CN114216153B - 一体化蓄能供暖电暖炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种一体化蓄能供暖电暖炉，包括储能机构、加热机构、传热机构、检测机构、控制机构。本发明控制机构通过检测机构获取实时加热管内导热油的实时温度数据和进水口的实时温度数据，控制机构将获取的实时数据与控制机构设置的预设值相比较，对加热器的加热温度、各个加热管内的导热油的流量、导热管内导热油的流速以及水管内水的流速进行调节，解决根据实时温度对设备的工作状态进行调节的问题，既不浪费能源又能使供暖温度符合预设标准的技术问题。

Description

一体化蓄能供暖电暖炉

技术领域

本发明涉及供暖节能领域，具体是涉及一种一体化蓄能供暖电暖 炉。

背景技术

随着化石能源的日益减少，能源危机成为目前人类面临的重要问 题，在供暖行业，新兴可再生能源成为趋势，油作为一种常见的能量 传递介质，其沸点高，传递显热能力强，可提供50-150℃温度，常 用作传热液。相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提 供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将 吸收或释放大量的潜热。这种材料一旦在人类生活被广泛应用，将成 为节能环保的最佳绿色环保载体，在我国已经列为国家级研发利用序 列。

目前对于电储热供暖相匹配的储能装置主要有水蓄热、固体蓄热、 相变蓄热等。中国科学院过程工程研究所中国科学绿色过程与工程重 点实验的王会《王会,李建强,杜鹏程,梁志龙.基于低谷电力利用电锅 炉水蓄热的清洁供暖的实验研究[J].制冷与空调(四 川),2020,34(05):532-537.》搭建了基于低谷电能水蓄热的清洁供暖 系统，该供暖系统采用夜间谷价电对蓄热水箱蓄热，白天利用蓄热水 箱单独供暖。实验结果表明，主要利用谷电时段进行蓄热，非谷电时 段放热满足供暖需求。

当前蓄热技术正在大力推广，但其中也存在一些问题，蓄热体与 加热炉两者体积大、占地面积大；蓄热式热风炉热风温度不稳定，切 换机构多、容易出问题、蓄热体寿命短、维修成本高、购置成本极高； 固体蓄热温度太高、对零部件损伤比较大、使用寿命短、进口价格高； 水箱蓄热占地大、容易发生泄漏；高温蓄热技术蓄热密度小、蓄热设 备体积庞大、效率不高。

发明内容

为此，本发明提供一种一体化蓄能供暖电暖炉，可以解决无法根 据实时温度对加热器温度和加热器内导热油流量进行调节，以使供暖 温度符合预设标准的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种一体化蓄能供暖电暖炉，包括：

储能机构，用于储存热能，所述储能机构包括箱体，所述箱体用 于盛放相变材料；

加热机构，设置于所述箱体里，用于为所述储能机构和传热机构 提供热能，所述加热机构包括若干加热管以及设置于所述加热管内的 加热器；

所述传热机构，与所述加热机构相连接，用于将所述加热机构产 生的热能传递给供暖区域，传热机构包括用于夜间供暖时向供暖区域 传递热能的水管、与所述水管相连接的油管以及与所述加热管相连接 的若干支管，所述支管上设置有电磁阀，所述电磁阀用于控制支管内 油的流量，所述水管上设置有水泵，用于控制水管内水的循环速率， 所述油管上设置有油泵，用于控制油管内油的循环速率；

检测机构，包括第一检测器和第二检测器，所述第一检测器设置 于各所述加热管内，用于检测加热管内导热油的温度，所述第二检测 器设置于所述水管进水口处，用于检测进水口处的温度；

控制机构，与所述加热机构、所述传热机构以及所述检测机构相 连接，用于控制各部件参数，以使供暖的温度符合预设标准，其中， 控制机构根据夜间实时温度与预设值相比较，获取所述加热管加热温 度和进水口标准温度，控制机构通过所述第一检测器获取的加热管内 导热油的实时温度与预设值相比较，对获取的加热管加热温度和所述 油泵循环速率进行调节；

进一步地，所述控制机构根据获取的相邻加热管的的实时温度差 与预设标准温度差相比较，对所述支管内油的流量进行调节，控制机 构通过所述第二检测器获取进水口实时温度，并将其与获取的进水口 标准温度相比较，对油泵循环速率和水泵循环速率进行调节，其中， 当控制机构获取进水口实时温度变化率大于预设进水口标准温度变 化率时，控制机构提高所述支管内油的流量，当控制机构获取进水口 实时温度变化率小于预设进水口标准温度变化率时，控制机构不对所 述支管内油的流量进行调节；所述控制机构根据获取的日间实时温度 与预设值相比较，对所述油泵循环速率及预设加热温度进行调节，以使供暖的温度符合预设标准。

进一步地，所述控制机构预设夜间温度TY,控制机构根据夜间实 时温度TS与预设夜间温度相比较，选取所述加热器的加热温度和进 水口标准温度，其中，

当TS≤TY1时，所述控制机构选取第一预设加热温度TJ1为所述 加热器的加热温度,选取第一预设进水口温度TG1为进水口标准温度；

当TY1＜TS≤TY2时，所述控制机构选取第二预设加热温度TJ2 为所述加热器的加热温度,选取第二预设进水口温度TG2为进水口标 准温度；

当TY2＜TS≤TY3时，所述控制机构选取第三预设加热温度TJ3 为所述加热器的加热温度,选取第三预设进水口温度TG3为进水口标 准温度；

当TS＞TY3时，所述控制机构选取第四预设加热温度TJ4为所述 加热器的加热温度,选取第四预设进水口温度TG4为进水口标准温度；

其中，所述控制机构预设夜间温度TY，设定第一预设夜间温度 TY1，第二预设夜间温度TY2，第三预设夜间温度TY3，第四预设夜间 温度TY4，控制机构预设加热温度TJ，设定第一预设加热温度TJ1， 第二预设加热温度TJ2，第三预设加热温度TJ3，第四预设加热温度TJ4，控制机构预设进水口标准温度TG，设定第一预设进水口标准温 度TG1，第二预设进水口标准温度TG2，第三预设进水口标准温度TG3， 第四预设进水口标准温度TG4。

