CN220506893U - 一种一体化高电压智联电热装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种一体化高电压智联电热装置，包括：蓄热水罐，蓄热水罐内设有内罐以及围绕在内罐外壁的隔板，内罐内形成高温区，隔板与内罐之间围成次高温区，夜晚谷电时段时由蓄热装置将蓄热水罐中高温区的水加热至供热量需求的设计温度，将次高温区的水加热至低于供热量需求温度，使用蓄热水罐的热能供暖时，由高温区流出高温水，由次低温区向高温区补充次高温水，然后由补热装置将高温区中的混合水快速加热至供热设计温度，加热用时短，大大降低运行费用。

Description

一种一体化高电压智联电热装置

技术领域

本申请属于高压电热领域，尤其涉及一种一体化高电压智联电热装置。

背景技术

高压电蓄热设备无需变压器，可以直接在10KV和35KV电压等级下工作，蓄热设备按照蓄热方式的不同，可以分为水蓄热、固体蓄热及相变蓄热3种类型。其中水蓄热将热能以热水形式储存在水罐(箱)中，蓄热水罐的容积决定了储能的容量大小，水蓄热设备在夜间谷电时段，用电加热将封闭容器内的水加热至一定温度，并以热能形式储存在蓄热容器内供白天峰、平电时段使用。以达到完全避峰避平目的，将峰、平电时段的用电量转移到谷电时段，大大减少运行费用。

现有水蓄热设备存在两种运行方式，一为全谷电运行方式：即仅在低谷电时段开启并蓄热，此方式下要求低谷电时段蓄热量能够满足平峰电时段的全部供热量需求，对蓄热罐容量需求大，设备占地面积和投资较大，二为谷电+平电运行方式：主要在低谷电时段开启并蓄热，当供热需求旺盛时，利用部分平电运行，补充热量，此方式下，低谷电时段蓄热量小于平峰电时段需求的全部供热量；相比全谷电运行方式投资小，蓄热罐容量会设计的相对小些，应用更为广泛，但平电对蓄热罐内蓄热介质整体补充加热，加热到设计温度用时长，导致运行费用较高，由此可见，现有技术有待于进一步地改进和提高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种一体化高电压智联电热装置，以至少解决或缓解现有技术中的一个或多个技术问题，或至少提供一种有益的选择。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：一种一体化高电压智联电热装置，包括：

蓄热水罐，所述蓄热水罐内设有内罐以及围绕在所述内罐外壁的隔板，所述内罐内形成高温区，所述隔板与所述内罐之间围成次高温区，所述高温区和所述次高温区通过连通件连通；

蓄热装置，所述蓄热装置包括若干个串联连接的第一电加热管，所述第一电加热管设置于高温区以及次高温区且所述高温区内第一电加热管数量多于所述次高温区第一电加热管数量，所述第一电加热管连通高压电利用谷电对高温区以及次高温区的蓄热介质加热；

补热装置，所述补热装置包括第二电加热管，所述第二电加热管设于高温区，所述次高温区内的蓄热介质通过连通件高温区后，利用平电对高温区的蓄热介质补热。

本实用新型的一体化高电压智联电热装置，夜晚谷电时段时由蓄热装置将蓄热水罐中高温区的水加热至供热量需求的设计温度，将次高温区的水加热至低于供热量需求温度，使用蓄热水罐的热能供暖时，由高温区流出高温水，由次低温区向高温区补充次高温水，然后由补热装置将高温区中的混合水快速加热至供热设计温度，加热用时短，大大降低运行费用。

优选的，所述高温区包括相互独立的第一高温区和第二高温区，所述第一高温区和第二高温区的第一出液口和第二出液口分别连接第一出液支管和第二出液支管，所述第一出液支管和所述第二出液支管连通出液主管，出液主管连通换热器热侧流道的进口，所述第一出液支管和所述第二出液支管分别设有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀电线连接控制器，所述控制器控制所述第一电磁阀或所述第二电磁阀分别开启。

