CN205245305U - 液动式固体蓄热供暖装置 - Google Patents

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CN205245305U CN201521102066.8U CN201521102066U CN205245305U CN 205245305 U CN205245305 U CN 205245305U CN 201521102066 U CN201521102066 U CN 201521102066U CN 205245305 U CN205245305 U CN 205245305U
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Abstract

本实用新型是一种液动式固体蓄热供暖装置,包括固体加热蓄热部份、液动热交换器和电脑控制系统;固体蓄热部分的蓄热砖的高温通过高温油与热交换器系统相连;热交换器包括高温油换热器、油水分离器、低温换热器和水循环系统交换部分,所述高温油用高温油泵进行交换,低温换热过程通过介质与铜盘管进行接触式传热,所述铜盘管进出口与暖气的循环系统相连;本实用新型结构合理、高效节能,可利用谷电蓄热,蓄热温度高、热交换过程平稳、安全可靠,整机的贮蓄能力强,释放输出连续并能保证时长,达到零污染、零排放,适合南、北方的生活小区、办公楼、学校、酒楼的独立大面积集中供暖。

Description

液动式固体蓄热供暖装置
技术领域
[0001] 本实用新型设及供暖装置,尤其是设及一种利用液动换热的新型固体蓄热供暖装 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] 本实用新型的目的是提出一种利用谷电蓄热,液动换热的高效节能、安全可靠的 固体蓄热堆供暖装置。
[0006] 为了实现本实用新型的目的,提出W下技术方案:
[0007] -种液动式固体蓄热堆供暖装置,所述供暖装置包括一体化设计的固体蓄热堆1、 变频油累系统、液动换热器2、智能控制柜3和水箱;其中,
[000引所述固体蓄热堆1包括固体蓄热砖4、加热管5和高溫换热管6;加热管5、固体蓄热 砖4和高溫换热管6紧密接触,高溫换热管6内通高溫油;
[0009]所述液动换热器2包括:介质室9、高溫油室10、换热铜盘管11、热管12和水累15;所 述高溫换热管6的高溫油进入高溫油室10加热所述热管12,所述热管12将热能传导到介质 室9,来自水箱的冷水通过水累15进入介质室9内的换热铜盘管11,加热后的热水循环进入 所述水箱;
[0010] 所述的变频油累系统包括高溫变频油累13、油管和回油累33,所述高溫变频油累 13的一端通过油管与固体蓄热堆1的油管入口 20相接,另一端通过油管与液动换热器热2的 高溫油室10相连;所述回油累33的一端通过油管与固体蓄热堆1的油管出口 19相接,另一端 通过油管与高溫油室10相连,实现高溫油在固体蓄热堆1和液动换热器2之间循环;
[0011] 所述智能控制柜3包括低压配电柜和多组溫度控制感应器8,所述低压配电柜通过 3组继电器向所述固体蓄热堆1的加热管5通=相电;所述固体蓄热堆1内设置多处固体蓄热 堆测溫点7,所述液动换热器2内设置多处换热器测溫点14,测溫点处设置K式热电偶溫度 计,所述溫度控制感应器8分别与K式热电偶溫度计一一相连,接收K式热电偶溫度计的溫度 信号;所述智能控制柜通过输入的溫度信号控制装置的运行和远程监控。
[0012] 所述固体蓄热堆1的每一层固体蓄热砖4W及高溫换热管6的油管出口 19和油管进 口 20处均设置固体蓄热堆测溫点7;所述介质室9设置热管放热端24处和设置换热铜盘管11 处W及换热铜盘管11的冷水入口和热水出口处均设置换热器测溫点14;所述高溫油室10的 顶部和底部均设置换热器测溫点14。
[0013] 所述的固体蓄热堆1从外至里依次包括外保溫层31、水冷壁保溫层16和蓄热箱体 32,所述蓄热箱体上端面内设置有上压板17,所述蓄热箱体下端面内设置有下压板22,所述 上压板17和下压板22通过紧固螺栓18将固体蓄热砖4、加热管5和高溫换热管6紧密接触并 固定在蓄热箱体32内;所述下压板22下端垫衬保溫砖21,下有槽钢底盘;所述加热管5横向 设置;所述高溫换热管6呈盘管状排列。
[0014] 所述换热铜盘管11分别通过冷水进口 25和热水出口 26与所述水箱连接;所述热管 12的热管吸热端23位于高溫油室10内,热管放热端24位于介质室9的下半部分;与固体蓄热 堆1连通的高溫换热管6通入高溫油室10。
[0015] 所述介质室9的顶端设置介质膨胀箱29,顶部有介质膨胀箱排压口 30;所述高溫油 室10侧上方设置溢油桶27,顶部有溢油桶排压口 28。
[0016] 所述热管12W矩阵形式均匀分布,数量为96-384根;在所述热管放热端24的表面 排布有散热片;所述介质室9和高溫油室10的壳体有保溫层,覆盖在壳体的侧表面;室内均 设置有高斯磁铁。
