CN205606728U - 一种复合型电蓄热式供热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电蓄热领域，提供一种复合型电蓄热式供热装置，包括用于储存高热能的液体水的热水箱和用于缓存回流水形成循环管路的回用水箱，太阳能热源装置，包括集热管、太阳能热源进水管路和太阳能热源回水管路，并形成循环回路；地源热泵装置，包括地源热泵机组、膨胀阀、地埋管和换热器。本实用新型集电能、太阳能、地热能为一体，通过太阳能热源装置和地源热泵装置将太阳能和地热能充分收集，并通过热交换将热量储存于蓄热砖，方式多样，能源利用率高。

Description

一种复合型电蓄热式供热装置

技术领域

本实用新型属于电供热装置领域，特别地涉及一种复合型电蓄热式供热装置。

背景技术

随着国民经济的调整，局部地区特别是东北地区用电负荷达到低水平平衡，大部分电厂不能满负荷发电，用电结构也不平衡，使得电力系统只能通过频繁调峰来调整负荷。另一方面，大量的燃煤采暖锅炉仍在运行，造成大量的环境污染。从环保要求看，燃煤采暖锅炉迟早要取消；从电力公司看，要增加用电量，调整用电结构，充分利用低谷电。电蓄热式供热装置是针对以上情况提出并得以运用的，它是让供热装置夜间电力负荷低谷(也是电价低谷时期运行，并将产生的热量储存起来，在次日用电高峰有热负荷需求时，再由自控系统根据实际需要将热量释放出来，满足用户的热需求。目前，电蓄热式供热的主要方式为水蓄热和蒸汽蓄热。由于水的比热容较低，沸点低，其蓄能密度小，蓄热的利用率低，且蓄热容器体积大，占用空间大；蒸汽虽然潜热大，但蒸汽单位体积质量小，所以蒸汽蓄能密度小，蓄热容器体积大，占用空间大，且还有高压蒸汽的危险性问题。因此，固体电蓄热式加热颇受青睐。

对于固体电蓄热式供热装置，一般采用电加热元件进行发热，将热量传递至蓄热砖中，使用时，再将蓄热砖中的热量释放出来，因此，在此过程中，只涉及电能和热能的相互转化。而在大自然中，除了电能之外，还有其他很多能源我们同样可以加以利用，例如，太阳能，地热能等等。基于此思想，本实用新型提出一种复合型的电蓄热式供热装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种集电能、太阳能、地热能为一体的复合型电蓄热式供热装置，通过太阳能热源装置和地源热泵装置将太阳能和地热能充分收集，并通过热交换将热量储存于蓄热砖，方式多样，能源利用率高。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种复合型电蓄热式供热装置，由外到内依次设置有装饰外壳、第一保温层、第二保温层，并形成立方体空腔，所述第一保温层和第二保温层之间设置有金属风室，所述立方体空腔内设有蓄热组件，所述蓄热组件包括蓄热砖、加热元件、风机和温度传感器；

其特征在于：

所述蓄热砖为多个多边形砖体排布而成，内设有空腔形成加热腔，所述蓄热砖包括第一蓄热砖、第二蓄热砖和第三蓄热砖，所述第一蓄热砖和第二蓄热砖内设有加热水管，所述第三蓄热砖内设有加热元件；

所述复合型电蓄热式供热装置还包括：

热水箱，其被设于复合型电蓄热式供热装置一侧，用于储存高热能的液体水；

回用水箱，其被设于复合型电蓄热式供热装置一侧，用于缓存回流水形成循环管路；

太阳能热源装置，包括集热管、太阳能热源进水管路和太阳能热源回水管路，并形成循环回路，所述太阳能热源进水管路至少为两组，其一组与第一蓄热砖的加热水管相连通，其另一组与热水箱相连通，所述太阳能热源回水管路与回用水箱连通；

地源热泵装置，包括地源热泵机组、膨胀阀、地埋管和换热器，多个所述地埋管深埋与地下且为竖直并联设置，且每个地埋管上均设有独立的膨胀阀，多个地埋管通过管路和安装在管路上的膨胀阀与地源热泵机组相连通，所述地源热泵机组通过管路与换热器形成循环回路，所述换热器通过地源热泵进水管路与热水箱相连通。