通过将高温区分隔为相互独立的第一高温区和第二高温区，白天向供热终端供热时，可以先从第一高温区中流出高温水进入换热器热侧流道，待流出一定量的高温水后，控制器控制第一电磁阀关闭，第二电磁阀开启，使第二高温区流出高温水进入换热器热侧流道，由其中一个次高温区向第一高温区补入定量的次高温水，然后开启第一高温区内部的第二加热管将第一高温区内的水补热设计温度，然后在进行切换，依次循环，实现供热的连续性。

优选的，所述连通件包括耐高温水泵、补水主管和两根补水支管，所述补水主管的一端连接耐高温水泵，另一端通过管件连接两根补水支管，两根所述补水支管分别连接第一高温区和第二高温区，两根所述补水支管分别设有第三电磁阀和第四电磁阀，所述第三电磁阀和四电磁阀电线连接控制器。

通过设置补水主管和补水支管，当需要补水时，耐高温水泵将次高温区内的水泵送进补水主管，控制器控制第三电磁阀开启同时第四电磁阀关闭则向第一高温区补水，而第三电磁阀关闭而第四电磁阀开启则向第二高温区补水，以实现智联控制补水。

优选的，所述出液主管设有流量计，所述流量计检测出液主管内蓄热介质流量并传递给控制器，所述控制器控制耐高温水泵工作以向第一高温区或第二高温区补充蓄热介质。

通过在出液主管设置流量计，智联控制实现对缺水的第一高温区或第二高温区实现精确补水操作。

优选的，还包括回流装置，所述回流装置包括低温罐、回流管，回流管的一端连接换热器热侧流道的出口，另一端连接低温罐，降温后的蓄热介质进入低温罐存储，低温罐连通蓄热水罐以实现蓄热介质的循环使用。

优选的，所述内罐体为双层隔温储罐。

内罐体为双层隔温储罐，可以使高温区和次低温区不发生换热，使高温区内的水保持供热设计温度流出。

优选的，所述第一电加热管为U形电加热管，其竖直紧贴所述隔板外壁/内罐内壁设置。

优选的，所述第二电加热管设于内罐的底部。

优选的，所述高温区和所述次高温区的容积比范围为1/4～1/2。

使次高温区可以持续不断的补充入高温区，满足白天的供热需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1绘示了本申请蓄热水罐的一种示意性实施方式立体结构示意图；

图2绘示了本申请一体化高电压智联电热装置的一种示意性实施方式放热示意图；

标号说明：

1-蓄热水罐；10-内罐；11-隔板；12-高温区；120-第一高温区；121-第二高温区；122-出液主管；123-第一出液支管；1230-第一电磁阀；124-第二出液支管；1240-第二电磁阀；13-次高温区；14-连通件；140-耐高温水泵；141-补水支管；143-第三电磁阀；144-第四电磁阀；15-蓄热装置；16-补热装置；17-回流装置；170-低温罐；171-回流管；2-换热器；3-供热终端。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

下面结合说明书附图，对本实用新型进行说明。

具体采取的方案是：

如图1-2所示，本实用新型提供了一种一体化高电压智联电热装置，包括：

蓄热水罐1，蓄热水罐1内设有内罐10以及围绕在内罐10外壁的隔板11，内罐10内形成高温区12，隔板11与内罐10之间围成次高温区13，高温区12和次高温区13通过连通件14连通；

蓄热装置15，蓄热装置15包括若干个串联连接的第一电加热管，第一电加热管设置于高温区以及次高温区13且高温区内第一电加热管数量多于次高温区13第一电加热管数量，第一电加热管连通高压电利用谷电对高温区以及次高温区13的蓄热介质加热；