[0017] 所述水箱箱体的外表面设置保溫层,内部分布有高斯磁铁,所述高斯磁铁为25000 高斯磁铁;在所述水箱箱体的上端面开设有排气口,所述排气口连接有排气阀。
[0018] 本实用新型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(1: 5.9),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。夏季还可作为"漠化裡中央空调"的动力热 源。
附图说明
[0019] 图1是本实用新型液动式固体蓄热堆供暖装置整体结构示意图;
[0020] 图2是固体蓄热堆结构示意图;
[0021 ]图3是液动换热器结构示意图。
[0022]其中;
Figure CN205245305UD00061
具体实施方式
[0024] 为使本实用新型的目的、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,对本实用新型进一步详细说明。
[0025] 图1是本实用新型液动式固体蓄热堆供暖装置整体结构示意图;如图所示,液动式 蓄热堆供暖装置由固体蓄热堆1、液动换热器2、高溫变频油累13、智能控制柜3和水箱(图中 未示)几大部分组成。固体蓄热堆1中的固体蓄热砖4由加热管5通=相电加热,产生的高溫 加热高溫油(液态),并通过与液动换热器热2相连得高溫换热管6进入液动换热器热2;所述 液动换热器热2包括:介质室9、高溫油室10、换热铜盘管11、热管12、高溫油累13、换热器测 溫点14和水累15。高溫油进入高溫油室10,加热热管12,热管12将热能传导到介质室9,加热 通过换热铜盘管11进入介质室9的冷水,热水通过水累15
[0026] 智能控制柜3设置多组溫度控制感应器8,固体蓄热堆1和固体蓄热堆测溫点7,液 动换热器2设置多处换热器测溫点14,固体蓄热堆测溫点7和换热器测溫点14的总和与溫度 控制感应器8对应。溫度控制感应器8分别与固体蓄热堆测溫点7和换热器测溫点14中的K式 热电偶溫度计相连,接收溫度信号,本实施例的整个系统的信号控制点为24个节点。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=相平衡连接。控制 系统与热交换器的连接主要有:变频油累的=相连接,水累的=相连接,K式热电偶溫度计 的信号连接。智能控制柜与配电柜的连接。
[0027] 整个供暖系统通过智能控制柜3的电脑控制:首先在谷电时间启动固体蓄热堆1的 加热管5,使常溫的固体蓄热砖4的溫度升至600左右(升溫时间为6小时左右);在谷电停止 前系统自动停止加热(启停方式为软启动)。当固体蓄热砖溫度达到200-300度时控制系统 启动高溫变频油累13,在300度W下时油累会W高频率运行,使得10高溫油室中的高溫油 (冷油)循环升溫,当油溫升至80度W上时热管12就会开始工作,运会使得介质层9里的传热 介质开始快速升溫,当介质层9的溫度到80度W上时,控制系统会开启水累15,将水箱(图中 未示)的低溫水通过液动换热器2循环加溫。当水箱的水溫升至80度时后,供热系统就可W 向管网中循环热水供暖。
[0028] 液动换热器2中的高溫油层的工作溫度控制在300度W下,介质层9的溫度控制在 IOOW下。当固体蓄热砖4的溫度升至300度W上的,变频油累13的工作频率会趋向于低频率 运行。当整个系统的换热速度达到平衡时,系统就可W向水箱提供源源不断的热水,直到蓄 热砖4的溫度降至100度W下,等待第二天的谷电时间重新加热蓄热,4。系统在运行时一旦 有某单元的溫度超过系统设定溫度,前一装置就会停止工作,直到溫度低于系统设定溫度 时才会重新启动。
[0029] 图2是固体蓄热堆结构示意图,图3是液动换热器结构示意图。如图所示,固体蓄热 堆1主要有电加热管5、固体蓄热砖4、高溫换热管6、上下夹板17,22、多级保溫层16和位于底 盘的保溫砖21等组成。
[0030] 液动换热器2主要有介质室9和高溫油室10,介质室9的上半部分设置换热铜盘管 11,其分别接冷水进口 25和热水出口 26;
[0031] 其中,热管12的热管吸热端23位于高溫油室10内,热管放热端24位于介质室9的下 半部分;与固体蓄热堆1连通的高溫换热管6通入高溫油室10,进行高溫油的循环。
[0032] 高溫换热管6与特制的固体蓄热砖4之间形成紧密接触,油管与油管之间由不诱钢 弯头焊接连接,进、出口油管与换热装置的管网之间是由法兰密封连接。油路运行方向在变 频油累作用下由低溫处向高溫处运行,运行中不会产生回流现象。水箱与换热器之间也是 通过管网法兰连接。高溫变频油累13的作用是将高溫油经过高溫油管与高溫蓄热砖之间充 分换热,将蓄热砖的溫度带到下一级换热装置中,蓄热砖的溫度会慢慢降低。当高溫油到达 下一级换热装置中,换热装置里的热管会自动由下往上传热。油溫越高热管的传热功率就 会越大,换热装置里的油层溫度被系统设定在300 W内。当溫度越接近300度时,高溫变频油 累13的工作频率就会自动降低。由于热管12的无动力传热作用,上层介质层9的传热介质会 很快到达工作溫度80度W上,此时变频水累15就会将水箱里的冷水流向介质层9的铜盘管 11里,经过低溫交换使得水箱里的水不断升溫,W达到持续换热的目的。
