专利名称：一种蓄热式供热机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蓄热式供热机组，尤其是涉及一种具有独特蓄热结构的蓄热 式供热机组。
背景技术：
目前可行的供暖系统及供应生活用热水系统的热源，主要有燃煤锅炉、燃油锅炉、 燃气锅炉、太阳能锅炉以及电供暖机等。一般燃煤锅炉的运行费用较低，但排放的废气、废 料、废水等会对环境造成严重污染；燃油锅炉、燃气锅炉的废气对环境污染较少，但运行费 用很高；太阳能是最清洁的能源，但目前光电、光热能转换效率较低，输出不够稳定，提供大 热容量的应用成本过高；一般电热锅炉虽对环境无排放、无污染，但若昼夜都用电加热供暖 等，一是电费支出很高，二是在用电高峰时段给供电设备的压力较大。因此，近年来储热式 电供暖机出现，同时利用我们政府制定的降低低谷电电费的政策，在夜间(23:00-7:00)将 电热储存起来，供白天(7:00-23:00)使用，这样对用户可以大幅度降低电费支出，又可以 把我国富余的低谷电利用起来，不增加国家电力投资，还可延长供电设备寿命。目前，一般所采用的电加热储热方法，是在原有的电供暖机基础上添加一储热水 箱，以水为介质储存电热，但是用水储热存在很多缺点一是100摄氏度就达到沸点，且在 高于室温后其蒸发速度随温度增高而增加，所以储热水箱温度不能高于90°c ；二是水的热 容很低，单位体积的热容不能增加，如需蓄积大量热量，所需水箱容积很大，使占地面积很 大，且进一步使得控制均衡供热的设备很复杂，总投资很大，操作运行也很不方便。又有一 种用电加热高温储热，然后将冷空气加热，用风机送热的方式供暖，但由于只能送干热风， 对人体舒适度差，又不能供应热水，所以应用范围窄。目前有利用蓄热砖替代水作为蓄热介 质的技术，但是都是利用蓄热砖直接加热水或空气等传热介质，缺乏对其进行控制，稳定持 续地进行供暖和供热水的输出。
发明内容本实用新型的目的是为了改进上述已有锅炉的缺点，提供一种蓄热式供热机组， 该供热机组使用蓄热砖作为蓄热介质，具有一种放热过程可控的大容量蓄热结构，是一种 放热可控的大容量蓄热式供热机组。本实用新型提供一种用于蓄热式供热机组储热的蓄热器，其外壳为高温隔热材 料，在该外壳中，设置有蓄热砖、换热水管、风扇、电加热器。本实用新型提供的上述蓄热器，其特征在于，在该蓄热器中设有高温隔热材料的 隔层，电加热器和蓄热砖位于隔层一侧，换热水管位于另一侧。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，所述蓄热砖为含有氧化铁或氧化镁或 碳或铝或硅酸盐矿粉中的一种或几种的浇注体。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，所述蓄热砖具有微观的气孔结构。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，所述蓄热砖是由大量蓄热砖块堆叠而成。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，所述换热水管是回旋设置的盘折式水管。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，所述换热水管是镀锌铁管或铜管或不 锈钢管或不锈钢复合管。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，所述风扇设置在对着换热水管的位置。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，所述风扇配有一变速风扇马达，以该风 扇马达带动风扇变速工作。