进一步地，所述控制机构将获取所述加热管内导热油实时温度 TD，与选取的所述加热器的加热温度相比较，对加热器加热温度和所 述油泵循环速率进行调节，其中，

当TD≤TJi-2×TA时，所述控制机构将加热器加热温度TJi调高 至TJi1，设定TJi1＝TJi×(1+(TJi-2×TA-TD)/TD)，控制机构将油泵 循环速率VY调低至VY1,设定VY1＝VY×(1-(TJi-2×TA-TD)/TD)；

当TJi-2×TA＜TD≤TJi-TA时，所述控制机构将油泵循环速率 VY调高至VY2,设定VY2＝VY×(1+(TJi-TA-TD)/TD)；

当TD＞TJi-TA，所述控制机构将加热器加热温度TJi调低至TJi2， 设定TJi2＝TJi×(1-(TD-(TJi-TA))/TD)；

其中，i＝1,2,3,4，所述控制机构预设第一温差值TA。

进一步地，所述控制机构将获取的进水口实时温度TK与预设值 相比较，对所述油泵循环速率和水泵循环速率进行调节，其中，

当TK＜TGi-2×TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYp调高至 VYp1,设定VYp1＝VYp×(1+(TGi-2×TB-TK)/TK),同时控制机构将水泵 循环速率VS调高至VS1,设定VS1＝VS×(1+(TGi-2×TB-TK)/TK)；

当TGi-2×TB≤TK≤TGi-TB时，所述控制机构将水泵循环速率 VS调低至VS2,设定VS2＝VS×(1-(TGi-TB-TK)/TK)；

当TK＞TGi-TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYp调低至VYp2， 设定VYp2＝VYp×(1-(TGi-TB-TK)/TK)；

其中，p＝1,2，所述控制机构预设第二温差值TB。

进一步地，所述控制机构获取进水口实时温度变化率t,设定 t＝(T3-T2)/(T2-T1)，其中T1为预设第一时刻进水口温度，T2为预 设第二时刻进水口温度，T3为预设第三时刻进水口温度。

所述传热机构包括与所述加热管相连接的若干支管，所述支管上 设置有电磁阀，所述电磁阀用于控制支管内油的流量，所述控制机构 将获取的进水口实时温度变化率t与预设进水口温度变化率标准值 相比较，对所述支管内油的流量进行调节，其中，

当t＞t0时，所述控制机构控制电磁阀将所述支管内油的流量 QB调低至QB1，设定QB1＝QB×(1-(t-t0)/t0)；

当t≤t0时，所述控制机构不对所述支管内油的流量进行调节；

其中，所述控制机构预设进水口温度变化率标准值t0。

进一步地，所述加热机构包括若干加热器，所述加热器包括第一 加热器、第二加热器……第n加热器，所述第一加热器与第一支管相 连接，所述第一支管上设置有第一电磁阀，所述第一电磁阀用于控制 通过第一支管内油的流量，所述第二加热器与第二支管相连接，所述 第二支管上设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀用于控制通过第二支 管内油的流量，……，所述第n加热器与第n支管相连接，所述第n 支管上设置有第n电磁阀，所述第n电磁阀用于控制通过第n支管内 油的流量，所述控制机构获取第m加热器内导热油与第(m+1)加热器 内导热油的温度差△t，设定△t＝|TM-T(M+1)|,其中，m为整数且1 ≤m＜n，第m加热器内导热油的温度为TM，第m+1加热器内导热油 的温度为T(M+1)。

进一步地，所述控制机构将获取温度差与预设标准温度差相比较， 对各支管内油的流量进行调节，其中

当△t≤△t1时，所述控制机构不对各支管内油的流量进行调节；

当△t1＜△t≤△t2时，所述控制机构对温度较低的支管内油的 流量进行调节；

当△t＞△t2时，，所述控制机构对温度较高的支管内油的流量 进行调节；

其中所述控制机构预设相邻加热管的第一标准温度差△t1，第二 标准温度差△t2。

进一步地，当所述控制机构获取的实时温度差在第一预设温度差 和第二预设温度差之间时，控制机构根据各加热器内导热油的温度相 比较，对各支管的油的流量进行调节，其中，

若TM＞T(M+1),所述控制机构通过控制第(m+1)电磁阀将通过 第(m+1)支管内导热油的流量QB1减小至QB11，设定QB11＝QB1× (1-(△t2-△t)/△t)，不对通过第m支管内油的流量进行调整；

若TM＜T(M+1),所述控制机构将通过控制第m电磁阀将通过第m 支管内的导热油的流量QB1减小至QB12，设定QB12＝QB1×(1-(△t2- △t)/△t)，不对通过第(m+1)支管内油的流量进行调整；

当控制机构获取的实时温度差大于第二预设温度差时，控制机构 根据各加热器内导热油的温度相比较，对各支管的油的流量进行调节， 其中，

若TM＞T(M+1),所述控制机构控制第m电磁阀将通过第m支管内 导热油的流量QB1增大至QB13，设定QB13＝QB1×(1+(△t2-△t)/△ t)，不对通过第(m+1)支管内导热油的流量进行调整；

若TM＜T(M+1),所述控制机构控制第(m+1)电磁阀将通过第m 支管内导热油的流量QB1增大至QB14，设定QB14＝QB1×(1+(△t2- △t)/△t)，不对通过第m支管内导热油的流量进行调整；

进一步地，所述控制机构获取进水口日间实时温度TK，控制机 构将获取的进水口日间实时温度TK与预设值相比较，对所述油泵循 环速率及预设加热温度进行调节，其中，

当TK＜TGi-2×TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYpq调至 VYpq1,设定VYpq1＝VYpq×(1+(TGi-2×TB-TK)/TK)，同时控制机构将 预设加热温度TJi提高至TJi3，设定TJi3＝TJi×(1+(TJi-2× TA-Tk)/TK)；

