一种用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统的制作方法

本发明涉及利用新能源和清洁能源供热技术领域，具体是一种用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统。

背景技术：

随着各地对煤锅炉采暖改造要求的日益增加，利用低谷电进行蓄热供热的方式被越来越多用在新建和改造的采暖项目上，低谷电价也使电锅炉蓄热的供暖运行费用低于燃气锅炉的供暖费用。在晚间8小时的低谷电时段需要将白天10-16小时的用热量储存在相变蓄热装置中，所需的相变材料数量会很大，投资运营成本相对过高，不利于大面积电蓄热储能供暖项目的实施。

现有的相变材料主要有：胶囊型相变材料、与高分子材料复合制备定形相变材料、将相变材料吸附到多孔基质中。

现有相变储能材料使用存在的问题：耐久性较差、经济性不高、腐蚀容器、导热系数小、传热性能差。

1、耐久性问题。首先，相变材料在循环相变过程中热物理性质的退化。其次，在研究和实验过程，经多次熔化一凝固热循环后．混合物就出现相分层和过冷现象，从而使相变性能恶化。再则，相变材料对基体材料的作用，在相变过程中产生的应力使得基体材料容易破坏。

2、经济性问题。在同等供暖面积的条件下，相变储能的投资成本是最高的。

3、目前，正是由于大多数pcm的长性能衰减、对容器的腐蚀性和性价比差，使相变储能技术的工程实用和产业化存在一定的困难。

4、除了金属外，所有的相变材料都存在导热系数小，传热性能差的问题，这显然影响能量储放速度，因此，如何在材料上和热交换技术上强化传热依然是相变储能技术需要加强研究的问题。

水在大气压力下，水沸腾其潜热约为2260kj/kg，冰融化其潜热是355kj/kg。所以水是自然界最容易获得、最廉价、最稳定的相变材料，且不会对盛放它的容器产生很强的腐蚀。因此，本发明提出了一种用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统，将水作为储热介质。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统，所述用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统采用水作为储热介质，所述用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统包括：

蓄热模块，用于在夜间谷电时段加热水并将热水储存；

循环模块，用于实现供暖水的循环；

换热模块，用于对蓄热模块储存的热水热量进行换热实现用户端供暖；

自动化控制模块，用于对蓄热模块、循环模块和换热模块进行自动控制。

作为本发明进一步的方案：所述蓄热模块包括高压电极锅炉、蓄热水泵和水蓄热槽；

所述蓄热水泵的进口通过管路与水蓄热槽的底部出口连接，蓄热水泵的出口通过管路与高压电极锅炉的进口连接，高压电极锅炉的出口通过管路与水蓄热槽的顶部进口连接。

作为本发明再进一步的方案：所述高压电极锅炉的出口与水蓄热槽顶部进口之间的管路上设有第五阀门，水蓄热槽的底部出口与蓄热水泵的进口之间的管路上设有第一阀门和第二阀门，且第一阀门靠近水蓄热槽，第二阀门靠近蓄热水泵；通过自动化控制模块控制高压电极锅炉在夜间谷电时段根据事先设定的时间程序自动投入系统运行，通过高压电极锅炉将水加热并送入水蓄热槽内，将一部分电能转化为热能储存在水蓄热槽中，一部分热能直接向用户供热。

作为本发明再进一步的方案：所述换热模块包括取热水泵和板式换热器；

所述取热水泵的进口通过管路与第一阀门和第二阀门之间的管路连接，取热水泵的出口通过管路与板式换热器连接，板式换热器通过管路与第一阀门和第二阀门之间的管路连接；通过取热水泵抽取水蓄热槽中的热水并输送到板式换热器，对供暖水进行换热。

作为本发明再进一步的方案：所述取热水泵的进口与第一阀门之间的管路上设有第三阀门。

作为本发明再进一步的方案：所述循环模块包括热水循环泵和用户供暖管网；

所述板式换热器通过管路与用户供暖管网连接，用户供暖管网通过管路与热水循环泵的进口连接，热水循环泵的出口通过管路与板式换热器连接；经板式换热器换热后水的温度升高，流经用户供暖管网实现供暖，经用户供暖管网后的水再利用热水循环泵输送到板式换热器内进行换热，形成循环。

作为本发明再进一步的方案：所述高压电极锅炉和第五阀门之间的管路上通过连通管路与第三阀门和取热水泵之间的管路连通，且连通管路上设有第四阀门。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统在电力低谷时期，以水为介质将高压电极锅炉产生的热量储存在水蓄热槽中，适时供应给用热设备的系统，这样在用电高峰时段就可以不开或者少开高压电极锅炉，从而减少高峰时段用电量，起到移峰填谷的作用。

