CN203797948U - 蓄热式加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型蓄热式加热装置，包括具有热量传递出口的蓄热室、具有热量传递入口的换热室、加热元件、蓄热体以及用于控制所述热量传递出口和/或热量传递入口的热量传递横截面大小的隔热机构，所述加热元件和所述蓄热体分别位于在所述蓄热室内，所述蓄热体的温度高于所述换热室内的温度，所述蓄热体释放的热量依次经所述热量传递出口和所述热量传递入口进入所述换热室内。能够有效地将廉价能源或剩余能源转化为热能储存起来并在需要消耗热能的时候释放出来；尤其是能够充分利用晚上用电低谷的电价优势将电能转化为热能储存起来，在白天用电高峰的时候以热能形式释放出来而满足居民及工业的耗能需求。

Description

蓄热式加热装置

技术领域

本实用新型涉及一种储存热量及利用储存的热量加热的装置，特别涉及一种蓄热式加热装置。

背景技术

燃煤锅炉在国民经济和社会发展中的地位和重要性尽人皆知；但是，燃煤锅炉所耗用的煤炭量非常大，烟尘、二氧化硫(中国的酸雨主要因大量燃烧含硫量高的煤而形成的，多为硫酸雨，少为硝酸雨)、二氧化碳、氮氧化物排放量占全国相应排放量比例也非常高，燃煤锅炉的节能、环保指标与建设资源节约型和环境友好型社会的目标有较大差距，现阶段节能减排、治理环境污染已经成为中国政府工作的重点。

例如，国务院日前下发关于大气污染防治行动计划的通知，表示要控制煤炭消费总量，目标是到2017年，让煤炭占能源消费总量比重降低到65％以下，同时，单位工业增加值能耗比2012年降低20％左右。继国务院下发关于大气污染防治行动计划的通知后，环保部已经下发“京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则”，京津冀及周边地区将全面淘汰燃煤小锅炉，严格实行煤炭消费总量控制，京津冀和山东省到2017年底需压减煤炭消费总量8,300万吨。其中北京和天津分别净削减原煤1,300万吨和1,000万吨，河北和山东需分别净削减4,000万吨和2,000万吨。到2015年底，京津冀及周边地区地级及以上城市建成区，除必要保留的以外，全部淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉、茶浴炉；北京市建成区则要求取消所有燃煤锅炉，改由清洁能源替代。

对于北京市来说，燃煤仅次于机动车，是北京大气污染的第二大污染源，因此削减燃煤是治理雾霾的重要手段。北京市计划2020年削减燃煤1300万吨，日前《北京市2013年-2017年加快压减燃煤和清洁能源建设工作方案》提出，2015年、2017年北京的燃煤总量将分别比2012年削减800万吨、1300万吨；针对燃煤锅炉房，2014年五环内取消，2015年城六区取消。

另一方面，居民及工业用电高峰是在白天，而晚上则是用电的低谷时间，虽然用电低谷的电价比用电高峰的电价要低，但是人们晚上需要睡觉休息，优惠的电价并不能使得工业用电尤其是居民用电的高峰转移到晚上。而电能的储存性及释放性差，这就使得发电厂(尤其是水力发电厂)晚上发出电不能有效地利用而白白浪费掉。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型在于提供一种能够有效地将廉价能源或剩余能源转化为热能储存起来并在需要消耗热能的时候释放出来的蓄热式加热装置。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：蓄热式加热装置，包括具有热量传递出口的蓄热室、具有热量传递入口的换热室、加热元件、蓄热体以及用于控制所述热量传递出口和/或热量传递入口的热量传递横截面大小的隔热机构，所述加热元件和所述蓄热体分别位于在所述蓄热室内，所述蓄热体的温度高于所述换热室内的温度，所述蓄热体释放的热量依次经所述热量传递出口和所述热量传递入口进入所述换热室内。

