CN207035494U - 家用水蓄能电锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种家用水蓄能电锅炉，其储能腔经传热隔板分割成左右相对的蓄能水箱和家用热水箱，蓄能水箱通过两条换热水管与电锅炉连通，蓄能水箱的内部设有供暖缓冲箱，供暖缓冲箱与蓄能水箱之间经用于进行水流交换的第一温控水泵相连通，家用热水箱上分别设有生活用水进水管和出水管，它们分别经三通阀与第一连通管连接和第二连通管连接，第一连通管与第二连通管分别经三通阀与两条换热水管连接，电锅炉、蓄能水箱和供暖缓冲箱内分别设有温度传感器，温度传感器与控制电锅炉加热情况的处理器电连接，本实用新型可以充分利用低谷供电阶段的电能，平稳居民室内供热温差，增加了家用热水箱大大方便了居民的生活，真正做到节约能源、方便生活。

Description

家用水蓄能电锅炉

技术领域

本实用新型涉及电热领域，具体涉及一种家用水蓄能电锅炉。

背景技术

蓄热式电锅炉是在根据电力部门鼓励在低谷时段用电加热，并享受优惠电价的政策，推出的一种新型高效，节能的电加热产品。在电网低谷时段开启电锅炉将水加热并储存在水箱中，在电网高峰时段关闭电锅炉。利用蓄热水箱中的热水采暖，达到全部使用低谷电力或部分使用低谷电力供热的目的，该设备充分利用低谷电蓄储能量，削峰填谷，节约电能，减少城市有害气体排放，是时代发展的客观要求，也是今后发展的必然趋势。

然而越来越多出现的蓄热式电锅炉也存在明显的缺陷，为了达到蓄热蓄能的目的，夜间需要充分利用低谷电力加热蓄能水箱内的水体，一般水体温度可达峰值，蓄热式电锅炉也正是利用这种高温水体蓄能、供热。然而在这种情况下会出现居民室内温度过高的情况，而室内温度传感器检测到屋内温度过高会在一定时间内暂停供热，温度降低到最低供热标准后再持续供热，这样一方面会造成低谷供电阶段的能源浪费，另一方面会导致居民室内温度不平稳，出现一时燥热或温差过大的窘况。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种家用水蓄能电锅炉，本实用新型的家用水蓄能电锅炉可以充分利用低谷供电阶段的电能，平稳居民室内供热温差，并且增加了家用热水箱大大方便了居民的生活，真正做到节约能源、方便生活。

为了达到上述技术目的本实用新型采用如下方案：

一种家用水蓄能电锅炉，包括储能机构，所述的储能机构包括储能腔，储能腔的外壁设有保温层，储能腔的内部经竖直的传热隔板分割成左右相对的蓄能水箱和家用热水箱，所述的蓄能水箱通过换热水管与电锅炉连通，所述的换热水管包括第一换热管和第二换热管，所述的第一换热管和第二换热管上分别设有三通阀；蓄能水箱的内部设有供暖缓冲箱，所述供暖缓冲箱与蓄能水箱内部至少存在两个传热面，且供暖缓冲箱与蓄能水箱之间经用于进行水流交换的第一温控水泵相连通，供暖缓冲箱上分别设有供暖进水管和供暖出水管；所述的家用热水箱上分别设有生活用水进水管和生活用水出水管，生活用水进水管和生活用水出水管上分别设有三通阀，所述的生活用水进水管经三通阀与第一连通管连接，所述的生活用水出水管经三通阀与第二连通管连接，第一连通管的另外一端与第一换热管上的三通阀连接，第二连通管的另外一端与第二换热管上的三通阀连接；所述电锅炉、蓄能水箱和供暖缓冲箱内分别设有温度传感器，所述的温度传感器与处理器电连接，所述的处理器经缆线与为电锅炉提供能量的加热器电连接。

