄热;温度达到95℃后,停止蓄热,关闭蓄放热电动阀21;开启混水电动阀23,根据实际采暖负荷大小,调节混水电动阀23开度,向中央空调系统供热。
c)模式3,峰、平时段,蓄热装置供热:关闭电真空热水锅炉25、加热循环泵24、加热电动阀26,开启蓄放热电动阀21、混水电动阀23,根据实际采暖负荷大小,调节混水电动阀23开度,向中央空调系统供热。温度达到35℃后,停止蓄热装置供热。
d)模式4,峰、平时段,电真空热水锅炉25供热:开启电真空热水锅炉25、加热循环泵24、加热电动阀26、混水电动阀23,关闭蓄放热电动阀21,根据实际采暖负荷大小,调节混水电动阀23开度,向中央空调系统供热。
e)蓄热罐体10垂直面均匀布置10根温度传感器27,监测蓄热装置蓄热、放热进程。
f)智能控制系统根据设定峰、平、谷时段以及设定中央空调运行时段,自动按模式1、2、3、4运行。
g)智能控制系统基于历史运行数据和室外环境温湿度进行负荷预测,判断蓄热装置在峰、平时段的供热能力。如评估结果为不能全部覆盖峰、平时段的供热需求,则自动调整系统运行模式,确保峰时段采用蓄热装置供热,平时段采用电真空热水锅炉25供热。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应当了解,本发明不受上述实施例的限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种承压式谷电蓄热装置,其特征在于,包括蓄热罐体、蓄放热电动阀、混水器、混水电动阀、加热循环泵、电真空热水锅炉和加热电动阀,
所述蓄热罐体的顶部连接有第一连接管,蓄热罐体的底部连接有第二连接管,蓄热罐体内设有多个圆形孔板,圆形孔板在蓄热罐体不同的高径比位置处相互平行设置,每块圆形孔板上均设有多个开孔,
所述混水器包括第一进水口、第二进水口和出水口,
所述第一连接管连接有第一管道和第二管道,第二连接管连接有第三管道和第四管道,混水电动阀设于第一管道上,加热电动阀设于第二管道上,加热循环泵设于第三管道上,混水器的第一进水口与第一连接管通过第一管道连接,电真空热水锅炉与第二连接管通过第二管道连接,混水器的第二进水口与第四管道通过第五管道连接,第四管道与第五管道的连接处连接有进水管,混水器的出水口连接有出水管。
2.根据权利要求1所述的一种承压式谷电蓄热装置,其特征在于,所述圆形孔板上开孔的形状为八边形。
3.根据权利要求1或2所述的一种承压式谷电蓄热装置,其特征在于,所述开孔以圆形孔板的圆心,每向外扩展一圈,每相邻两圈的开孔之间的距离逐级缩小,每相邻两圈的开孔数量递次增加,同一圈上的相邻两开孔之间的间距逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的一种承压式谷电蓄热装置,其特征在于,所述第一连接管上设有第一电动阀,第二连接管上设有第二电动阀。
5.根据权利要求1所述的一种承压式谷电蓄热装置,其特征在于,所述进水管上设有第三电动阀,出水管上设有第四电动阀。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: 201500 No. 88, Huangxi West Street, LvXiang Town, Jinshan District, Shanghai (Lvxiang economic Park) Applicant after: Shanghai Nanyu Smart Energy System Co.,Ltd. Address before: 201500 No. 88, Huangxi West Street, LvXiang Town, Jinshan District, Shanghai (Lvxiang economic Park) Applicant before: Shanghai Nanyu energy saving Engineering Co.,Ltd. |