上述蓄热式加热装置，所述蓄热室的壁由内至外依次为耐火层和保温层。

上述蓄热式加热装置，所述加热元件为电加热元件或燃气烧嘴。

上述蓄热式加热装置，所述换热室位于所述蓄热室的上方，所述蓄热体上设置有纵向对流通孔。

上述蓄热式加热装置，所述隔热机构包括隔热部件和驱动机构，所述驱动机构驱动所述隔热部件运动以使得所述热量传递出口和/或热量传递入口的热量传递横截面增大或减小。

上述蓄热式加热装置，所述换热室上设置有待换热热媒入口和换热后热媒出口，所述蓄热式加热装置还包括控制箱和用于检测换热后热媒出口处热媒温度的温度检测元件，所述温度检测元件的检测信号输出端与所述控制箱的检测信号输入端连接，所述控制箱的控制信号输出端与所述驱动机构的控制信号输入端连接。

上述蓄热式加热装置，所述隔热部件为隔热板，所述驱动机构包括电机、丝杠和丝母，所述丝杠和所述丝母螺纹连接，所述电机与所述丝杠的一端驱动连接，所述丝母与所述隔热板固定连接。

上述蓄热式加热装置，所述隔热机构为蝶阀，所述隔热部件为蝶阀阀瓣，所述驱动机构为阀瓣驱动机构。

上述蓄热式加热装置，所述换热室上分别设置有与所述换热室连通的内循环介质出口和内循环介质入口，所述内循环介质出口和所述内循环介质入口通过内循环管道连通，所述内循环管道上安装有内循环介质驱动机构。

上述蓄热式加热装置，所述换热室内设置有换热盘管，所述换热盘管的出口与供热装置的高温热媒入口流体导通，所述换热盘管的入口与供热装置的低温热媒出口流体导通。

本实用新型的有益效果是：能够有效地将廉价能源或剩余能源转化为热能储存起来并在需要消耗热能的时候释放出来；尤其是能够充分利用晚上用电低谷的电价优势将电能转化为热能储存起来，在白天用电高峰的时候以热能形式释放出来而满足居民及工业的耗能需求；特别是能够完全替代现有的供暖燃煤锅炉，并且不需要对现有的供暖系统做较大的改动，施工成本很低，清洁无污染，完全能够满足国务院、环保部和北京市政府的节能减排、治理环境污染及利用清洁能源的要求。

附图说明

图1为本实用新型蓄热式加热装置的结构示意图。

图中：1-蓄热室，2-换热室，31-热量传递出口，32-热量传递入口，4-加热元件，5-蓄热体，6-耐火层，7-保温层，8-纵向对流通孔，9-隔热板，10-控制箱，11-电机，12-丝杠，13-丝母，14-内循环介质出口，15-内循环介质入口，16-内循环管道，17-换热盘管，18-换热后热媒出口，19-供热装置，20-高温热媒入口，21-待换热热媒入口，22-低温热媒出口,23-风机，24-温度检测元件。

具体实施方式

为清楚说明本实用新型中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。

如图1所示，本实施例蓄热式加热装置包括具有热量传递出口31的蓄热室1、具有热量传递入口32的换热室2、加热元件4、蓄热体5以及用于控制所述热量传递出口31和热量传递入口32的热量传递横截面大小的隔热机构，所述加热元件4和所述蓄热体5分别位于在所述蓄热室1内，所述蓄热体5的温度高于所述换热室2内的温度，所述蓄热体5释放的热量依次经所述热量传递出口31和所述热量传递入口32进入所述换热室2内。所述蓄热室1的壁由内至外依次为耐火层6和保温层7，所述加热元件4为电加热元件(也可以为燃气烧嘴)；所述换热室2位于所述蓄热室1的上方，所述蓄热体5上设置有纵向对流通孔8。