通过上述技术方案，本实用新型的家用水蓄能电锅炉，以电锅炉为热源，利用夜间廉价的电力将水加热，并储存在蓄能水箱中，在白天峰电或平电时段以热水的形式进行输出。蓄热水温可根据用户当地环境温度在30℃～90℃之间智能调节，也可根据用户需求自由设定。本实用新型的特别之处在于：不仅可以使用夜间蓄能的方法保证采暖用水，节约取暖费用，还可以节约能源、平稳室内供暖温差，并且可以同时利用夜间蓄能的办法保证居民生活用水，大大增强了蓄能电锅炉的可用性。

本实用新型的家用水蓄能电锅炉，包括一个大型的储能腔，该储能腔的外部包裹了保温层，储能腔的内部被传热隔板分割成蓄能水箱和家用热水箱，同时蓄能水箱的内部还设有可与之通过第一温控水泵连通的供暖缓冲箱，本发明的蓄能水箱和供暖缓冲箱内使用的是经过化学处理的软化水，而家用热水箱内使用的是生活用水，因此蓄能水箱和家用热水箱之间必须严格封闭隔离，它们之间仅通过中间的传热隔板进行热量传递；而本实用新型的供暖缓冲箱设在蓄能水箱的内部它们之间不仅可以通过至少两个传热面，优选使用四个传热面用于进行热量交换，由于他们之间通过一个第一温控水泵连通，因此更可以直接利用软化水热对流的方式进行热量交换，也就是说本实用新型的供暖缓冲箱和蓄能水箱之间同时存在热传导和热对流两种传热方式。为了使温度控制更加智能化，让使用者生活在一个更加恒温舒适的环境中，本实用新型在电锅炉、蓄能水箱和供暖缓冲箱内分别设有温度传感器，将温度传感器与处理器电连接，处理器可以控制电锅炉的加热器情况和供暖缓冲箱内第一温控水泵的流量，居民可以预先设定期望的供暖温度，居民室内的温度传感器同时也会将室内实时温度传递给本装置的处理器，处理器接收到各个温度传感器传来的温度信号通过控制电锅炉的加热情况，第一温控水泵的流量大小，通过热传导和热对流进行配合，使用时最节能的方式进行供热，同时也可以更加稳定智能的控制居民室内温度；本实用新型在电锅炉、蓄能水箱和供暖水箱中增加温度传感器还具有防冻保护的作用，冬季气温降低，家用水箱如长期停滞不用，内部用水又没有排空很可能引起水管冻裂的窘况，大大影响装置使用寿命，技术方案内的各个温度传感器可以感知装置内各处的温度，一旦低于防冻保护值，则启动电锅炉加热，大大降低了冬季装置损坏的风险。

本实用新型的具体的工作原理如下：

当寒冷季节来临，采暖需求和家用热水需求都存在时，此时通过调节第一换热管和第二换热管上的三通阀门，开启电锅炉与蓄能水箱之间的连通状态，阻断电锅炉与第一连通管和第二连通管之间的连通状态；同时调节生活用水进水管、出水管上的三通阀，阻断家用热水箱与第一连通管和第二连通管之间的连通状态，保证家用热水箱与生活用水进水管、出水管的连接的畅通。

在谷期供电时段，电锅炉自动启动，蓄能水箱通过第一换热管和第二换热管与电锅炉连通，两条换热管的连接形式保证了蓄能水箱和电锅炉之间可以进行充分的热量交换，利用低谷电的电能给蓄能水箱内水加热至90℃并保温保存；在蓄能水箱加热过程中热量可以通过传热隔板和供暖缓冲箱的传热面传导至家用热水箱和供暖缓冲箱内，并且供暖缓冲箱和蓄能水箱间还可以通过第一温控水泵进行水流交换，进一步调节采暖用水的温度至合适温度；家用热水箱内生活用水对水温要求不高，可直接通过热传导的形式从蓄能水箱中获得热量，加热后经自来水管和家用热水箱的出水管间的分水器调节水温供家庭日常使用。在非谷期供电时段，当用户有热量需求时优先使用蓄能水箱谷期存储热量，利用热传导和第一温控水泵的水流交换调节供暖缓冲箱内的供暖水温度，根据用户需求的热量大小及水箱内水温，控制输出热水的量，从而达到使用廉价能源的目的。