附图说明

图1为本发明实施例的原理示意图。

图中：1-高压电极锅炉、2-蓄热水泵、3-第二阀门、4-热水循环泵、5-用户供暖管网、6-板式换热器、7-取热水泵、8-第四阀门、9-第五阀门、10-水蓄热槽、11-第一阀门、12-第三阀门。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1，本发明实施例中，一种用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统，所述用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统采用水作为储热介质，所述用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统包括：

蓄热模块，用于在夜间谷电时段加热水并将热水储存；

循环模块，用于实现供暖水的循环；

换热模块，用于对蓄热模块储存的热水热量进行换热实现用户端供暖；

自动化控制模块，用于对蓄热模块、循环模块和换热模块进行自动控制。

进一步的，所述蓄热模块包括高压电极锅炉1、蓄热水泵2和水蓄热槽10；

所述蓄热水泵2的进口通过管路与水蓄热槽10的底部出口连接，蓄热水泵2的出口通过管路与高压电极锅炉1的进口连接，高压电极锅炉1的出口通过管路与水蓄热槽10的顶部进口连接。

具体的，所述高压电极锅炉1的出口与水蓄热槽10顶部进口之间的管路上设有第五阀门9，水蓄热槽10的底部出口与蓄热水泵2的进口之间的管路上设有第一阀门11和第二阀门3，且第一阀门11靠近水蓄热槽10，第二阀门3靠近蓄热水泵2；通过自动化控制模块控制高压电极锅炉1在夜间谷电时段根据事先设定的时间程序自动投入系统运行，通过高压电极锅炉1将水加热并送入水蓄热槽10内，将一部分电能转化为热能储存在水蓄热槽10中，一部分热能直接向用户供热。

进一步的，所述换热模块包括取热水泵7和板式换热器6；

所述取热水泵7的进口通过管路与第一阀门11和第二阀门3之间的管路连接，取热水泵7的出口通过管路与板式换热器6连接，板式换热器6通过管路与第一阀门11和第二阀门3之间的管路连接；通过取热水泵7抽取水蓄热槽10中的热水并输送到板式换热器6，对供暖水进行换热。

具体的，所述取热水泵7的进口与第一阀门11之间的管路上设有第三阀门12。

进一步的，所述循环模块包括热水循环泵4和用户供暖管网5；

所述板式换热器6通过管路与用户供暖管网5连接，用户供暖管网5通过管路与热水循环泵4的进口连接，热水循环泵4的出口通过管路与板式换热器6连接；经板式换热器6换热后水的温度升高，流经用户供暖管网5实现供暖，经用户供暖管网5后的水再利用热水循环泵4输送到板式换热器6内进行换热，形成循环。

在本发明的另一实施例中，所述高压电极锅炉1和第五阀门9之间的管路上通过连通管路与第三阀门12和取热水泵7之间的管路连通，且连通管路上设有第四阀门8。

该用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统以水作为储热介质，水在自然界中最易取得，且比热大，安全度高，一般用常压水箱蓄热最高水温在90度左右，承压的蓄水罐蓄热温度可在120-150度，水箱放热完成后水温约在45-60度，水蓄热的温差越大，同体积的蓄热量也越大。

本发明实施例的工作原理是：通过自动化控制模块控制高压电极锅炉1在夜间谷电时段根据事先设定的时间程序自动投入系统运行，通过高压电极锅炉1将水加热并送入水蓄热槽10内，将一部分电能转化为热能储存在水蓄热槽10中，一部分热能直接向用户供热；通过取热水泵7抽取水蓄热槽10中的热水并输送到板式换热器6，对供暖水进行换热，经板式换热器6换热后水的温度升高，流经用户供暖管网5实现供暖，经用户供暖管网5后的水再利用热水循环泵4输送到板式换热器6内进行换热，形成循环；在白天用电高峰时段，水蓄热槽10自动开始放热，完成一天所需热能的供应；该用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统可平衡电网峰谷差，改善电网负荷曲线，提高用电效率，减少环境污染，降低用户运行费用。综上所述，该用于供暖的高压电极锅炉水蓄热系统在电力低谷时期，以水为介质将高压电极锅炉1产生的热量储存在水蓄热槽10中，适时供应给用热设备的系统，这样在用电高峰时段就可以不开或者少开高压电极锅炉1，从而减少高峰时段用电量，起到移峰填谷的作用。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。