本实施例中的所述隔热部件为隔热板9，所述驱动机构包括电机11、丝杠12和丝母13，所述丝杠12和所述丝母13螺纹连接，所述电机11与所述丝杠12的一端驱动连接，所述丝母13与所述隔热板9固定连接。所述换热室2上设置有待换热热媒入口21和换热后热媒出口18，所述蓄热式加热装置还包括控制箱10和用于检测换热后热媒出口18处热媒温度的温度检测元件24，所述温度检测元件24的检测信号输出端与所述控制箱10的检测信号输入端连接，所述控制箱10的控制信号输出端与所述电机11的控制信号输入端连接。所述电机11通过所述丝杠12和所述丝母13的配合驱动所述隔热板9运动以使得所述热量传递出口31和热量传递入口32的热量传递横截面增大或减小(本实施例中所述热量传递出口31和所述热量传递入口32的热量传递横截面大小一样并完全吻合；在其它实施例中，所述热量传递出口31和所述热量传递入口32的热量传递横截面也可以大小不同；通过调节所述热量传递出口31的热量传递横截面，或通过调节所述热量传递入口32的热量传递横截面，或通过同时调节所述热量传递出口31和所述热量传递入口32的热量传递横截面，均可以实现控制自所述蓄热室1进入所述换热室2的热量多少)。

所述换热室2上分别设置有与所述换热室2连通的内循环介质出口14和内循环介质入口15，所述内循环介质出口14和所述内循环介质入口15通过内循环管道16连通，所述内循环管道16上安装有内循环介质驱动机构(本实施例中为风机23)；这样可以使得所述换热室2内温度比较均匀，有利于快速换热。所述换热室2内设置有换热盘管17，所述换热盘管17的出口通过换热后热媒出口18与供热装置19的高温热媒入口20流体导通，所述换热盘管17的入口通过待换热热媒入口21与供热装置19的低温热媒出口22流体导通；所述供热装置19可以为现有技术中的冬季供暖系统。

下面以本实施例蓄热式加热装置替代现有技术供暖系统中的燃煤锅炉为例来说明其工作原理：利用晚上用电低谷的电价优势，通过所述加热元件4对所述蓄热体5加热，将电能转化为热能储存起来；利用温度检测元件24(如温度传感器)检测换热后热媒出口处热媒温度，当换热后热媒出口处热媒温度高于设定数值的时候(对于供暖系统，通常设定为75℃-85℃)，所述控制箱10向所述电机11发出减小所述热量传递出口31和热量传递入口32的热量传递横截面或关闭所述热量传递出口31和热量传递入口32的控制信号，所述电机11驱动所述丝杠12转动，使得所述丝母13带动所述隔热板9运动而减小所述热量传递出口31和热量传递入口32的热量传递横截面或关闭所述热量传递出口31和热量传递入口32，从而使得热量不会通过所述热量传递出口31和所述热量传递入口32进入到所述换热室2内而导致换热后热媒出口处的热媒温度过高，同时还可以使得所述蓄热体5继续储存热能以备需要。当换热后热媒出口处热媒温度低于设定数值的时候(对于供暖系统，通常设定为75℃-85℃)，所述控制箱10向所述电机11发出增大所述热量传递出口31和热量传递入口32的热量传递横截面或打开所述热量传递出口31和热量传递入口32的控制信号，所述电机11驱动所述丝杠12转动，使得所述丝母13带动所述隔热板9运动而增大所述热量传递出口31和热量传递入口32的热量传递横截面或打开所述热量传递出口31和热量传递入口32，从而使得热量依次通过所述热量传递出口31和所述热量传递入口32进入到所述换热室2内对换热盘管17内的热媒加热，使得换热后热媒出口处的热媒温度满足供暖需求。

本实施例蓄热式加热装置可以替代现有技术供暖系统中的燃煤锅炉，利用晚上用电低谷的电价优势，通过所述加热元件4对所述蓄热体5加热，将电能转化为热能储存起来；在白天用电高峰(电价较高)的时候，以热能形式释放出来而满足居民及工业的供暖需求；能够完全替代现有的供暖燃煤锅炉，并且不需要对现有的供暖系统做较大的改动，施工成本很低，清洁无污染，完全能够满足国务院、环保部和北京市政府的节能减排、治理环境污染及利用清洁能源的要求。