当只存在家用热水需求时，通过调节第一换热管和第二换热管上的三通阀门，阻断电锅炉与蓄能水箱之间的连通状态，开启电锅炉与第一连通管和第二连通管之间的连通状态；同时调节生活用水进水管、出水管上的三通阀，开启家用热水箱与第一连通管和第二连通管之间的连通状态，同时也保证家用热水箱与生活用水进水管、出水管的连接的畅通。以上操作使电锅炉与家用热水箱连通开启，同时将蓄能水箱与电锅炉的连通被阻断，蓄能水箱被单独隔离开。使用时打开排水阀将蓄能水箱内的水放空，由于水的比热容比空气大得多，当只存在家用热水需求时，放空蓄能水箱内供暖用水，可以避免由于蓄能水箱和家用热水箱之间热传导，导致家用热水箱使用时不必要的能量损失。谷期供电时段电锅炉自动启动，家用热水箱通过水管与电锅炉连接，利用低谷电的电能给家用热水箱内水加热蓄能供用户使用，达到节能的目的。

进一步，本实用新型所述蓄能水箱的顶部设有压力传感器和排气控制阀，所述压力传感器与处理器电连接，所述的处理器与排气控制阀电连接。

通过上述技术方案，在实际使用过程，蓄能水箱中不可避免的存在空气段，随着蓄能水箱中液体温度升高有可能出现超压的情况，为了保证整个装置的安全性，本技术方案，在蓄能水箱的顶部设有压力传感器和排气控制阀，一旦压力传感器检测到内部超压，处理器会控制排气控制阀打开，压力达到安全值后关闭。

进一步，本实用新型所述的电锅炉内还设有用于防干烧的液位计，所述的液位计与处理器电连接。

本技术方案设置的液位计不仅具有防干烧的作用，还可以实时检测供暖系统内的水位，具有采暖系统缺水保护的作用。

进一步，本实用新型所述供暖缓冲箱的供暖出水管上设有第二温控水泵。

通过上述技术方案，本实用新型进一步在供暖出水管上设置了第二温控水泵，在供暖用水向外输出时可以用户需求的热量大小及水箱内水温，进一步控制输出热水的流量，达到节能控温的作用。

进一步，本实用新型还包括失效保护系统，所述的失效保护系统分别与第一温控水泵、温度传感器、压力传感器、液位计电连接，所述的处理器与失效保护系统电连接。

为了适应电子时代的需求，同时也为了保障居民使用上的安全性，本技术方案特别增加了失效保护系统，可以对各电子元件进行监控，当发生事故时有及时替代处理方案，最大限度保障居民的使用安全，本技术方案中使用的失效保护系统与本领域现有技术相同，不赘述。

进一步，本实用新型还包括智能语音识别系统，所述的智能语音识别系统与处理器电连接。

进一步，本实用新型还包括无线控制系统，所述的无线控制系统与处理器电连接。

为了适应现代家电智能化的需要，本实用新型还可以设置智能语音识别系统和无线控制系统。采用智能温控系统，本实用新型的家用水蓄能电锅炉可以与机器双向通话控制室内温度，根据要求快速调整采暖温度，达到智能恒温，精控操作降低功率的目的；使用无线WIFI控制系统，可以时居民的操作更加便捷。

