CN207584862U - 一种谷电蓄热供暖装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了取暖设备技术领域的一种谷电蓄热供暖装置，包括高温蓄热换热器、供暖水箱、控制系统；所述高温蓄热换热器包括保温隔热外壳，所述保温隔热外壳上设冷水入口及热水出口，所述保温隔热外壳内从下至上设有若干蓄热层和水流层，所述蓄热层和水流层依次层叠设置，且每一蓄热层均夹在两个水流层之间；所述蓄热层和水流层之间设有隔板。本实用新型通过高温蓄热换热器的独特设计使得装置占地面积大大减小，并且采用PTC电加热器对高温复合相变蓄热材料进行加热，升温速度快、换热效率高、能够自动恒温、省电节能。

Description

一种谷电蓄热供暖装置

技术领域

本实用新型涉及取暖设备技术领域，具体为一种谷电蓄热供暖装置。

背景技术

随着我国工业与经济的发展，城市用电峰谷差值日趋拉大。如此大的电力峰谷差和高的峰值增长速度对电力调峰提出了更高的要求，并对电网的安全运行构成一定威胁。为了降低电网高峰期的负荷压力，各地修建了相应的调峰用的电站(如燃气轮机电厂、抽水蓄能电站)。但是这些措施并没有从根本上解决用电峰谷差的问题，而且随着工业与经济的发展、人们生活水平的提高，用电峰谷差的问题将将会更加严峻。要从根本解决这类问题，应采取推行峰谷段分时电价的措施，引导用户充分利用低谷电，达到削峰填谷，错峰调荷，平滑用电负荷曲线的目的，以此降低单位电能成本。现阶段给地已陆续实施了峰谷期分时段电价的政策。峰谷期分时段电价，实现了供需双赢，能够提升社会效益。为了用户能够更好得利用夜间用电谷期的廉价电，在设备上必须应用新的技术，开发新的产品。

此外，我国城市采暖形式以区域锅炉房和热电厂集中供热为主，燃料为煤，燃煤所造成的粉尘和有害气体排放是造成我国北方城市冬季污染的主要来源。在集中供热的系统中供热介质需通过长距离管网的输送，而且在输送末端没有有效的计量方式和调节手段，用户端无法根据需求调节供热量，这样就造成了热量损失较大，能源浪费严重的现象，近年来，我国南方部分地区出现了冬季温度较低天气，为了获得更好的舒适度，这些地区也在冬季开始采暖，因此我国居民的采暖面积随之增加。不仅在传统“三北”地区，在长江中下游地区的居民在冬季也开始应用了采暖技术。因此，这也带来了相应的环境污染与非集中供暖能源利用效率低的问题。为了有效改善城市环境并解决在非集中供暖地区的采暖问题，对新型的供暖装置的开发迫在眉睫。

电蓄热供暖是转移高峰电力，开发低谷用电，优化资源配置，保护生态环境的一项重要措施。蓄热供暖设备的应用不仅能转移高峰电力，而且对防治大气污染，改进城市用电消费结构有极大的好处。

尽管利用低谷电蓄能蓄热已被普遍认可，并有许多专利和技术，但仍存在结构复杂、换热次数多、热能利用率低、占地面积大的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种谷电蓄热供暖装置，提供了一种更为节能且占地面积小的谷电蓄热供暖装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种谷电蓄热供暖装置，其特征在于：包括高温蓄热换热器、供暖水箱、控制系统；所述高温蓄热换热器通过水循环系统与供暖水箱相连，所述控制系统通过导线和线缆与高温蓄热换热器、水循环系统、供暖水箱相连；所述高温蓄热换热器包括保温隔热外壳，所述保温隔热外壳上设冷水入口及热水出口，所述保温隔热外壳内从下至上设有若干蓄热层和水流层，所述蓄热层和水流层依次层叠设置，且每一蓄热层均夹在两个水流层之间；所述蓄热层和水流层之间设有隔板；所述保温隔热外壳下方设有承压底座。

进一步的，所述蓄热层包括顶板、底槽及设于所述顶板、底槽之间的锯齿形肋片，所述锯齿形肋片将蓄热层分隔成若干个长方体单元，所述长方体单元内间隔设置PTC电加热器和高温复合相变蓄热材料，且每一个设置PTC电加热器的长方体单元位于每两个设置高温复合相变蓄热材料的长方体单元之间。

进一步的，所述水流层包括金属外壳及导热导流翅片，通过所述导热导流翅片在所述金属外壳内形成的溯回式水流道；所述金属外壳上设有水流入口及水流出口。

进一步的，每一层的水流层的水流入口通过水管汇聚至保温隔热外壳上的冷水入口，每一层的水流层的水流出口通过水管汇聚至保温隔热外壳上的热水出口；所述冷水入口处设均流器。