在其它实施例中，所述隔热机构也可以为蝶阀(如电动蝶阀)，所述隔热部件为蝶阀阀瓣，所述驱动机构为阀瓣驱动机构；所述阀瓣驱动机构驱动所述隔热板9运动以使得所述热量传递出口31和/或热量传递入口32的热量传递横截面增大或减小。

本实用新型蓄热式加热装置不限于用于供暖系统，也不限于给盘管加热，其可以用于各种需要加热或消耗热能的系统及装置。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型创造所作的举例，而并非对本实用新型创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造权利要求的保护范围之中。

Claims (10)

1.蓄热式加热装置，其特征在于，包括具有热量传递出口(31)的蓄热室(1)、具有热量传递入口(32)的换热室(2)、加热元件(4)、蓄热体(5)以及用于控制所述热量传递出口(31)和/或热量传递入口(32)的热量传递横截面大小的隔热机构，所述加热元件(4)和所述蓄热体(5)分别位于在所述蓄热室(1)内，所述蓄热体(5)的温度高于所述换热室(2)内的温度，所述蓄热体(5)释放的热量依次经所述热量传递出口(31)和所述热量传递入口(32)进入所述换热室(2)内。

2.根据权利要求1所述的蓄热式加热装置，其特征在于，所述蓄热室(1)的壁由内至外依次为耐火层(6)和保温层(7)。

3.根据权利要求1所述的蓄热式加热装置，其特征在于，所述加热元件(4)为电加热元件或燃气烧嘴。

4.根据权利要求1所述的蓄热式加热装置，其特征在于，所述换热室(2)位于所述蓄热室(1)的上方，所述蓄热体(5)上设置有纵向对流通孔(8)。

5.根据权利要求1所述的蓄热式加热装置，其特征在于，所述隔热机构包括隔热部件和驱动机构，所述驱动机构驱动所述隔热部件运动以使得所述热量传递出口(31)和/或热量传递入口(32)的热量传递横截面增大或减小。

6.根据权利要求5所述的蓄热式加热装置，其特征在于，所述换热室(2)上设置有待换热热媒入口(21)和换热后热媒出口(18)，所述蓄热式加热装置还包括控制箱(10)和用于检测换热后热媒出口(18)处热媒温度的温度检测元件(24)，所述温度检测元件(24)的检测信号输出端与所述控制箱(10)的检测信号输入端连接，所述控制箱(10)的控制信号输出端与所述驱动机构的控制信号输入端连接。

7.根据权利要求5所述的蓄热式加热装置，其特征在于，所述隔热部件为隔热板(9)，所述驱动机构包括电机(11)、丝杠(12)和丝母(13)，所述丝杠(12)和所述丝母(13)螺纹连接，所述电机(11)与所述丝杠(12)的一端驱动连接，所述丝母(13)与所述隔热板(9)固定连接。

8.根据权利要求5所述的蓄热式加热装置，其特征在于，所述隔热机构为蝶阀，所述隔热部件为蝶阀阀瓣，所述驱动机构为阀瓣驱动机构。

9.根据权利要求1-8任一所述的蓄热式加热装置，其特征在于，所述换热室(2)上分别设置有与所述换热室(2)连通的内循环介质出口(14)和内循环介质入口(15)，所述内循环介质出口(14)和所述内循环介质入口(15)通过内循环管道(16)连通，所述内循环管道(16)上安装有内循环介质驱动机构。

10.根据权利要求1-8任一所述的蓄热式加热装置，其特征在于，所述换热室(2)内设置有换热盘管(17)，所述换热盘管(17)的出口与供热装置(19)的高温热媒入口(20)流体导通，所述换热盘管(17)的入口与供热装置(19)的低温热媒出口(22)流体导通。