当TGi-2×TB≤TK≤TGi-TB时，所述控制机构将油泵循环速率 VYpq调高至VYpq2，设定VYpq2＝VYpq×(1+(TGi-TB-TK)/TK)；

当TK＞TGi-TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYpq调低至 VYpq3，设定VYpq3＝VYpq×(1-(TGi-TB-TK)/TK)，同时控制机构将 夜间加热器预设加热温度TJi降低至TJi4，设定TJi4＝TJi× (1-(TGi-TB-TK)/TK)；

其中，q＝1,2。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明设置控制机构， 控制机构根据夜间实时温度与预设值相比较，获取加热管加热温度和 进水口标准温度，控制机构通过第一检测器获取的加热管内导热油内 的实时温度与预设值相比较，对加热管加热温度和油泵循环速率进行 调节，其中，控制机构根据获取的相邻加热管的的实时温度差与预设 标准温度差相比较，对所述支管内油的流量进行调节，控制机构通过 第二检测器获取进水口实时温度，并将其与获取的进水口标准温度相 比较，对油泵循环速率和水泵循环速率进行调节，其中，当控制机构 获取进水口实时温度变化率大于预设进水口标准温度变化率时，控制 机构提高所述支管内油的流量，当控制机构获取进水口实时温度变化 率小于预设进水口标准温度变化率时，控制机构不对所述支管内油的 流量进行调节，控制机构根据获取的日间实时温度与预设值相比较， 对所述油泵循环速率及预设加热温度进行调节。

尤其，本发明设置控制机构，通过控制机构将设置的夜间温度划 分为明确的四个标准，通过控制机构将设置的加热器的加热温度划分 为明确的四个标准，通过控制机构将设置的进水口标准温度划分为明 确的四个标准，控制机构根据夜间实时温度TS与预设夜间温度相比 较，选取加热器的加热温度和进水口标准温度，其中实时夜间温度较 低时，控制机构选取较高的加热器的加热温度以及较高的进水口标准 温度，以满足夜间蓄能和夜间供暖区域的供暖要求，相反，实时夜间 温度较高时，控制机构选取较低的加热器的加热温度以及较低的进水 口标准温度，在不浪费能源的情况下，满足夜间蓄能和夜间供暖区域的供暖要求。

尤其，本发明设置控制机构，控制机构将获取导热油实时温度 TD，与选取的加热器加热温度相比较，对所述加热器加热温度和油泵 循环速率进行调节，以达到既不浪费能源又能满足蓄能和供暖的要求， 其中，当加热器内的导热油的实时温度低于预设加热温度的范围时， 控制机构将加热器加热温度TJi调高，控制机构将油泵循环速率调低， 以达到快速增大导热油温度的目的；当加热器内的导热油的实时温度 在预设加热温度的范围时，控制机构将油泵循环速率调高，加快热能 的传递，满足供热区域的供暖要求；当加热器内的导热油的实时温度 高于预设加热温度的范围时，控制机构将加热器的加热温度调低，节省能源。

尤其，本发明设置控制机构，控制机构将获取的进水口实时温度 TK与预设值相比较，对所述油泵循环速率和水泵循环速率进行调节, 其中当进水口实时温度低于预设温度的范围时，控制机构将油泵循环 速率调高，以加快热能的传递，同时将水泵循环速率调高，以提高进 水口的温度，满足供暖区域的供暖要求；当进水口实时温度在预设温 度的范围内时，当前满足供暖区域的供暖要求，控制机构将水泵的循 环速率调低，以节省能源；当进水口实时温度高于预设温度的范围时， 当前满足供暖区域的供暖要求，控制机构将油泵循环速率调低，以节 省能源。

尤其，本发明设置控制机构，控制机构实时获取不同时刻进水口 的温度，设定实时温度变化率，控制机构预设进水口标准温度变化率， 控制机构将获取的进水口实时温度变化率与预设值相比较，对所述支 管内油的流量进行调节，其中当实时温度变化率大于预设值时，此时 温度变化过快，控制机构将支管内油的流量调低，以降低热能的传递 速度；当实时温度变化率小于等于预设值时，控制机构不对所述支管 内油的流量进行调节。

尤其，本发明设置控制机构，控制机构获取各个加热管内导热油 的实时温度，设定相邻加热管内导热油的温度差，以监测相邻加热管 内导热油的实时温度差，控制机构设置标准温度差，划分为明确的两 个标准，其中，当实时温度差小于等于较小的标准温度差时，控制机 构不对各支管内油的流量进行调节；当实时温度差在的标准温度差之 间(包括等于较大的标准温度差)时，控制机构对温度较低的支管内 油的流量进行调节，以使温度差缓慢减小；当实时温度差大于较大的 标准温度差时，控制机构对温度较高的支管内油的流量进行调节，是 温度差快速减小。

尤其，本发明设置控制机构，控制机构预设两个标准温度差，当 控制机构获取的实时温度差在第一预设温度差和第二预设温度差之 间时，控制机构将连接温度较低的加热器的支管内油的流量减小，另 一个支管内油的流量不做调整，以使温度差缓慢减小；当控制机构获 取的实时温度差大于第二预设温度差时，控制机构将连接温度较高的 加热器的支管内油的流量增大，另一个支管内油的流量不做调整，以 使温度差快速减小。

尤其，本发明设置控制机构，控制机构设定实时进水口温度TK 为日间实时温度，日间使用导热油为供暖区域供暖，控制机构将获取 的实时进水口温度与预设值相比较，对所述油泵循环速率及预设加热 温度进行调节，其中，当进水口实时温度低于预设温度的范围时，控 制机构将油泵循环速率调高，以加快热能的传递，以满足供暖区域的 供暖要求，同时控制机构将夜间加热器预设加热温度调高，增大夜间 蓄能量，以满足下一个日间供暖区域的供暖要求；当进水口实时温度 在预设温度的范围内时，当前满足供暖区域的供暖要求，控制机构将 水泵的循环速率调高，以保证持续满足供暖区域的供暖要求；当进水 口实时温度高于预设温度的范围时，当前满足供暖区域的供暖要求， 控制机构将加热器预设加热温度调低，减小夜间蓄能量，以节省能源。