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，所述电加热器是镍铬合金或碳纤维制 品、或内装有电阻丝的石英管。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，设有一蓄热温度传感器、显示蓄热器内 的温度。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，设有一蓄热器温度过高防止器，当蓄热 器的温度过高时，切断电加热器的电源。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，设有一水温过高防止器，当流经换热水 管的水温度过高时，风扇停止工作。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，设有一换热水流量控制开关。本实用新型所提供的蓄热器，其特征在于，设有一循环泵，驱动换热水管中的水循 环流动。本实用新型提供一种蓄热式供热机组，其具有一蓄热器、保温系统、传导系统，蓄 热器的外壳为高温隔热材料，在该外壳中，设置有蓄热砖、换热水管、风扇、电加热器。本实用新型提供一种蓄热式供热机组，其特征在于，所述保温系统由机壳和衬于 机壳之内的保温棉组成。本实用新型提供一种蓄热式供热机组，其特征在于，所述传导系统包括与换热水 管连通的热水流出管和热水回流管、循环泵。本实用新型提供一种蓄热式供热机组，其特征在于，所述供热机组还包括控制系 统和安全系统。本实用新型提供一种蓄热式供热机组，其特征在于，所述控制系统包括蓄热器温 度传感器、控制器、操控盘、流量控制开关、压力表、温度计。本实用新型提供一种蓄热式供热机组，其特征在于，所述安全系统包括蓄热器温 度过高防止器、水温过高防止器、停止阀、流量限定阀、高温控制器。本实用新型提供的上述蓄热式供热机组，其特征在于，在所述蓄热器中设有高温 隔热材料的隔层，电加热器和蓄热砖位于隔层一侧，换热水管位于另一侧。本实用新型所提供的上述蓄热式供热机组，其特征在于，所述蓄热砖为含有铁或 镁或碳或铝或硅酸盐矿粉中的一种或几种的浇注体。本实用新型所提供的上述蓄热式供热机组，其特征在于，所述蓄热砖具有微观的 螺旋气孔结构。本实用新型所提供的上述蓄热式供热机组，其特征在于，所述蓄热砖是由大量蓄 热砖块堆叠而成。[0030]本实用新型所提供的上述蓄热式供热机组，其特征在于，所述换热水管是回旋设 置的盘折式水管。本实用新型所提供的上述蓄热式供热机组，其特征在于，所述换热水管是镀锌铁 管或铜管或不锈钢管或不锈钢复合管。本实用新型所提供的上述蓄热式供热机组，其特征在于，所述风扇设置在对着换 热水管的位置。本实用新型所提供的上述蓄热式供热机组，其特征在于，所述风扇配有一风扇马 达，以该风扇马达带动风扇工作。本实用新型所提供的上述蓄热式供热机组，其特征在于，所述电加热器是镍铬合 金或碳纤维制品、或内装有电阻丝的石英管。本实用新型可以使用市售的多种蓄热砖，优选为带有微观气孔结构的镁蓄热砖和 铁蓄热砖。本实用新型的蓄热器中使用的所述蓄热砖，可以是大量上述蓄热砖的集合。本实用新型所述的蓄热器，其外壳的高温隔热材料起到阻止蓄热器热量向外部散 失的作用，其内部的高温隔热材料的隔层起到了避免热量过快向换热水管传导的作用，其 隔热性能比外壳的高温隔热材料要低，隔层上具有循环空气的通风道，隔层和循环泵控制 换热水管中的流速、风扇控制蓄热器中的空气流动速度，共同使得蓄热砖在600-800摄氏 度下积蓄的热量可以传导给液态的换热水管中的水。