本实用新型的有益效果在于：1. 本实用新型的家用水蓄能电锅炉不仅可以使用夜间蓄能的方法保证采暖用水，节约取暖费用，还可以节约能源，同时利用夜间蓄能的办法保证居民生活用水，大大增强了蓄能电锅炉的可用性。2.本实用新型的供暖缓冲箱设在蓄能水箱的内部，并且它们之间通过一个第一温控水泵连通，在夜间蓄能阶段，为了保证蓄能效果，蓄能水箱内的水温会升至制高点，因此本实用新型的不直接使用蓄能水箱内的而使用供暖缓冲箱内的供暖水供暖，可以避免夜间温度过高，造成燥热等情况。3. 本实用新型的供暖缓冲箱和蓄能水箱之间同时存在热传导和热对流两种传热方式，使用时通过第一温控水泵的流量大小，使热传导和热对流进行配合，平稳室内供暖温差，可以更加稳定智能的控制居民室内温度。4. 本实用新型设置了多重安全保护如：防漏电保护，二级防冻保护，防干烧保护，超温保护，超压保护，自动排气保护，循环水泵停转保护，温度传感器失效保护，低水压保护，采暖系统缺水保护，从个方面保障用户的使用安全。5. 本实用新型的家用水蓄能电锅炉采用智能温控系统，可以与机器双向通话控制室内温度，根据要求快速调整采暖温度，可WIFI控制，智能恒温，精控操作降低功率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示的一种家用水蓄能电锅炉，包括储能机构，所述的储能机构包括储能腔，储能腔的外壁设有保温层A，储能腔的内部经竖直的传热隔板B分割成左右相对的蓄能水箱2和家用热水箱3，所述的蓄能水箱通过换热水管与电锅炉1连通，所述的换热水管包括第一换热管4a和第二换热管4b，所述的第一换热管4a和第二换热管4b上分别设有三通阀4c；蓄能水箱的内部设有供暖缓冲箱5，所述供暖缓冲箱与蓄能水箱内部至少存在两个传热面，且供暖缓冲箱与蓄能水箱之间经用于进行水流交换的第一温控水泵6a相连通，供暖缓冲箱上分别设有供暖进水管5a和供暖出水管5b，在供暖出水管5b上设有第二温控水泵6b，本实用新型的第一温控水泵6a和第二温控水泵6b，均为对高温水进行流量控制的水泵，本实施例中的水泵均设在箱体外部，既可以延长水泵的使用寿命，也方便了后期的维修检测。所述的家用热水箱3上分别设有生活用水进水管3a和生活用水出水管3b，生活用水进水管3a和生活用水出水管3b上分别设有三通阀3c，所述的生活用水进水管3a经三通阀3c与第一连通管7a连接，所述的生活用水出水管3b经三通阀3c与第二连通管7b连接，第一连通管7a的另外一端与第一换热管上的三通阀4c连接，第二连通管7b的另外一端与第二换热管上的三通阀4c连接，本实施例中的整个储能腔和水管均采用不锈钢材料制成，管壁光滑，流水不腐，抗水垢；水箱的传热隔板B使用铝板，导热效果好，保温层A使用聚氨酯，可持续保温；所述电锅炉、蓄能水箱和供暖缓冲箱内分别设有温度传感器9，所述的温度传感器与处理器电连接，所述的处理器经缆线与为电锅炉提供能量的加热器电连接。

本实施例中蓄能水箱的顶部设有压力传感器8a和排气控制阀8b，所述压力传感器8a与处理器电连接，所述的处理器与排气控制阀8b电连接。在蓄能水箱的顶部设有压力传感器和排气控制阀，一旦压力传感器检测到内部超压，处理器会控制排气控制阀打开，压力达到安全值后关闭。电锅炉内还设有用于防干烧的液位计9，所述的液位计与处理器电连接。本实施例的液位计不仅具有防干烧的作用，还可以实时检测供暖系统内的水位，具有采暖系统缺水保护的作用。

为了适应电子时代的需求，同时也为了保障居民使用上的安全性，本技术方案特别增加了失效保护系统，可以对第一温控水泵、温度传感器、压力传感器、液位计等电子元件进行监控，当发生事故时有及时替代处理方案，最大限度保障居民的使用安全，本技术方案中使用的失效保护系统与本领域现有技术相同，不赘述。为了适应现代家电智能化的需要，本实用新型还可以设置智能语音识别系统和无线控制系统。采用智能温控系统，本实用新型的家用水蓄能电锅炉可以与机器双向通话控制室内温度，根据要求快速调整采暖温度，达到智能恒温，精控操作降低功率的目的；使用无线WIFI控制系统，可以时居民的操作更加便捷。