附图说明

图1为发明实施例一体化蓄能供暖电暖炉主视图示意图；

图2为发明实施例一体化蓄能供暖电暖炉俯视图示意图；

图3为发明另一实施例一体化蓄能供暖电暖炉俯视图示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本 发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解 释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应 当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在 限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、 “右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图 所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示 所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规 定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如， 可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械 连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根 据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明实施例一体化蓄能供暖电暖炉主视 图，包括：储能机构，用于储存热能，所述储能机构包括箱体1，所 述箱体用于盛放相变材料，所述箱体内设置有膨胀珍珠岩，膨胀珍珠 岩对整个相变材料储存箱体和管道进行保温处理，箱体1顶部设置排 气管14；

请参阅图2所示，其为本发明实施例一体化蓄能供暖电暖炉俯视 图示意图，加热机构，设置于所述箱体里，用于为所述储能机构和传 热机构提供热能，所述加热机构包括若干加热管13以及设置于所述 加热管内的加热器3；

请继续参阅图1所示，所述传热机构，与所述加热机构相连接， 用于将所述加热机构产生的热能传递给供暖区域，传热机构包括用于 夜间供暖时向供暖区域传递热能的水管10、与所述水管相连接的油 管5以及与所述加热管相连接的若干支管2，所述支管上设置有电磁 阀15，所述电磁阀用于控制支管内油的流量，其中，所述油管用于 日间供暖时向供暖区域传递热能所述水管上设置有水泵9，用于控制 水管内水的循环速率，所述油管上设置有油泵6，用于控制油管内油 的循环速率。其中，油管和水管通过油水换热器7相连接；

检测机构，包括第一检测器和第二检测器，所述第一检测器4设 置于各所述加热管内，用于检测加热管内导热油的温度，所述第二检 测器设置于所述水管进水口处，用于检测进水口处的温度；控制机构8，与所述加热机构、所述传热机构以及所述检测机构相连接，用于 控制各部件参数，以使供暖的温度符合预设标准，其中，控制机构根 据夜间实时温度与预设值相比较，获取所述加热管加热温度和进水口 标准温度，控制机构通过所述第一检测器获取的加热管内导热油的实 时温度与预设值相比较，对获取的加热管加热温度和所述油泵循环速 率进行调节；

所述控制机构根据获取的相邻加热管的的实时温度差与预设标 准温度差相比较，对所述支管内油的流量进行调节，控制机构通过所 述第二检测器获取进水口实时温度，并将其与获取的进水口标准温度 相比较，对油泵循环速率和水泵循环速率进行调节，其中，当控制机 构获取进水口实时温度变化率大于预设进水口标准温度变化率时，控 制机构提高所述支管内油的流量，当控制机构获取进水口实时温度变 化率小于预设进水口标准温度变化率时，控制机构不对所述支管内油 的流量进行调节；所述控制机构根据获取的日间实时温度与预设值相 比较，对所述油泵循环速率及预设加热温度进行调节，以使供暖的温 度符合预设标准。

具体而言，本发明实施例对相变材料不作限定，只要其能够实现 夜间加热时蓄能，白天放能即可，本发明实施例提供多种优选的实施 例，其相变材料为相变温度为80℃的石蜡，也可以是换热熔化温度 120℃的赤藓糖醇。

具体而言，本发明设置控制机构，控制机构根据夜间实时温度与 预设值相比较，获取加热管加热温度和进水口标准温度，控制机构通 过第一检测器获取的加热管内导热油内的实时温度与预设值相比较， 对加热管加热温度和油泵循环速率进行调节，其中，控制机构根据获 取的相邻加热管的的实时温度差与预设标准温度差相比较，对所述支 管内油的流量进行调节，控制机构通过第二检测器获取进水口实时温 度，并将其与获取的进水口标准温度相比较，对油泵循环速率和水泵 循环速率进行调节，其中，当控制机构获取进水口实时温度变化率大 于预设进水口标准温度变化率时，控制机构提高所述支管内油的流量， 当控制机构获取进水口实时温度变化率小于预设进水口标准温度变 化率时，控制机构不对所述支管内油的流量进行调节，控制机构根据 获取的日间实时温度与预设值相比较，对所述油泵循环速率及预设加 热温度进行调节。

所述控制机构预设夜间温度TY,控制机构根据夜间实时温度TS 与预设夜间温度相比较，选取所述加热器的加热温度和进水口标准温 度，其中，

当TS≤TY1时，所述控制机构选取第一预设加热温度TJ1为所述 加热器的加热温度,选取第一预设进水口温度TG1为进水口标准温度；

当TY1＜TS≤TY2时，所述控制机构选取第二预设加热温度TJ2 为所述加热器的加热温度,选取第二预设进水口温度TG2为进水口标 准温度；

当TY2＜TS≤TY3时，所述控制机构选取第三预设加热温度TJ3 为所述加热器的加热温度,选取第三预设进水口温度TG3为进水口标 准温度；

当TS＞TY3时，所述控制机构选取第四预设加热温度TJ4为所述 加热器的加热温度,选取第四预设进水口温度TG4为进水口标准温度；

其中，所述控制机构预设夜间温度TY，设定第一预设夜间温度 TY1，第二预设夜间温度TY2，第三预设夜间温度TY3，第四预设夜间 温度TY4，控制机构预设加热温度TJ，设定第一预设加热温度TJ1， 第二预设加热温度TJ2，第三预设加热温度TJ3，第四预设加热温度TJ4，控制机构预设进水口标准温度TG，设定第一预设进水口标准温 度TG1，第二预设进水口标准温度TG2，第三预设进水口标准温度TG3， 第四预设进水口标准温度TG4。