补热装置16，补热装置16包括第二电加热管，第二电加热管设于高温区，次高温区13内的蓄热介质通过连通件14高温区后，利用平电对高温区的蓄热介质补热。

如图1所示，高温区位于蓄热水罐1中部，围绕高温区共设有四个次低温区，本申请使用时，第一电加热管组的一端与高压进线段连接，另一端与高压出线段连接，利用串联分压原理，如设计10KV电直接接入蓄热装置15的第一电热管，共在高温区和次高温区13设置24支电加热管(功率由项目具体而定)，电加热管串联分压，每支电加热管可分417V电压，满足电加热管运行条件，第一电加热管数量多的高温区如设置8支，每个次高温区13设置4支第一电加热管，夜晚谷电时间水经加热后，高温区内的水温符合供热需求温度，而次高温区13水温低于供热需求温度，白天供热时高温区水开始由循环泵输送至换热器2，为二次侧管网加热提温，次高温区13水向高温区补充，由补热装置16的第二电加热管利用平电对高温区内的次高温水补充加热，快速加热到供热需求温度，降低加热所需时间并降低运行费用。

其中，第一电加热管和第二电加热管的具体布局设置如图1，第一电加热管为U形电加热管，其竖直紧贴隔板11外壁/内罐10内壁设置，而第二电加热管设于内罐10的底部。

作为本申请的一个优选的实施方式，为了保证高电压智联电热装置供热的连续性，如图1和图2，高温区包括相互独立的第一高温区120和第二高温区121，第一高温区120和第二高温区121的第一出液口和第二出液口分别连接第一出液支管123和第二出液支管124，第一出液支管123和第二出液支管124连通出液主管122，出液主管122连通换热器2热侧流道的进口，第一出液支管123和第二出液支管124分别设有第一电磁阀1230和第二电磁阀1240，第一电磁阀1230和第二电磁阀1240电线连接控制器，控制器控制第一电磁阀1230或第二电磁阀1240分别开启。

具体的，白天向供热终端3供热时，如先从第一高温区120中流出高温水进入换热器2热侧流道，待流出一定量的高温水后，控制器控制第一电磁阀1230关闭，第二电磁阀1240开启，使第二高温区121流出高温水进入换热器2热侧流道，由其中一个次高温区13向第一高温区120补入定量的次高温水，然后开启第一高温区120内部的第二加热管将第一高温区120内的水补热设计温度，然后在进行切换，依次循环。

进一步的，在本实施中，高温区和次高温区13的容积比范围为1/4～1/2，使次高温区13可以持续不断的补充入高温区，满足白天的供热需求。

作为本实施方式下的第一个优选方案，如图1，连通件14包括耐高温水泵140、补水主管和两根补水支管141，补水主管的一端连接耐高温水泵140，另一端通过管件连接两根补水支管141，两根补水支管141分别连接第一高温区120和第二高温区121，两根补水支管141分别设有第三电磁阀143和第四电磁阀144，第三电磁阀143和四电磁阀电线连接控制器。

具体的，每一个次高温区13内都设有耐高温水泵140，当需要补水时，耐高温水泵140将次高温区13内的水泵送进补水主管，控制器控制第三电磁阀143开启同时第四电磁阀144关闭则向第一高温区120补水，而第三电磁阀143关闭而第四电磁阀144开启则向第二高温区121补水，以实现智联控制，另外，可理解的补水的总水量可以通过控制器定时模块进行控制，如每次补水10秒时间。

作为本实施方式下的第二个优选方案，出液主管122设有流量计，流量计检测出液主管122内蓄热介质流量并传递给控制器，控制器控制耐高温水泵140工作以向第一高温区120或第二高温区121补充蓄热介质。

具体的，第一高温区120和第二高温区121内的水量已知，为了防止第一高温区120或第二高温区121内的水全部的流出而导致补入次高温水需要花较长时间加热至供热温度，因此，在本实施例中，通过流量计如电磁流量计，智能表头可显示瞬时流量、累积流量、输入水的密度可以直接显示质量流量，多单位显示，如设计当流量计检测到流出水量站第一高温区120或第二高温区121水量的一半时，控制器控制第一电磁阀1230和第二电磁阀1240的其中一个开，另一个关闭，实现第一高温区120和第二高温区121的切换，而同时控制耐高温水泵140开启工作，并使第三电磁阀143和第四电磁阀144的其中一个开，另一个关闭，实现对缺水的第一高温区120或第二高温区121实现补水操作，使次高温水与高温水混合后在通过第二加热管进行补充加热，能够快速的加热到需求供热温度。

