CN207132431U - 固体蓄热式供热设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的固体蓄热式供热设备，包括外壳，外壳内形成一空腔，外壳内壁设有隔热材料层，空腔通过进风通道和出风通道与外界连通，进风通道内设有风机，空腔内设有蓄热装置，蓄热装置内部设有发热元件，出风通道内设有换热器，换热器设有进水接口和出水接口，进水接口和进水管道，出水接口和出水管道相连。该固体蓄热式供热设备，可以充分利用夜间低谷电能，能节约60％以上的用电成本，且运行成本，电能转化率高，热损失小，使用寿命长，且纯电加热器加热实现零排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及储热设备领域，特别涉及固体蓄热式供热设备。
背景技术
随着工业化的发展、城市人口的急剧增加，工业、生活、采暖等热能消耗急剧增大，以燃煤为主的采暖锅炉排放的大量粉尘、二氧化硫等污染物正日益威胁人们的健康。与此同时，峰谷电能的矛盾也随之不断增大，目前全国低谷电的平均利用率只有35％左右，严重影响着国家电网的安全和发电企业的经济效益。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供固体蓄热式供热设备，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
本实用新型提供固体蓄热式供热设备，包括外壳，外壳内形成一空腔，外壳内壁设有隔热材料层，空腔通过进风通道和出风通道与外界连通，进风通道内设有风机，空腔内设有蓄热装置，蓄热装置内部设有若干发热元件，出风通道内设有换热器，换热器设有进水接口和出水接口，进水接口和进水管道，出水接口和出水管道相连。
在电力负荷较低的夜间时段，利用优惠的低谷电价，通过发热元件，把电能转化成热能储存在高密度蓄热材料内，蓄热材料四周的隔热材料层可以减少每天的热能损失。在电力负荷较高的日间时段，避开利用高价格的高峰电价，利用夜间储存的热量维持供暖或生活所需负荷。风机使热空气从进风通道到出风通道内循环流通，流经热交换器将水温升高，再将回水靠外部循环泵输送到工作区域。此方案，可以充分利用夜间低谷电能，能节约60％以上的用电成本，且运行成本，电能转化率高，热损失小，使用寿命长，且零排放。
在一些实施方式中，蓄热装置由若干蓄热单元构建而成，蓄热单元为由中空的镁铁砖内部封装熔盐而形成的立方体，蓄热单元的中空的孔道内设有发热元件。此高密度蓄热装置能达到850℃以上，储存能量多。
在一些实施方式中，发热元件为电加热器。使用电加热，发热管干烧能达900℃，且纯加热管加热能实现零排放的效果。
在一些实施方式中，外壳内壁上铺设有多层隔热材料层。多层隔热材料层能保证每天热损控制在2％以下。
在一些实施方式中，进水管道上设有第一温度传感器，第一温度传感器与PLC控制器的输入端相连，出水管道上设有第二温度传感器，第二温度传感器与PLC控制器的输入端相连，蓄热装置的蓄热材料层上设有第三温度传感器，第三温度传感器与PLC控制器的输入端相连，电加热器的闭合装置与PLC控制器的输出端相连，风机的闭合装置与PLC控制器的输出端相连。
通过PLC控制器，能对该供热设备进行自动化控制，通过程序控制设置，夜间23时，PLC控制器打开发热元件进行加热，蓄能材料吸收热能，隔热材料层防止热能损失，当蓄能材料的上第三温度传感器显示达到蓄能材料最高温度极限时，PLC控制器可关闭发热元件，或者到早上7时，设置PLC控制器自动关闭发热元件。可根据用户需求，设置PLC控制器打开风机开关，冷空气通过进风通道经过蓄能材料，进行热能交换后，通过出风通道，对换热器内的冷水进行加热，加热到设置温度，即第二温度传感器的显示温度达到设置温度，PLC控制器可关闭风机，若第二温度传感器的显示温度低于设置温度，PLC控制器可继续打开风机。
在一些实施方式中，进水管道穿过外壳与外部供水装置相连，出水管道穿过外壳与外部的储水箱或设备相连。可以将热水储存起来，或者对家庭进行供暖等。
附图说明