具体而言，本发明设置控制机构，通过控制机构将设置的夜间温 度划分为明确的四个标准，通过控制机构将设置的加热器的加热温度 划分为明确的四个标准，通过控制机构将设置的进水口标准温度划分 为明确的四个标准，控制机构根据夜间实时温度TS与预设夜间温度 相比较，选取加热器的加热温度和进水口标准温度，其中实时夜间温 度较低时，控制机构选取较高的加热器的加热温度以及较高的进水口 标准温度，以满足夜间蓄能和夜间供暖区域的供暖要求，相反，实时 夜间温度较高时，控制机构选取较低的加热器的加热温度以及较低的 进水口标准温度，在不浪费能源的情况下，满足夜间蓄能和夜间供暖区域的供暖要求。

所述控制机构将获取所述加热管内导热油实时温度TD，与选取 的所述加热器的加热温度相比较，对加热器加热温度和所述油泵循环 速率进行调节，其中，

当TD≤TJi-2×TA时，所述控制机构将加热器加热温度TJi调高 至TJi1，设定TJi1＝TJi×(1+(TJi-2×TA-TD)/TD)，控制机构将油泵 循环速率VY调低至VY1,设定VY1＝VY×(1-(TJi-2×TA-TD)/TD)；

当TJi-2×TA＜TD≤TJi-TA时，所述控制机构将油泵循环速率 VY调高至VY2,设定VY2＝VY×(1+(TJi-TA-TD)/TD)；

当TD＞TJi-TA，所述控制机构将加热器加热温度TJi调低至TJi2， 设定TJi2＝TJi×(1-(TD-(TJi-TA))/TD)；

其中，i＝1,2,3,4，所述控制机构预设第一温差值TA。

具体而言，本发明设置控制机构，控制机构将获取导热油实时温 度TD，与选取的加热器加热温度相比较，对所述加热器加热温度和 油泵循环速率进行调节，以达到既不浪费能源又能满足蓄能和供暖的 要求，其中，当加热器内的导热油的实时温度低于预设加热温度的范 围时，控制机构将加热器加热温度TJi调高，控制机构将油泵循环速 率调低，以达到快速增大导热油温度的目的；当加热器内的导热油的 实时温度在预设加热温度的范围时，控制机构将油泵循环速率调高， 加快热能的传递，满足供热区域的供暖要求；当加热器内的导热油的 实时温度高于预设加热温度的范围时，控制机构将加热器的加热温度 调低，节省能源。

所述控制机构将获取的进水口实时温度TK与预设值相比较，对 所述油泵循环速率和水泵循环速率进行调节，其中，

当TK＜TGi-2×TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYp调高至 VYp1,设定VYp1＝VYp×(1+(TGi-2×TB-TK)/TK),同时控制机构将水泵 循环速率VS调高至VS1,设定VS1＝VS×(1+(TGi-2×TB-TK)/TK)；

当TGi-2×TB≤TK≤TGi-TB时，所述控制机构将水泵循环速率 VS调低至VS2,设定VS2＝VS×(1-(TGi-TB-TK)/TK)；

当TK＞TGi-TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYp调低至VYp2， 设定VYp2＝VYp×(1-(TGi-TB-TK)/TK)；

其中，p＝1,2，所述控制机构预设第二温差值TB。

具体而言，本发明设置控制机构，控制机构将获取的进水口实时 温度TK与预设值相比较，对所述油泵循环速率和水泵循环速率进行 调节,其中当进水口实时温度低于预设温度的范围时，控制机构将油 泵循环速率调高，以加快热能的传递，同时将水泵循环速率调高，以 提高进水口的温度，满足供暖区域的供暖要求；当进水口实时温度在 预设温度的范围内时，当前满足供暖区域的供暖要求，控制机构将水 泵的循环速率调低，以节省能源；当进水口实时温度高于预设温度的 范围时，当前满足供暖区域的供暖要求，控制机构将油泵循环速率调 低，以节省能源。

所述控制机构获取进水口实时温度变化率t,设定 t＝(T3-T2)/(T2-T1)，其中T1为预设第一时刻进水口温度，T2为预 设第二时刻进水口温度，T3为预设第三时刻进水口温度。

具体而言，本发明设置控制机构，控制机构实时获取不同时刻进 水口的温度，设定实时温度变化率。

根据权利要求5所述的一体化蓄能供暖电暖炉，其特征在于，所 述传热机构包括与所述加热管相连接的若干支管，所述支管上设置有 电磁阀，所述电磁阀用于控制支管内油的流量，所述控制机构将获取 的进水口实时温度变化率t与预设进水口温度变化率标准值相比较， 对所述支管内油的流量进行调节，其中，

当t＞t0时，所述控制机构控制电磁阀将所述支管内油的流量 QB调低至QB1，设定QB1＝QB×(1-(t-t0)/t0)；

当t≤t0时，所述控制机构不对所述支管内油的流量进行调节；

其中，所述控制机构预设进水口温度变化率标准值t0。

具体而言，本发明设置控制机构，控制机构预设进水口标准温度 变化率，控制机构将获取的进水口实时温度变化率与预设值相比较， 对所述支管内油的流量进行调节，其中当实时温度变化率大于预设值 时，此时温度变化过快，控制机构将支管内油的流量调低，以降低热 能的传递速度；当实时温度变化率小于等于预设值时，控制机构不对 所述支管内油的流量进行调节。

所述加热机构包括若干加热器13，所述加热器包括第一加热器、 第二加热器……第n加热器，所述第一加热器与第一支管相连接，所 述第一支管上设置有第一电磁阀，所述第一电磁阀用于控制通过第一 支管内油的流量，所述第二加热器与第二支管相连接，所述第二支管 上设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀用于控制通过第二支管内油的 流量，……，所述第n加热器与第n支管相连接，所述第n支管上设 置有第n电磁阀，所述第n电磁阀用于控制通过第n支管内油的流量， 所述控制机构获取第m加热器内导热油与第(m+1)加热器内导热油的 温度差△t，设定△t＝|TM-T(M+1)|,其中，m为整数且1≤m＜n，第m 加热器内导热油的温度为TM，第m+1加热器内导热油的温度为T(M+1)。