本锅炉主要包括的部件有电加热器、蓄热砖、高温隔热材料的外壳和隔层、换热 水管、风扇、风扇马达、蓄热器温度过度高防止器、蓄热器温度传感器、控制器、操控盘、水温 过高防止器、流量控制开关、循环泵、自动抽气阀、停止阀、压力表、压力表、温度计、温度计、 热水流出管、热水回流管、流量限定阀、循环空气的通风道、热水的水温传感器、高温控制 器、基石出工程 本实用新型所述的换热水管是盘折式设置的用于换热的水管，可以在外附加金属 制的套管、外壳或翅片，成为外罩套管式、外罩套管和板式换热器联用或管式换热器，以使 其更适宜于换热，效率更高。本实用新型提供的蓄热式供热机组的操作运转方法如下在用电低谷时段(夜间 23:00-7:00)，使用电加热器将蓄热器内的蓄热砖加热至100-800摄氏度，蓄热砖积蓄的热 量通过蓄热器中的高温隔热材料隔层的特殊通道传导到换热水管和风扇的一侧，通过风扇 和控制换热水流速的循环泵的控制，在保证换热水管中的水不汽化的情况下，将蓄热砖积 蓄的热量传导出，用于供暖和供热水。在用电高峰时段(白天7:00-23:00)，断开电加热器 的电源，仅靠蓄热器内蓄热砖积蓄的热量进行供暖和供热水。本实用新型的蓄热式供热机组在夜间(23:00-7:00)将廉价的低谷电能转化成热 能，储存起来，在白天(7:00-23:00)用储存起来的热能向用热单元供热，也可以在夜间在 储热同时向用热单元供热。本实用新型的蓄热式供热机组对电热能的储存效率可达到90% 以上，蓄热砖的工作温度范围可以在100-800之内，与水作为蓄热介质的电供暖机相比，体 积大大缩小，蓄热量明显提高，是一种效率高、体积小的供热机组。本实用新型的蓄热砖的 设置量，可依用户环境需求自由设定。蓄热式供热机组可以根据用户需要附加电控系统，做 成智能型、遥控型或手动型多种形式。本实用新型既可以满足大容量集中供暖供热需求，又 可以作为分户供暖供热式的家庭供暖供热水中心，既可冬季供暖，又可常年供热水。本实用
5新型用的是低谷电，所用材料和部件全部为金属及其合金或其它可储热的不产生化学变化 及其衍生物的固体物质和水，无任何排放物产生，是典型的节能型绿色环保产品。
图1是蓄热式供热机组的部件说明图，附图中标号的设备分别对应为电加热器1、蓄热砖2、外壳3、高温隔热材料4、高温隔热材料隔层5、换热水管6、 风扇7、风扇马达8、蓄热器温度过高防止器9、蓄热器温度传感器10、控制器11、操控盘12、 水温过高防止器13、流量控制开关14、循环泵15、自动抽气阀16、流出停止阀17、回流停止 阀18、流出压力表19、回流压力表20、流出温度计21、回流温度计22、热水流出管23、热水 回流管24、流量限定阀25、循环空气通风道26、热水的水温传感器27、主基础工程28。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型作进一步的详细说明实施例1某厂设置一本实用新型所提供的蓄热式供热机组，其使用本实用新型所提供的蓄 热器。蓄热器外壳为高温隔热材料4，在该外壳中，设置有蓄热砖2、换热水管6、风扇7、电 加热器1。蓄热砖2为铁蓄热砖、优选的可以是主要成分是85%以上三氧化二铁及一些矿物 质；技术指标例如是含铁量大于65%、比重在4. 0-3.8之间、含钙量小于1%、微观看有大 量的螺旋气孔。蓄热砖2为长方体，一个蓄热器中可以使用数块、几十块至几百块不等。换热水管6由耐热的金属或合金制成、可以是镍合金管、不锈钢管等，为了提高换 热效率，可以以盘折式设置，为了增大换热面积，可以在外部套以格栅状金属外壳。风扇7是使用耐热金属材料制成，可以是含镍的合金等，风扇7由风扇马达8带 动，以控制热交换过程的速度，风扇马达8带有一高温控制器，在风扇马达8高温过热时，使 其降速或停转。电加热器1要求在高温环境下长期工作，可以选用镍铬合金、碳纤维、镍合金不锈 钢管，每只功率在800W-1000W之间。工作寿命在5000小时以上。外壳3所用的高温隔热材料4，目前主要使用的是硅酸铝棉、蛭石板、高温耐火布 包裹的高保温材质(即所谓的航空棉-实际上是包裹了一定量的短纤维成份)，绝不使用国 家明令禁止的石棉。