固体蓄热式供热设备的制作方法

文档序号:11908370阅读:197来源:国知局

本发明涉及储热设备领域,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。



技术实现要素:

本发明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。

本发明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,空腔内设有储热装置,储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。多层隔热材料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,储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为本发明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,对本发明进行进一步详细的说明。

如图1所示,

固定蓄热式供热设备,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,空腔内设有储热装置3,储热装置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,储热装置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。

本发明提供的实施方案中的固定蓄热式供热设备,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。

以上表述仅为本发明的优选方式,应当指出,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些也应视为本发明的保护范围之内。

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