请参阅图3所示，其为本发明另一实施例一体化蓄能供暖电暖炉 俯视图示意图，所述加热机构包括若干加热器，所述加热器包括第一 加热器131、第二加热器132、第三加热器133、第四加热器134，所 述第一加热器与第一支管21相连接，所述第一支管上设置有第一电 磁阀151，所述第一电磁阀用于控制通过第一支管内油的流量，所述 第二加热器与第二支管22相连接，所述第二支管上设置有第二电磁 阀152，所述第二电磁阀用于控制通过第二支管内油的流量，所述第 三加热器与第三支管23相连接，所述第三支管上设置有第三电磁阀 153，所述第三电磁阀用于控制通过第三支管内油的流量，所述第四 加热器与第四支管24相连接，所述第四支管上设置有第四电磁阀154， 所述第四电磁阀用于控制通过第四支管内油的流量。

具体而言，本发明设置控制机构，控制机构获取各个加热管内导 热油的实时温度，设定相邻加热管内导热油的温度差，以监测相邻加 热管内导热油的实时温度差。

所述控制机构将获取温度差与预设标准温度差相比较，对各支管 内油的流量进行调节，其中

当△t≤△t1时，所述控制机构不对各支管内油的流量进行调节；

当△t1＜△t≤△t2时，所述控制机构对温度较低的支管内油的 流量进行调节；

当△t＞△t2时，，所述控制机构对温度较高的支管内油的流量 进行调节；

其中所述控制机构预设相邻加热管的第一标准温度差△t1，第二 标准温度差△t2。

具体而言，本发明设置控制机构，控制机构设置标准温度差，划 分为明确的两个标准，其中，当实时温度差小于等于较小的标准温度 差时，控制机构不对各支管内油的流量进行调节；当实时温度差在的 标准温度差之间(包括等于较大的标准温度差)时，控制机构对温度 较低的支管内油的流量进行调节，以使温度差缓慢减小；当实时温度 差大于较大的标准温度差时，控制机构对温度较高的支管内油的流量 进行调节，是温度差快速减小。

当所述控制机构获取的实时温度差在第一预设温度差和第二预 设温度差之间时，控制机构根据各加热器内导热油的温度相比较，对 各支管的油的流量进行调节，其中，

若TM＞T(M+1),所述控制机构通过控制第(m+1)电磁阀将通过 第(m+1)支管内导热油的流量QB1减小至QB11，设定QB11＝QB1× (1-(△t2-△t)/△t)，不对通过第m支管内油的流量进行调整；

若TM＜T(M+1),所述控制机构将通过控制第m电磁阀将通过第m 支管内的导热油的流量QB1减小至QB12，设定QB12＝QB1×(1-(△t2- △t)/△t)，不对通过第(m+1)支管内油的流量进行调整；

当控制机构获取的实时温度差大于第二预设温度差时，控制机构 根据各加热器内导热油的温度相比较，对各支管的油的流量进行调节， 其中，

若TM＞T(M+1),所述控制机构控制第m电磁阀将通过第m支管内 导热油的流量QB1增大至QB13，设定QB13＝QB1×(1+(△t2-△t)/△ t)，不对通过第(m+1)支管内导热油的流量进行调整；

若TM＜T(M+1),所述控制机构控制第(m+1)电磁阀将通过第m 支管内导热油的流量QB1增大至QB14，设定QB14＝QB1×(1+(△t2- △t)/△t)，不对通过第m支管内导热油的流量进行调整；

具体而言，本发明设置控制机构，控制机构预设两个标准温度差， 当控制机构获取的实时温度差在第一预设温度差和第二预设温度差 之间时，控制机构将连接温度较低的加热器的支管内油的流量减小， 另一个支管内油的流量不做调整，以使温度差缓慢减小；当控制机构 获取的实时温度差大于第二预设温度差时，控制机构将连接温度较高 的加热器的支管内油的流量增大，另一个支管内油的流量不做调整， 以使温度差快速减小。

所述控制机构获取进水口日间实时温度TK，控制机构将获取的 进水口日间实时温度TK与预设值相比较，对所述油泵循环速率及预 设加热温度进行调节，其中，

当TK＜TGi-2×TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYpq调至 VYpq1,设定VYpq1＝VYpq×(1+(TGi-2×TB-TK)/TK)，同时控制机构将 预设加热温度TJi提高至TJi3，设定TJi3＝TJi×(1+(TJi-2× TA-Tk)/TK)；

当TGi-2×TB≤TK≤TGi-TB时，所述控制机构将油泵循环速率 VYpq调高至VYpq2，设定VYpq2＝VYpq×(1+(TGi-TB-TK)/TK)；

当TK＞TGi-TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYpq调低至VYpq3，设定VYpq3＝VYpq×(1-(TGi-TB-TK)/TK)，同时控制机构将 夜间加热器预设加热温度TJi降低至TJi4，设定TJi4＝TJi× (1-(TGi-TB-TK)/TK)；

其中，q＝1,2。

具体而言，本发明设置控制机构，控制机构设定实时进水口温度 TK为日间实时温度，日间使用导热油为供暖区域供暖，控制机构将 获取的实时进水口温度与预设值相比较，对所述油泵循环速率及预设 加热温度进行调节，其中，当进水口实时温度低于预设温度的范围时， 控制机构将油泵循环速率调高，以加快热能的传递，以满足供暖区域 的供暖要求，同时控制机构将夜间加热器预设加热温度调高，增大夜 间蓄能量，以满足下一个日间供暖区域的供暖要求；当进水口实时温 度在预设温度的范围内时，当前满足供暖区域的供暖要求，控制机构 将水泵的循环速率调高，以保证持续满足供暖区域的供暖要求；当进水口实时温度高于预设温度的范围时，当前满足供暖区域的供暖要求， 控制机构将加热器预设加热温度调低，减小夜间蓄能量，以节省能源。