进一步的，所述隔板为石棉网板，所述石棉网板包括两片铁丝网及两片铁丝网之间的石棉布。

进一步的，所述供暖水箱上设有循环水入口、循环水出口、进水管路、出水管路，所述进水管路上设有双变频阻垢除垢器。

进一步的，所述水循环系统包括变频水泵和水管；所述变频水泵的一端通过水管与所述循环水入口相接，另一端通过水管与所述热水出口相连；所述循环水出口通过水管与所述冷水入口连通。

进一步的，所述高温蓄热换热器、供暖水箱中设有若干测温点，所述测温点处设有K式热电偶温度计，所述K式热电偶温度计、变频水泵均与控制系统相连。

进一步的，所述控制系统包括智能控制柜和配电柜，所述智能控制柜设置多组温度控制感应器，所述温度控制感应器与高温蓄热换热器、供暖水箱中设有的若干测温点处的K式热电偶温度计对应连接；所述配电柜包括3组继电器，所述继电器通过智能控制柜控制且与高温蓄热换热器的PTC电加热器连接，向PTC电加热器提供三相电。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)采用PTC电加热器作为加热装置，升温速度快、换热效率高、能够自动恒温、省电节能；

2)高温蓄热换热器的独特设计使得装置占地面积大大减小，解决了现有技术中占地面积大的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为蓄热层的结构示意图；

图3为水流层的结构示意图；

图中：1-保温隔热外壳、2-水流层、3-隔板、4-蓄热层、5-承压底座、6-热水出口、7-变频水泵、8-循环水入口、9-出水管路、10-进水管路、11-双变频阻垢除垢器、12-供暖水箱、13-循环水出口、14-冷水入口、15-均流器、21-水流入口、22-金属外壳、23-导热导流翅片、24-水流出口、25-溯回式水流道、41-底槽、42-顶板、43-锯齿形肋片、44-PTC电加热器、45-高温复合相变蓄热材料。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1-3所示，本实用新型提供了一种谷电蓄热供暖装置，其特征在于：包括高温蓄热换热器、供暖水箱12、控制系统；所述高温蓄热换热器通过水循环系统与供暖水箱12相连，所述控制系统通过导线和线缆与高温蓄热换热器、水循环系统、供暖水箱12相连。

所述高温蓄热换热器包括保温隔热外壳1，所述保温隔热外壳1上设冷水入口14及热水出口6，所述保温隔热外壳1内从下至上设有若干蓄热层4和水流层2，所述蓄热层4和水流层2依次层叠设置，且每一蓄热层4均夹在两个水流层2之间；所述蓄热层4和水流层2之间设有隔板3；所述保温隔热外壳1下方设有承压底座5。

所述蓄热层4包括顶板42、底槽41及设于所述顶板42、底槽41之间的锯齿形肋片43，所述锯齿形肋片43将蓄热层4分隔成若干个长方体单元，所述长方体单元内间隔设置PTC电加热器44和高温复合相变蓄热材料45，且每一个设置PTC电加热器44的长方体单元位于每两个设置高温复合相变蓄热材料45的长方体单元之间。

所述水流层2包括金属外壳22及导热导流翅片23，通过所述导热导流翅片23在所述金属外壳22内形成的溯回式水流道25；所述金属外壳22上设有水流入口21及水流出口24；每一层的水流层2的水流入口21通过水管汇聚至保温隔热外壳1上的冷水入口14，每一层的水流层2的水流出口24通过水管汇聚至保温隔热外壳1上的热水出口6；所述冷水入口14处设均流器15。

所述供暖水箱12上设有循环水入口8、循环水出口13、进水管路10、出水管路9，所述进水管路10上设有双变频阻垢除垢器11。

所述水循环系统包括变频水泵7和水管；所述变频水泵7的一端通过水管与所述循环水入口8相接，另一端通过水管与所述热水出口6相连；所述循环水出口13通过水管与所述冷水入口14连通。

所述高温蓄热换热器、供暖水箱12中设有若干测温点，所述测温点处设有K式热电偶温度计，所述K式热电偶温度计、变频水泵7均与控制系统相连。

所述控制系统包括智能控制柜和配电柜，所述智能控制柜设置多组温度控制感应器，所述温度控制感应器与高温蓄热换热器、供暖水箱12中设有的若干测温点处的K式热电偶温度计对应连接；所述配电柜包括3组继电器，所述继电器通过智能控制柜控制且与高温蓄热换热器的PTC电加热器44连接，向PTC电加热器44提供三相电。