图1为本实用新型一实施方式中固体蓄热式供热设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本实用新型进行进一步详细的说明。
如图1所示，
固体蓄热式供热设备，包括外壳1，外壳1内形成一空腔，外壳1内壁设有隔热材料层 2，空腔通过进风通道和出风通道与外界连通，进风通道内设有风机7，空腔内设有蓄热装置 3，蓄热装置3内部设有若干发热元件4，出风通道内设有换热器8，换热器8设有进水接口和出水接口，进水接口和进水管道6，出水接口和出水管道5相连。
蓄热装置3由若干蓄热单元构建而成，蓄热单元为由中空的镁铁砖内部封装熔盐而形成的立方体，蓄热单元的中空的孔道内设有发热元件4。此高密度蓄热装置3能达到850℃以上，储存能量多。
为了实现零排放，发热元件4为电加热器。
为了将每天热损控制在2％以下，外壳1内壁上铺设有多层隔热材料层2。
为了实现自动化控制，进水管道6上设有第一温度传感器，第一温度传感器与PLC控制器的输入端相连，出水管道5上设有第二温度传感器，第二温度传感器与PLC控制器的输入端相连，蓄热装置3的蓄热材料层上设有第三温度传感器，第三温度传感器与PLC控制器的输入端相连，电加热器的闭合装置与PLC控制器的输出端相连，风机7的闭合装置与PLC控制器的输出端相连。
进水管道6穿过外壳1与外部供水装置相连，出水管道5穿过外壳1与外部的储水箱或设备相连。如此设计，可以将热水输送到工作区域或者存储起来。
工作原理：夜间23时，PLC控制器打开电加热器进行加热，蓄热装置3吸收热能，隔热材料层2将每天热能损失控制在2％以下，当蓄热装置3的上第三温度传感器显示达到蓄能材料最高温度极限时，PLC控制器可关闭发热元件，或者到早上7时，设置PLC控制器自动关闭电加热器。可根据用户需求，设置PLC控制器打开风机7开关，冷空气通过进风通道经过蓄热装置3，进行热能交换后，通过出风通道，对换热器8内的冷水进行加热，加热到设置温度，即第二温度传感器的显示温度达到设置温度，PLC控制器可关闭风机7，若第二温度传感器的显示温度低于设置温度，PLC控制器可继续打开风机7。
本实用新型提供的实施方案中的固体蓄热式供热设备，可以充分利用夜间低谷电能，能节约60％以上的用电成本，且运行成本，电能转化率高，热损失小，使用寿命长，且纯电加热器加热实现零排放。
以上表述仅为本实用新型的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.固体蓄热式供热设备，包括外壳(1)，外壳(1)内形成一空腔，所述外壳(1)内壁设有隔热材料层(2)，其特征在于，所述空腔通过进风通道和出风通道与外界连通，所述进风通道内设有风机(7)，所述空腔内设有蓄热装置(3)，所述蓄热装置(3)内部设有若干发热元件(4)，所述出风通道内设有换热器(8)，所述换热器(8)设有进水接口和出水接口，所述进水接口和进水管道(6)，所述出水接口和出水管道(5)相连。
2.根据权利要求1所述的固体蓄热式供热设备，其特征在于，所述蓄热装置(3)由若干蓄热单元构建而成，所述蓄热单元为设有中空孔道的立方体，所述中空孔道内设有发热元件(4)。
3.根据权利要求1或2所述的固体蓄热式供热设备，其特征在于，所述发热元件(4)为电加热器。
4.根据权利要求1所述的固体蓄热式供热设备，其特征在于，所述外壳(1)内壁铺设有多层隔热材料层(2)。
5.根据权利要求3所述的固体蓄热式供热设备，其特征在于，所述进水管道(6)上设有第一温度传感器，所述第一温度传感器与PLC控制器的输入端相连，所述出水管道(5)上设有第二温度传感器，所述第二温度传感器与PLC控制器的输入端相连，所述蓄热装置(3)上设有第三温度传感器，所述第三温度传感器与PLC控制器的输入端相连，所述电加热器与PLC控制器的输出端相连，所述风机(7)与PLC控制器的输出端相连。
6.根据权利要求1所述的固体蓄热式供热设备，其特征在于，所述进水管道(6)穿过外壳(1)与外部供水装置相连，所述出水管道(5)穿过外壳(1)与外部的储水箱或设备相连。
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