本发明提供了一种一体化供暖电暖炉，包括相变材料储存箱体、 换热器、控制器、油管和水管组成；油管包括加热管、进油管以及出 油管；水管包括进水管、出水管。打开相变材料储存箱体顶盖，放入 根加热管，加热管材质为碳钢材质，加热管内注入热油，根加热管之 间有许多支管连接，加热管连接支管为碳钢材质；加热管-内置电加 热器，电加热器为镍铬合金电热丝，加热管内置电加热温度探头，监 测加热管内的导热油的温度，从而控制电加热器的加热温度；放入相 变材料，相变材料为换热熔化温度120℃的赤藓糖醇；油水换热器材 料为不锈钢；换热器通过两根油管分别与、两加热管相连接，分别为 进油管和出油管，材质为碳钢材质，在出油管上布置油泵，油泵为卧 式离心油泵；油水换热器与进、出水管相连，水管、材质为不锈钢材 质；在出水管上布置水泵，水泵为轴流式水泵；控制器为温度控制器， 与进水管和油泵相连接，通过进水温度控制油泵启停；相变材料储存 箱体顶部设置排气管；关闭相变材料储存箱体顶盖，用硬泡聚氨酯对 整个相变材料储存箱体和管道进行保温处理。

夜间时，电加热器启动，根加热管作为加热器对相变材料进行加 热，进行蓄热，通过测温探头监测加热管内的导热油的温度，控制电 加热器的加热温度，同时油管、通过油水换热器与水管相连，对供暖 末端进行夜间供暖，通过检测进水管水温控制油泵启停，实现夜间工 况边蓄边供；白天时，电加热器关闭，根加热管作为换热器将储存在 相变材料里的热能输送到供暖末端，通过检测进水管水温控制油泵启 停，实现白天工况不加热只供暖。

通过白天夜间两工况相互配合，可以将夜间谷价电产生的热量 “搬运”至白天，同时设备集中一体化，可在夜间实现边蓄边供，在 白天减少非谷价电消耗，降低供暖成本。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方 案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不 局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域 技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替 换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种一体化蓄能供暖电暖炉，其特征在于，包括：

储能机构，用于储存热能，所述储能机构包括箱体，所述箱体用于盛放相变材料；

加热机构，设置于所述箱体里，用于为所述储能机构和传热机构提供热能，所述加热机构包括若干加热管以及设置于所述加热管内的加热器；

所述传热机构，与所述加热机构相连接，用于将所述加热机构产生的热能传递给供暖区域，传热机构包括用于夜间供暖时向供暖区域传递热能的水管、与所述水管相连接的油管以及与所述加热管相连接的若干支管，所述支管上设置有电磁阀，所述电磁阀用于控制支管内油的流量，所述水管上设置有水泵，用于控制水管内水的循环速率，所述油管上设置有油泵，用于控制油管内油的循环速率；

检测机构，包括第一检测器和第二检测器，所述第一检测器设置于各所述加热管内，用于检测加热管内导热油的温度，所述第二检测器设置于所述水管进水口处，用于检测进水口处的温度；

控制机构，与所述加热机构、所述传热机构以及所述检测机构相连接，用于控制各部件参数，以使供暖的温度符合预设标准，其中，控制机构根据夜间实时温度与预设值相比较，获取所述加热管加热温度和进水口标准温度，控制机构通过所述第一检测器获取的加热管内导热油的实时温度与预设值相比较，对获取的加热管加热温度和所述油泵循环速率进行调节，其中，所述控制机构预设夜间温度TY,控制机构根据夜间实时温度TS与预设夜间温度相比较，选取所述加热器的加热温度和进水口标准温度，当TS≤TY1时，所述控制机构选取第一预设加热温度TJ1为所述加热器的加热温度,选取第一预设进水口温度TG1为进水口标准温度，当TY1＜TS≤TY2时，所述控制机构选取第二预设加热温度TJ2为所述加热器的加热温度,选取第二预设进水口温度TG2为进水口标准温度，当TY2＜TS≤TY3时，所述控制机构选取第三预设加热温度TJ3为所述加热器的加热温度,选取第三预设进水口温度TG3为进水口标准温度，当TS＞TY3时，所述控制机构选取第四预设加热温度TJ4为所述加热器的加热温度,选取第四预设进水口温度TG4为进水口标准温度，所述控制机构预设夜间温度TY，设定第一预设夜间温度TY1，第二预设夜间温度TY2，第三预设夜间温度TY3，第四预设夜间温度TY4，控制机构预设加热温度TJ，设定第一预设加热温度TJ1，第二预设加热温度TJ2，第三预设加热温度TJ3，第四预设加热温度TJ4，控制机构预设进水口标准温度TG，设定第一预设进水口标准温度TG1，第二预设进水口标准温度TG2，第三预设进水口标准温度TG3，第四预设进水口标准温度TG4；

所述控制机构根据获取的相邻加热管的实时温度差与预设标准温度差相比较，对所述支管内油的流量进行调节，控制机构通过所述第二检测器获取进水口实时温度，并将其与获取的进水口标准温度相比较，对油泵循环速率和水泵循环速率进行调节，其中，当控制机构获取进水口实时温度变化率大于预设进水口标准温度变化率时，控制机构提高所述支管内油的流量，当控制机构获取进水口实时温度变化率小于预设进水口标准温度变化率时，控制机构不对所述支管内油的流量进行调节；所述控制机构根据获取的日间实时温度与预设值相比较，对所述油泵循环速率及预设加热温度进行调节，以使供暖的温度符合预设标准。

2.根据权利要求1所述的一体化蓄能供暖电暖炉，其特征在于，所述控制机构将获取所述加热管内导热油实时温度TD，与选取的所述加热器的加热温度相比较，对加热器加热温度和所述油泵循环速率进行调节，其中，

当TD≤TJi-2×TA时，所述控制机构将加热器加热温度TJi调高至TJi1，设定TJi1＝TJi×(1+(TJi-2×TA-TD)/TD)，控制机构将油泵循环速率VY调低至VY1,设定VY1＝VY×(1-(TJi-2×TA-TD)/TD)；