在该蓄热器中设有高温隔热材料的隔层5，电加热器1和蓄热砖2位于隔层5 — 侧，换热水管6位于另一侧，该隔层5厚度较薄，起到一定的隔热作用即可，其上可以凿出小 孔以利空气流通，其用材可以使用与高温隔热材料4相同的材质。在蓄热器内设置有蓄热器温度过高防止器9，配合以蓄热器温度传感器10，当蓄 热器内温度过高时，蓄热器温度过高防止器9断开电加热器1的电源，停止电加热器1加 热。蓄热式供热机组设置有一控制器11，控制多种电气和机械部件，如控制循环泵 15，控制循环水流速；控制风扇马达8，控制风扇7转速；控制电加热器1，操控其加热/停止 加热。该控制器镶嵌在操控盘12中，开关等设置在操控盘12的面板上，方便使用。蓄热式供热机组中还设置有一水温过高防止器13和一热水的水温传感器27，当
6监测到换热水管6中的循环水温度过高时，将提示停止风扇风机8，减缓蓄热器内热量继续 向外传递。换热水管6的两头分别接热水流出管23和热水回流管24，循环水通过热水回流管 24流入换热水管6交换热量，带着交换到的热量流入热水流出管23。在热水回流管24上设置有流量控制开关14和流量限定阀25，用于控制回流的循 环水量；在热水回流管24上还设置有循环泵15，用于提供泵送循环水的动力，循环泵15建 议选用耐100摄氏度高热水的产品，流量设定应切合具体装置的要求。在热水流出管23上配有自动抽气阀16，用于及时排出循环管路中的空气。在热水流出管23和热水回流管24上合适的位置都配有停止阀17、18、压力表19、 20、温度计21、22，方便进行目视管理，本领域技术人员所熟知的暖通常用类型均可适用。蓄热式供热机组除蓄热器外可分为保温系统、传导系统、控制系统、安全系统，所 述保温系统由机壳和衬于机壳之内的保温棉组成，所述传导系统包括与换热水管6连通的 热水流出管23和热水回流管24、循环泵15，所述控制系统包括蓄热器温度传感器10、控制 器11、操控盘12、流量控制开关14、压力表19、20、温度计21、22，所述安全系统包括蓄热器 温度过高防止器9、水温过高防止器13、停止阀17、18、流量限定阀25。本实用新型还可以在管路中安装膨胀槽，以缓冲因密封循环管路内热水膨胀造成 的压力变动，选用容量适宜、耐压的规格产品即可。本实用新型的所用的感温器/温度传感器等可以选用比例控制输出式，进行浴槽
温度管理。本实用新型的循环管路中可以安装流量表，优选的是电子示数式的或是目视可见 式的，以方便管理。实施例2该蓄热式供热机组的构造与实施例1相同，不同之处仅仅在于蓄热砖使用氧化镁 作为主要原料，储热温度同样可达100-800摄氏度。实施例3该蓄热式供热机组的构造与实施例1相同，不同之处仅仅在于蓄热砖使用铝或硅 酸盐作为主要原料，储热温度同样可达100-800摄氏度。实施例4该蓄热式供热机组的构造与实施例1相同，不同之处仅仅在于蓄热砖使用含碳、 硅合金作为主要原料，储热温度同样可达100-800摄氏度。实施例5该蓄热式供热机组的构造与实施例1相同，不同之处仅仅在于可以例如具体为 蓄热砖由铁、碳、硅合金和氧化铁储热介质制作成240mmX 150mmX 150mm的长方体共360 个、风扇相对的换热水管盘折数字大于120个，附加换热格栅后，有效换热面积大于100平 方米，蓄热砖温度可达800摄氏度，整个装置可以满足2000平方米房间冬季供暖需要。实施例6该蓄热式供热机组的构造与实施例1相同，不同之处仅仅在于蓄热砖使用氧化铝 和氧化镁作为主要原料，储热温度同样可达100-800摄氏度。实施例7[0075]该蓄热式供热机组的构造与实施例1相同，不同之处仅仅在于装置中所有与水接 触的部件、部位全部选用了不锈金属或金属塑料复合材料，或作了除锈防锈处理。实施例8该蓄热式供热机组的构造与实施例1相同，不同之处仅仅在于在该蓄热器中设有 高温隔热材料的隔层，电加热器和蓄热砖位于隔层一侧，换热水管位于另一侧。实施例9该蓄热式供热机组的构造与实施例1相同，不同之处仅仅在于换热水管是回旋设 置的盘折式水管，可以带有格栅以增大换热面积，提高换热效率。实施例10该蓄热式供热机组的构造与实施例1相同，不同之处仅仅在于该蓄热器所使用的 蓄热砖为1000块以上，其它部件规格同比增大，能够满足万平方米以上的供暖需求。