优选的，所述隔板3为石棉网板，所述石棉网板包括两片铁丝网及两片铁丝网之间的石棉布。隔板3的设置可使得蓄热层4的温度均匀地传递给水流层2，防止产生局部过热的情况。

优选的，所述高温蓄热换热器内的测温点设在高温复合相变蓄热材料45内和PTC电加热器44表面处；供暖水箱12中的测温点设在出水管路9口处。

优选的，所述高温复合相变蓄热材料45采用申请号为201310175016.1中所述的高温复合相变蓄热材料45。

优选的，所述顶板42、底槽41及锯齿形肋片43均采用导热性良好的金属合金制成。

整个供暖系统通过控制系统(图中未示)控制：首先在谷电时间给PTC电加热器44通三相电，PTC电加热器44发热，产生的热量通过锯齿形肋片43传递给高温复合相变蓄热材料45，使高温复合相变蓄热材料45升温蓄热，当高温复合相变蓄热材料45升至100度左右时，变频水泵7开始在低频工作，将冷水从供暖水箱12中不断的抽入蓄热换热器进行热交换，当高温复合相变蓄热材料45温度升至800度左右时，变频水泵7的工作频率达到最高，此时整个系统处于热平衡状态。当供暖水箱12的水加热到80度左右时，供暖系统开始向管网中循环热水供暖。

高温复合相变蓄热材料45的温度升至850度左右(升温时间为8小时左右)或谷电停止前系统会自动停止加热(启停方式为软启动)。通电结束后则由高温复合相变蓄热材料45来提供热量，直到高温复合相变蓄热材料45的温度降至50度以下，第二天的谷电时间重新加热蓄热。

高温复合相变蓄热材料45的升温温度控制在950度以下，PTC电加热器44的工作温度不超过1000度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种谷电蓄热供暖装置，其特征在于：包括高温蓄热换热器、供暖水箱、控制系统；所述高温蓄热换热器通过水循环系统与供暖水箱相连，所述控制系统通过导线和线缆与高温蓄热换热器、水循环系统、供暖水箱相连；

所述高温蓄热换热器包括保温隔热外壳，所述保温隔热外壳上设冷水入口及热水出口，所述保温隔热外壳内从下至上设有若干蓄热层和水流层，所述蓄热层和水流层依次层叠设置，且每一蓄热层均夹在两个水流层之间；所述蓄热层和水流层之间设有隔板；所述保温隔热外壳下方设有承压底座。

2.根据权利要求1所述的一种谷电蓄热供暖装置，其特征在于：所述蓄热层包括顶板、底槽及设于所述顶板、底槽之间的锯齿形肋片，所述锯齿形肋片将蓄热层分隔成若干个长方体单元，所述长方体单元内间隔设置PTC电加热器和高温复合相变蓄热材料，且每一个设置PTC电加热器的长方体单元位于每两个设置高温复合相变蓄热材料的长方体单元之间。

3.根据权利要求2所述的一种谷电蓄热供暖装置，其特征在于：所述水流层包括金属外壳及导热导流翅片，通过所述导热导流翅片在所述金属外壳内形成的溯回式水流道；所述金属外壳上设有水流入口及水流出口。

4.根据权利要求3所述的一种谷电蓄热供暖装置，其特征在于：每一层的水流层的水流入口通过水管汇聚至保温隔热外壳上的冷水入口，每一层的水流层的水流出口通过水管汇聚至保温隔热外壳上的热水出口；所述冷水入口处设均流器。

5.根据权利要求4所述的一种谷电蓄热供暖装置，其特征在于：所述隔板为石棉网板，所述石棉网板包括两片铁丝网及两片铁丝网之间的石棉布。

6.根据权利要求5所述的一种谷电蓄热供暖装置，其特征在于：所述供暖水箱上设有循环水入口、循环水出口、进水管路、出水管路，所述进水管路上设有双变频阻垢除垢器。

7.根据权利要求6所述的一种谷电蓄热供暖装置，其特征在于：所述水循环系统包括变频水泵和水管；所述变频水泵的一端通过水管与所述循环水入口相接，另一端通过水管与所述热水出口相连；所述循环水出口通过水管与所述冷水入口连通。

8.根据权利要求7所述的一种谷电蓄热供暖装置，其特征在于：所述高温蓄热换热器、供暖水箱中设有若干测温点，所述测温点处设有K式热电偶温度计，所述K式热电偶温度计、变频水泵均与控制系统相连。

9.根据权利要求8所述的一种谷电蓄热供暖装置，其特征在于：所述控制系统包括智能控制柜和配电柜，所述智能控制柜设置多组温度控制感应器，所述温度控制感应器与高温蓄热换热器、供暖水箱中设有的若干测温点处的K式热电偶温度计对应连接；所述配电柜包括3组继电器，所述继电器通过智能控制柜控制且与高温蓄热换热器的PTC电加热器连接，向PTC电加热器提供三相电。