当TJi-2×TA＜TD≤TJi-TA时，所述控制机构将油泵循环速率VY调高至VY2,设定VY2＝VY×(1+(TJi-TA-TD)/TD)；

当TD＞TJi-TA，所述控制机构将加热器加热温度TJi调低至TJi2，设定TJi2＝TJi×(1-(TD-(TJi-TA))/TD)；

其中，i＝1,2,3,4，所述控制机构预设第一温差值TA。

3.根据权利要求2所述的一体化蓄能供暖电暖炉，其特征在于，所述控制机构将获取的进水口实时温度TK与预设值相比较，对所述油泵循环速率和水泵循环速率进行调节，其中，

当TK＜TGi-2×TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYp调高至VYp1,设定VYp1＝VYp×(1+(TGi-2×TB-TK)/TK),同时控制机构将水泵循环速率VS调高至VS1,设定VS1＝VS×(1+(TGi-2×TB-TK)/TK)；

当TGi-2×TB≤TK≤TGi-TB时，所述控制机构将水泵循环速率VS调低至VS2,设定VS2＝VS×(1-(TGi-TB-TK)/TK)；

当TK＞TGi-TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYp调低至VYp2，设定VYp2＝VYp×(1-(TGi-TB-TK)/TK)；

其中，p＝1,2，所述控制机构预设第二温差值TB。

4.根据权利要求1所述的一体化蓄能供暖电暖炉，其特征在于，所述控制机构获取进水口实时温度变化率t,设定t＝(T3-T2)/(T2-T1)，其中T1为预设第一时刻进水口温度，T2为预设第二时刻进水口温度，T3为预设第三时刻进水口温度。

5.根据权利要求4所述的一体化蓄能供暖电暖炉，其特征在于，所述传热机构包括与所述加热管相连接的若干支管，所述支管上设置有电磁阀，所述电磁阀用于控制支管内油的流量，所述控制机构将获取的进水口实时温度变化率t与预设进水口温度变化率标准值相比较，对所述支管内油的流量进行调节，其中，

当t＞t0时，所述控制机构控制电磁阀将所述支管内油的流量QB调低至QB1，设定QB1＝QB×(1-(t-t0)/t0)；

当t≤t0时，所述控制机构不对所述支管内油的流量进行调节；

其中，所述控制机构预设进水口温度变化率标准值t0。

6.根据权利要求2所述的一体化蓄能供暖电暖炉，其特征在于，所述加热机构包括若干加热器，所述加热器包括第一加热器、第二加热器……第n加热器，所述第一加热器与第一支管相连接，所述第一支管上设置有第一电磁阀，所述第一电磁阀用于控制通过第一支管内油的流量，所述第二加热器与第二支管相连接，所述第二支管上设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀用于控制通过第二支管内油的流量，……，所述第n加热器与第n支管相连接，所述第n支管上设置有第n电磁阀，所述第n电磁阀用于控制通过第n支管内油的流量，所述控制机构获取第m加热器内导热油与第m+1加热器内导热油的温度差△t，设定△t＝|TM-T(M+1)|,其中，m为整数且1≤m＜n，第m加热器内导热油的温度为TM，第m+1加热器内导热油的温度为T(M+1)。

7.根据权利要求2所述的一体化蓄能供暖电暖炉，其特征在于，所述控制机构将获取温度差与预设标准温度差相比较，对各支管内油的流量进行调节，其中

当△t≤△t1时，所述控制机构不对各支管内油的流量进行调节；

当△t1＜△t≤△t2时，所述控制机构对温度较低的支管内油的流量进行调节；

当△t＞△t2时，所述控制机构对温度较高的支管内油的流量进行调节；

其中，所述控制机构预设相邻加热管的第一标准温度差△t1，第二标准温度差△t2。

8.根据权利要求7所述的一体化蓄能供暖电暖炉，其特征在于，当所述控制机构获取的实时温度差在第一预设温度差和第二预设温度差之间时，控制机构根据各加热器内导热油的温度相比较，对各支管的油的流量进行调节，其中，

若TM＞T(M+1),所述控制机构通过控制第m+1电磁阀将通过第m+1支管内导热油的流量QB1减小至QB11，设定QB11＝QB1×(1-(△t2-△t)/△t)，不对通过第m支管内油的流量进行调整；

若TM＜T(M+1),所述控制机构将通过控制第m电磁阀将通过第m支管内的导热油的流量QB1减小至QB12，设定QB12＝QB1×(1-(△t2-△t)/△t)，不对通过第m+1支管内油的流量进行调整；

当控制机构获取的实时温度差大于第二预设温度差时，控制机构根据各加热器内导热油的温度相比较，对各支管的油的流量进行调节，其中，

若TM＞T(M+1),所述控制机构控制第m电磁阀将通过第m支管内导热油的流量QB1增大至QB13，设定QB13＝QB1×(1+(△t2-△t)/△t)，不对通过第m+1支管内导热油的流量进行调整；

若TM＜T(M+1),所述控制机构控制第m+1电磁阀将通过第m支管内导热油的流量QB1增大至QB14，设定QB14＝QB1×(1+(△t2-△t)/△t)，不对通过第m支管内导热油的流量进行调整。

9.根据权利要求4所述的一体化蓄能供暖电暖炉，其特征在于，所述控制机构获取进水口日间实时温度TK，控制机构将获取的进水口日间实时温度TK与预设值相比较，对所述油泵循环速率及预设加热温度进行调节，其中，

当TK＜TGi-2×TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYpq调至VYpq1,设定VYpq1＝VYpq×(1+(TGi-2×TB-TK)/TK)，同时控制机构将预设加热温度TJi提高至TJi3，设定TJi3＝TJi×(1+(TJi-2×TA-Tk)/TK)；

当TGi-2×TB≤TK≤TGi-TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYpq调高至VYpq2，设定VYpq2＝VYpq×(1+(TGi-TB-TK)/TK)；

当TK＞TGi-TB时，所述控制机构将油泵循环速率VYpq调低至VYpq3，设定VYpq3＝VYpq×(1-(TGi-TB-TK)/TK)，同时控制机构将夜间加热器预设加热温度TJi降低至TJi4，设定TJi4＝TJi×(1-(TGi-TB-TK)/TK)；

其中，q＝1,2。