进一步的，所述热水箱的进水端分别为地源热泵进水管路和太阳能热源进水管路，所述热水箱的出水端与混合进水管路相连通。

进一步的，所述回用水箱的进水端与回用管路相连通，所述回用水箱的出水端分别与太阳能热源回水管路和地源热泵回水管路相连通；

进一步的，所述地源热泵进水管路、太阳能热源进水管路、混合进水管路、太阳能热源回水管路和地源热泵回水管路上均设有控制阀，所述控制阀为电磁阀或流量调节阀中的一种。

进一步的，所述集热器为低倍聚焦型太阳能集热器。

进一步的，还设有维修通道，所述维修通道安装于装饰外壳的顶部或底部或侧面，且穿过金属风室、第一保温层和第二保温层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型实现夜晚低谷时进行电加热元件蓄热，高峰时进行放热，太阳能热源装置实现光照强烈的白天通过热交换装置进行蓄热，地源热泵装置实现夜晚通过热交换进行蓄热，以达到均衡电网负荷，稳定电厂机组负荷水平，改善机组运行效率，降低发电成本，利于电网安全稳定运行，促进环境保护；同时对用户来说，可利用白昼和夜间峰谷电价差及运行时间差达到节约锅炉运行费用，从而大大降低用电费用。

附图说明

以下结合附图对本实用新型做进一步详述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是本实用新型复合型电蓄热式供热装置的结构示意图。

图中：

1-装饰外壳 14-回用水箱

2-第一保温层 151-地源热泵进水管路

3-金属风室 152-太阳能热源进水管路

4-第二保温层 153-第三进水管路

5-风机 16-回水管路

6-维修通道 161-太阳能热源回水管路

7-第一蓄热砖 162-地源热泵回水管路

8-加热水管 17-换热器

9-第二蓄热砖 18-地源热泵机组

10-第三蓄热砖 19-膨胀阀

11-加热元件 20-地埋管

12-热水箱

13-太阳能热源

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参考图1，本实用新型一种复合型电蓄热式供热装置，由外到内依次设置有装饰外壳1、第一保温层2、第二保温层4，并形成立方体空腔，所述第一保温层2和第二保温层4之间设置有金属风室3，所述立方体空腔内设有蓄热组件，所述蓄热组件包括蓄热砖、加热元件11、风机5和温度传感器；

在本实施例中，所述蓄热砖为多个多边形砖体排布而成，内设有空腔形成加热腔，所述蓄热砖包括第一蓄热砖7、第二蓄热砖9和第三蓄热砖10，所述第一蓄热砖7和第二蓄热砖9内设有加热水管8，所述第三蓄热砖10内设有加热元件11；

在本实施例中，所述复合型电蓄热式供热装置还包括：

热水箱12，其被设于复合型电蓄热式供热装置一侧，用于储存高热能的液体水；

回用水箱14，其被设于复合型电蓄热式供热装置一侧，用于缓存回流水形成循环管路；

太阳能热源装置13，包括集热管、太阳能热源进水管路152和太阳能热源回水管路161，并形成循环回路，所述太阳能热源进水管路152至少为两组，其一组与第一蓄热砖7的加热水管8相连通，其另一组与热水箱12相连通，所述太阳能热源回水管路161与回用水箱14连通；

地源热泵装置，包括地源热泵机组18、膨胀阀19、地埋管20和换热器17，多个所述地埋管20深埋与地下且为竖直并联设置，且每个地埋管20上均设有独立的膨胀阀19，多个地埋管20通过管路和安装在管路上的膨胀阀19与地源热泵机组18相连通，所述地源热泵机组18通过管路与换热器17形成循环回路，所述换热器17通过地源热泵进水管路151与热水箱12相连通。

在上述的复合型电蓄热式供热装置中，需要指出的是，所述热水箱12的进水端分别为地源热泵进水管路151和太阳能热源进水管路152，所述热水箱12的出水端与混合进水管路153相连通。

在上述的复合型电蓄热式供热装置中，需要指出的是，所述回用水箱14的进水端与回用管路相连通，所述回用水箱14的出水端分别与太阳能热源回水管路161和地源热泵回水管路162相连通；

在上述的复合型电蓄热式供热装置中，需要指出的是，所述地源热泵进水管路151、太阳能热源进水管路152、混合进水管路153、太阳能热源回水管路161和地源热泵回水管路162上均设有控制阀，所述控制阀为电磁阀或流量调节阀中的一种。