[0033] W上所述的具体实施例,对本实用新型的目的、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上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制 本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应 包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1. 一种液动式固体蓄热供暖装置,其特征在于:所述供暖装置包括一体化设计的固体 蓄热堆(1)、变频油栗系统、液动换热器(2)、智能控制柜(3)和水箱;其中, 所述固体蓄热堆(1)包括固体蓄热砖(4)、加热管(5)和高温换热管(6);加热管(5)、固 体蓄热砖(4)和高温换热管(6)紧密接触,高温换热管(6)内通高温油; 所述液动换热器(2)包括:介质室(9)、高温油室(10)、换热铜盘管(11)、热管(12)和水 栗(15);所述高温换热管(6)的高温油进入高温油室(10)加热所述热管(12),所述热管(12) 将热能传导到介质室(9),来自水箱的冷水通过水栗(15)进入介质室(9)内的换热铜盘管 (11 ),加热后的热水循环进入所述水箱; 所述的变频油栗系统包括高温变频油栗(13)、油管和回油栗(33),所述高温变频油栗 (13)的一端通过油管与固体蓄热堆(1)的油管入口(20)相接,另一端通过油管与液动换热 器热(2)的高温油室(10)相连;所述回油栗(33)的一端通过油管与固体蓄热堆1的油管出口 (19)相接,另一端通过油管与高温油室(10)相连,实现高温油在固体蓄热堆(1)和液动换热 器(2)之间循环; 智能控制柜3包括低压配电柜和多组温度控制感应器8,所述低压配电柜通过3组继电 器向所述固体蓄热堆(1)的加热管(5)通三相电;所述固体蓄热堆(1)内设置多处固体蓄热 堆测温点(7),所述液动换热器(2)内设置多处换热器测温点(14),测温点处设置K式热电偶 温度计,所述温度控制感应器(8)分别与K式热电偶温度计一一相连,接收K式热电偶温度计 的温度信号;所述智能控制柜通过输入的温度信号控制装置的运行和远程监控。
2. 根据权利要求1所述的液动式固体蓄热供暖装置,其特征在于:所述固体蓄热堆(1) 的每一层固体蓄热砖(4)以及高温换热管(6)的油管出口(19)和油管进口(20)处均设置固 体蓄热堆测温点(7);所述介质室(9)设置热管放热端(24)处和设置换热铜盘管(11)处以及 换热铜盘管(11)的冷水入口和热水出口处均设置换热器测温点(14);所述高温油室(10)的 顶部和底部均设置换热器测温点(14)。
3. 根据权利要求2所述的液动式固体蓄热供暖装置,其特征在于:所述的固体蓄热堆 (1)从外至里依次包括外保温层(31)、水冷壁保温层(16)和蓄热箱体(32),所述蓄热箱体上 端面内设置有上压板(17),所述蓄热箱体下端面内设置有下压板(22),所述上压板(17)和 下压板(22)通过紧固螺栓(18)将固体蓄热砖(4)、加热管(5)和高温换热管(6)紧密接触并 固定在蓄热箱体(32)内;所述下压板(22)下端垫衬保温砖(21),下有槽钢底盘;所述加热管 (5)横向设置;所述高温换热管(6)呈盘管状排列。
4. 根据权利要求3所述的液动式固体蓄热供暖装置,其特征在于:所述换热铜盘管(11) 分别通过冷水进口(25)和热水出口(26)与所述水箱连接;所述热管(12)的热管吸热端(23) 位于高温油室(10)内,热管放热端(24)位于介质室(9)的下半部分;与固体蓄热堆1连通的 高温换热管6通入高温油室(10)。
5. 根据权利要求4所述的液动式固体蓄热供暖装置,其特征在于:所述介质室(9)的顶 端设置介质膨胀箱(29),顶部有介质膨胀箱排压口(30);所述高温油室(10)侧上方设置溢 油桶(27),顶部有溢油桶排压口(28)。
6. 根据权利要求5所述的液动式固体蓄热供暖装置,其特征在于:所述热管(12)以矩阵 形式均勾分布,数量为96 - 384根;在所述热管放热端(24)的表面排布有散热片;所述介质 室(9 )和高温油室(10 )的壳体有保温层,覆盖在壳体的侧表面;室内均设置有高斯磁铁。
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CN105402799A (zh) * 2015-12-28 2016-03-16 高忠凡 一种固体蓄热液动换热供暖装置

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