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权利要求一种蓄热式供热机组，其具有一储热的蓄热器，其外壳为高温隔热材料，在该外壳中，设置有蓄热砖、换热水管、风扇、电加热器，所述蓄热砖具有微观的气孔结构。
2.如权利要求1所述的蓄热式供热机组，其特征在于，在该蓄热器中设有高温隔热材 料的隔层，电加热器和蓄热砖位于隔层一侧，换热水管位于另一侧。
3.如权利要求1或2所述的蓄热式供热机组，其特征在于，所述蓄热砖是由大量蓄热砖 块堆叠而成，所述换热水管是回旋设置的盘折式水管，所述换热水管是镀锌铁管或铜管或 不锈钢管或不锈钢复合管，所述风扇设置在对着换热水管的位置，所述风扇配有一风扇马 达，以该风扇马达带动风扇工作，所述电加热器是镍铬合金或碳纤维制品、或内装有电阻丝 的石英管。
4.如权利要求1或2所述的蓄热式供热机组，其特征在于，设有一蓄热温度传感器、显 示蓄热器内的温度，设有一蓄热器温度过高防止器，当蓄热器的温度过高时，切断电加热器 的电源，设有一水温过高防止器，当流经换热水管的水温度过高时，风扇停止工作，设有一 换热水流量控制开关，设有一循环泵，驱动换热水管中的水循环流动。
5.一种蓄热式供热机组，其具有一蓄热器、保温系统、传导系统、控制系统、安全系统， 蓄热器的外壳为高温隔热材料，在该外壳中，设置有蓄热砖、换热水管、风扇、电加热器，所 述蓄热砖具有微观的螺旋气孔结构。
6.如权利要求5所述的蓄热式供热机组，其特征在于，所述保温系统由机壳和衬于机 壳之内的保温棉组成，所述传导系统包括与换热水管连通的热水流出管和热水回流管、循 环泵，所述控制系统包括蓄热器温度传感器、控制器、操控盘、流量控制开关、压力表、温度 计，所述安全系统包括蓄热器温度过高防止器、水温过高防止器、停止阀、流量限定阀、高温 控制器。
7.如权利要求5或6所述的蓄热式供热机组，其特征在于，在所述蓄热器中设有高温隔 热材料的隔层，电加热器和蓄热砖位于隔层一侧，换热水管位于另一侧。
8.如权利要求5或6所述的蓄热式供热机组，其特征在于，所述蓄热砖是由大量蓄热砖 块堆叠而成，所述换热水管是回旋设置的盘折式水管，所述换热水管是镀锌铁管或铜管或 不锈钢管或不锈钢复合管，所述风扇设置在对着换热水管的位置，所述风扇配有一风扇马 达，以该风扇马达带动风扇工作，所述电加热器是镍铬合金或碳纤维制品、或内装有电阻丝 的石英管。
专利摘要本实用新型的目的是为了改进已有的供暖设备如锅炉等的缺点，提供一种蓄热式供热机组，该供热机组使用蓄热砖作为蓄热介质，具有一种放热过程可控的大容量蓄热结构，是一种放热可控的大容量蓄热式供热机组。具体的说，本实用新型提供一种用于蓄热式供热机组储热的蓄热器，其外壳为高温隔热材料，在该外壳中，设置有蓄热砖、换热水管、风扇、电加热器。上述该蓄热式供热机组，除包含蓄热器外，还具有保温系统、传导系统、控制系统、安全系统。
文档编号F24D19/10GK201706589SQ201020126540
公开日2011年1月12日 申请日期2010年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者李岩, 马强, 高君 申请人:北京蓝景圣诺尔能源科技有限公司