在上述的复合型电蓄热式供热装置中，需要指出的是，所述集热器为低倍聚焦型太阳能集热器。

在上述的复合型电蓄热式供热装置中，需要指出的是，还设有维修通道6，所述维修通道6安装于装饰外壳1的顶部或底部或侧面，且穿过金属风室3、第一保温层2和第二保温层4。

其中，本实用新型中实施例对上述元件的型号不做限定，具体实现时，本实用新型实施例对此不做限制。

下面详细描述本实用新型的工作原理：

工作时，根据不同热源类型，可以实现不同时段蓄热，例如，对于第三蓄热砖10，可以实现夜晚蓄热、白天放热，进行低谷错峰加热，对于第一蓄热砖7，可实现白天强烈光照时，进行太阳能热交换实现蓄热，对于第三蓄热砖10，可实现白天夜晚同时蓄热。

本实用新型实现夜晚低谷时进行电加热元件11蓄热，高峰时进行放热，太阳能热源装置13实现光照强烈的白天通过热交换装置进行蓄热，地源热泵装置实现夜晚通过热交换进行蓄热，以达到均衡电网负荷，稳定电厂机组负荷水平，改善机组运行效率，降低发电成本，利于电网安全稳定运行，促进环境保护；同时对用户来说，可利用白昼和夜间峰谷电价差及运行时间差达到节约锅炉运行费用，从而大大降低用电费用。

综上可见，本实用新型提供一种集电能、太阳能、地热能为一体的复合型电蓄热式供热装置，通过太阳能热源装置13和地源热泵装置将太阳能和地热能充分收集，并通过热交换将热量储存于蓄热砖，方式多样，能源利用率高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种复合型电蓄热式供热装置，由外到内依次设置有装饰外壳、第一保温层、第二保温层，并形成立方体空腔，所述第一保温层和第二保温层之间设置有金属风室，所述立方体空腔内设有蓄热组件，所述蓄热组件包括蓄热砖、加热元件、风机和温度传感器；

其特征在于：

所述蓄热砖为多个多边形砖体排布而成，内设有空腔形成加热腔，所述蓄热砖包括第一蓄热砖、第二蓄热砖和第三蓄热砖，所述第一蓄热砖和第二蓄热砖内设有加热水管，所述第三蓄热砖内设有加热元件；

所述复合型电蓄热式供热装置还包括：

热水箱，其被设于复合型电蓄热式供热装置一侧，用于储存高热能的液体水；

回用水箱，其被设于复合型电蓄热式供热装置一侧，用于缓存回流水形成循环管路；

太阳能热源装置，包括集热管、太阳能热源进水管路和太阳能热源回水管路，并形成循环回路，所述太阳能热源进水管路至少为两组，其一组与第一蓄热砖的加热水管相连通，其另一组与热水箱相连通，所述太阳能热源回水管路与回用水箱连通；

地源热泵装置，包括地源热泵机组、膨胀阀、地埋管和换热器，多个所述地埋管深埋与地下且为竖直并联设置，且每个地埋管上均设有独立的膨胀阀，多个地埋管通过管路和安装在管路上的膨胀阀与地源热泵机组相连通，所述地源热泵机组通过管路与换热器形成循环回路，所述换热器通过地源热泵进水管路与热水箱相连通。

2.根据权利要求1所述的复合型电蓄热式供热装置，其特征在于：所述热水箱的进水端分别为地源热泵进水管路和太阳能热源进水管路，所述热水箱的出水端与混合进水管路相连通。

3.根据权利要求1所述的复合型电蓄热式供热装置，其特征在于：所述回用水箱的进水端与回用管路相连通，所述回用水箱的出水端分别与太阳能热源回水管路和地源热泵回水管路相连通。

4.根据权利要求1所述的复合型电蓄热式供热装置，其特征在于：所述地源热泵进水管路、太阳能热源进水管路、混合进水管路、太阳能热源回水管路和地源热泵回水管路上均设有控制阀，所述控制阀为电磁阀或流量调节阀中的一种。

5.根据权利要求1所述的复合型电蓄热式供热装置，其特征在于：所述集热器为低倍聚焦型太阳能集热器。

6.根据权利要求1所述的复合型电蓄热式供热装置，其特征在于：还设有维修通道，所述维修通道安装于装饰外壳的顶部或底部或侧面，且穿过金属风室、第一保温层和第二保温层。