考虑到供热介质的循环使用，在本实施例中，还包括回流装置17，回流装置17包括低温罐170、回流管171，回流管171的一端连接换热器2热侧流道的出口，另一端连接低温罐170，降温后的蓄热介质进入低温罐170存储，低温罐170连通蓄热水罐1，具体的，当高温区水进入换热器2，如板式换热器2内降温后通过回流管171进入低温罐170中暂存，待夜晚谷电时间由低温罐170通过水泵向蓄热水罐1供水，结构设计更为合理。

为了保证高温区和次低温区不发生换热，而影响高温区内水的温度，因此在本实施例中，内罐10体为双层隔温储罐，如可以用聚氨酯填充双层隔温储罐空腔的隔温储罐，具有良好的隔绝热量传递的效果。

本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种一体化高电压智联电热装置，其特征在于，包括：

蓄热水罐，所述蓄热水罐内设有内罐以及围绕在所述内罐外壁的隔板，所述内罐内形成高温区，所述隔板与所述内罐之间围成次高温区，所述高温区和所述次高温区通过连通件连通；

蓄热装置，所述蓄热装置包括若干个串联连接的第一电加热管，所述第一电加热管设置于高温区以及次高温区且所述高温区内第一电加热管数量多于所述次高温区第一电加热管数量，所述第一电加热管连通高压电利用谷电对高温区以及次高温区的蓄热介质加热；

补热装置，所述补热装置包括第二电加热管，所述第二电加热管设于高温区，所述次高温区内的蓄热介质通过连通件高温区后，利用平电对高温区的蓄热介质补热。

2.根据权利要求1所述的一种一体化高电压智联电热装置，其特征在于，所述高温区包括相互独立的第一高温区和第二高温区，所述第一高温区和第二高温区的第一出液口和第二出液口分别连接第一出液支管和第二出液支管，所述第一出液支管和所述第二出液支管连通出液主管，出液主管连通换热器热侧流道的进口，所述第一出液支管和所述第二出液支管分别设有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀电线连接控制器，所述控制器控制所述第一电磁阀或所述第二电磁阀分别开启。

3.根据权利要求2所述的一种一体化高电压智联电热装置，其特征在于，所述连通件包括耐高温水泵、补水主管和两根补水支管，所述补水主管的一端连接耐高温水泵，另一端通过管件连接两根补水支管，两根所述补水支管分别连接第一高温区和第二高温区，两根所述补水支管分别设有第三电磁阀和第四电磁阀，所述第三电磁阀和四电磁阀电线连接控制器。

4.根据权利要求2所述的一种一体化高电压智联电热装置，其特征在于，所述出液主管设有流量计，所述流量计检测出液主管内蓄热介质流量并传递给控制器，所述控制器控制耐高温水泵工作以向第一高温区或第二高温区补充蓄热介质。

5.根据权利要求1所述的一种一体化高电压智联电热装置，其特征在于，还包括回流装置，所述回流装置包括低温罐、回流管，回流管的一端连接换热器热侧流道的出口，另一端连接低温罐，降温后的蓄热介质进入低温罐存储，低温罐连通蓄热水罐以实现蓄热介质的循环使用。

6.根据权利要求1所述的一种一体化高电压智联电热装置，其特征在于，所述内罐体为双层隔温储罐。

7.根据权利要求1所述的一种一体化高电压智联电热装置，其特征在于，所述第一电加热管为U形电加热管，其竖直紧贴所述隔板外壁/内罐内壁设置。

8.根据权利要求1所述的一种一体化高电压智联电热装置，其特征在于，所述第二电加热管设于内罐的底部。

9.根据权利要求1所述的一种一体化高电压智联电热装置，其特征在于，所述高温区和所述次高温区的容积比范围为1/4～1/2。