使用本实施例中的家用水蓄能电锅炉进行实地操作，当22:00-8:00为某实验地区的低谷电时段，则：夜间蓄能水箱和家用热水箱同时蓄热10个小时，白天放热14个小时，在夜间储热时段也同时为房间提供采暖。

22：00-8：00低谷时段：水蓄能式电锅炉通电加热，热量储存到水箱内。蓄热同时，通过供暖缓冲箱根据房间内设定温度供热。

8：00-15：00 平峰或高峰时段：根据预先设定的每个时间段的采暖热负荷指标，水蓄热电锅炉开始有序供热。家用热水箱可随时用于洗碗、洗菜、洗澡等。随着室外、室内温度的上升，由于房间本身的保温功能，蓄能水箱热负荷指标逐渐降低。

15：00-22：00平峰或高峰时段：随着室外温度的降低，房间内对热量的需求逐渐上升，此时蓄能水箱设计热负荷指标又逐渐升高，及时有效地补充了输出热量。

从22：00起，蓄能式电锅炉按照预定程序，进入新一轮循环。

蓄热式电锅炉采用智能化控制系统，因此，锅炉的运行方式会在试运行之前就调试完毕，整个过程锅炉都是全自动运行。

Claims (7)

1.一种家用水蓄能电锅炉，其特征在于：包括储能机构，所述的储能机构包括储能腔，储能腔的外壁设有保温层，储能腔的内部经竖直的传热隔板分割成左右相对的蓄能水箱和家用热水箱，所述的蓄能水箱通过换热水管与电锅炉连通，所述的换热水管包括第一换热管和第二换热管，所述的第一换热管和第二换热管上分别设有三通阀；蓄能水箱的内部设有供暖缓冲箱，所述供暖缓冲箱与蓄能水箱内部至少存在两个传热面，且供暖缓冲箱与蓄能水箱之间经用于进行水流交换的第一温控水泵相连通，供暖缓冲箱上分别设有供暖进水管和供暖出水管；所述的家用热水箱上分别设有生活用水进水管和生活用水出水管，生活用水进水管和生活用水出水管上分别设有三通阀，所述的生活用水进水管经三通阀与第一连通管连接，所述的生活用水出水管经三通阀与第二连通管连接，第一连通管的另外一端与第一换热管上的三通阀连接，第二连通管的另外一端与第二换热管上的三通阀连接；所述电锅炉、蓄能水箱和供暖缓冲箱内分别设有温度传感器，所述的温度传感器与处理器电连接，所述的处理器经缆线与为电锅炉提供能量的加热器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种家用水蓄能电锅炉，其特征在于：所述蓄能水箱的顶部设有压力传感器和排气控制阀，所述压力传感器与处理器电连接，所述的处理器与排气控制阀电连接。

3.根据权利要求1所述的一种家用水蓄能电锅炉，其特征在于：所述的电锅炉内还设有用于防干烧的液位计，所述的液位计与处理器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种家用水蓄能电锅炉，其特征在于：所述供暖缓冲箱的供暖出水管上设有第二温控水泵。

5.根据权利要求1或2或3中任一权利要求所述的一种家用水蓄能电锅炉，其特征在于：还包括失效保护系统，所述的失效保护系统分别与第一温控水泵、温度传感器、压力传感器、液位计电连接，所述的处理器与失效保护系统电连接。

6.根据权利要求5所述的一种家用水蓄能电锅炉，其特征在于：还包括智能语音识别系统，所述的智能语音识别系统与处理器电连接。

7.根据权利要求5所述的一种家用水蓄能电锅炉，其特征在于：还包括无线控制系统，所述的无线控制系统与处理器电连接。