本实用新型涉及取暖设备技术领域，具体为一种新型谷电蓄热供暖装置。
背景技术：
当前我国大中型城市实行集中供热、采用清洁燃料(油、瓦斯气)供热后，缓解了以烟尘和硫化物为主的污染状况，但并没有缓解氮氧化物对大气质量的污染。
近年来电力建设加速发展，电力供应的紧张局面趋于缓和，相当地区出现了电力过剩。一些地区从发展的角度出发开始鼓励发展以电为加热源。一些城市为了提高城市大气环境质量也开始发展电加热供暖方式，很多着重于市场经济发展的企业已经率先采用了电加热供暖的方式为自己的企业提供热能。
但由于用电不均衡，电网的峰谷差进一步拉大，而我国电网调峰能力严重不足，降低了发电机组的运行效率，造成能源浪费。为合理分配电网资源，降低能耗，一些地方提倡错峰用电。为了配合错峰用电，人们研发了电热蓄热供暖设备。在用电低谷时，电热管工作加热储热体，储热体储存能量，等到用电高峰时。电热管不工作，储存了热量的储热体向外部散热，达到供暖的目的。
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，但仍存在蓄热量低、后续放热不足、热量释放不稳定、热能利用率低的缺点。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种新型谷电蓄热供暖装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型谷电蓄热供暖装置，其特征在于：包括高温蓄热堆、高温油泵系统、中温蓄热换热箱、水循环系统、保温水箱、配电柜及智能控制柜；所述高温蓄热堆通过高温油泵系统与中温蓄热换热箱相连；所述中温蓄热换热箱通过水循环系统与保温水箱相连，所述智能控制柜通过导线和线缆与高温蓄热堆、高温油泵系统、中温蓄热换热箱、水循环系统、保温水箱、配电柜相连；
所述高温蓄热堆包括箱体，所述箱体上设高温油入口及高温油出口；所述箱体内设有蓄热砖、电加热管、高温油，所述电加热管设与蓄热砖紧密接触；所述蓄热砖与高温油通过钢板隔离；所述蓄热砖底部设有支架；
所述中温蓄热内设有高温油区、中温蓄热区、换热区，所述高温油区设高温油入口及高温油出口，所述中温蓄热区填充有中温固-液相变蓄热介质，所述换热区设冷水入口及热水出口；所述高温油区、中温蓄热区、换热区通过热管进行换热；所述热管的吸热段位于高温油区，热管的中段位于中温蓄热区，热管的放热段位于换热区。
进一步的，所述中温固-液相变蓄热介质为赤藻糖醇填充泡沫铜的复合材料。
进一步的，所述热管的放热段处设有翅片。
进一步的，所述中温蓄热室内设介质膨胀区。
进一步的，所述高温蓄热堆上方设有高温油膨胀箱，所述高温油膨胀箱上设有注油口。
进一步的，所述高温油泵系统包括高温变频油泵和油管，所述高温变频油泵的一端通过油管与高温蓄热堆的高温油入口相接，另一端通过油管与高温油区的高温油出口相连；所述高温蓄热堆的高温油出口通过油管与高温油区的高温油入口相连。
进一步的，所述保温水箱内设有隔温板，所述隔温板右侧为软水制备室，隔温板左侧为储水室；所述储水室上设有冷水出口及热水进口；所述软水制备室内有出水腔、离子交换树脂填充腔，软水制备室底部设有排污口；所述离子交换树脂填充腔是回路式的连续通道；所述离子交换树脂填充腔内填充有离子交换树脂；所述出水腔和储水室之间通过外设的联通管连通；离子交换树脂填充腔上设有进水管，出水腔上设有净水入口，所述进水管连接三通阀，所述三通阀的一端连接水源，另一端通过水泵连接再生剂室；所述排污口处、进水口处、出水腔与离子交换树脂填充腔连通处设有滤板。
进一步的，所述储水室上设有冷水出口及热水进口。
进一步的，所述水循环系统包括变频水泵及水管，所述变频水泵一端通过水管连接中温蓄热换热箱上的冷水进口，另一端通过水管连接储水室的冷水出口；所述中温蓄热换热箱的热水出口通过水管直接连接储水室的热水进口。
进一步的，所述蓄热砖、电加热管处设有高温蓄热堆测温点，所述高温油区、中温蓄热介质处设有中温蓄热换热箱测温点，所述储水室内设有保温水箱测温点；所述高温蓄热堆测温点、中温蓄热换热箱测温点及保温水箱测温点处设有温度传感器，所述温度传感器与智能控制柜相连。
进一步的，所述高温蓄热堆、中温蓄热换热箱、保温水箱、油管、水管的外表面设耐高温绝热保温层。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用了中温蓄热换热箱来取代现有技术中的换热器，增加了装置的蓄热量的同时还解决了现有技术中蓄热供暖装置的后续放热不足、释放热量不稳定的问题；本实用新型中的保温水箱设有储水室及软水净化室，在给水箱注水的同时进行了硬水的软化，不会产生水垢，增大了装置的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的系统连接示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为高温蓄热堆的结构示意图；
图4为中温蓄热换热箱的结构示意图；
图5为保温水箱的结构示意图；
图中：1-高温蓄热堆、2-油管、3-中温蓄热换热箱、4-变频水泵、5-保温水箱、6-再生剂室、7-水泵、8-水管、9-高温变频油泵、10-注油口、11- 高温油膨胀箱、12-钢板、13-电加热管、14-蓄热砖、15-支架、16-高温油、 17-换热区、18-介质膨胀区、19-中温蓄热区、20-高温油区、21-隔温板、22- 联通管、23-滤板、24-出水腔、25-净水入口、26-三通阀、27-排污口、28- 离子交换树脂填充腔、29-储水室。
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1-5所示，本实用新型提供了一种新型谷电蓄热供暖装置，其特征在于：一种新型谷电蓄热供暖装置，其特征在于：包括高温蓄热堆1、高温油泵系统、中温蓄热换热箱3、水循环系统、保温水箱5、配电柜及智能控制柜；所述高温蓄热堆1通过高温油泵系统与中温蓄热相连；所述中温蓄热换热箱3 通过水循环系统与保温水箱5相连，所述智能控制柜通过导线和线缆与高温蓄热堆1、高温油泵系统、中温蓄热换热箱3、水循环系统、保温水箱5、配电柜相连；
所述高温蓄热堆1包括箱体，所述箱体上设高温油入口及高温油出口；所述箱体内设有蓄热砖14、电加热管13、高温油16，所述电加热管13设与蓄热砖14紧密接触；所述蓄热砖14与高温油16通过钢板12隔离；所述蓄热砖14底部设有支架15；
所述中温蓄热换热箱3内设有高温油区20、中温蓄热区19、换热区17，所述高温油区20设高温油入口及高温油出口，所述中温蓄热区19填充有赤藻糖醇填充泡沫铜的复合材料；所述换热区17设冷水入口及热水出口；所述高温油区20、中温蓄热区19、换热区17通过热管进行换热；所述热管的吸热段位于高温油区20，热管的中段位于中温蓄热区19，热管的放热段位于换热区17且放热段上设有翅片。
赤藻糖醇，分子式为C4H10O4，为白色结晶粉末，是以玉米淀粉为原料，加工转化成葡萄糖，再通过发酵而得到的一种纯天然的甜味剂。其熔点 118-122℃，沸点329-331℃，干燥失重≤0.20％,化学性质十分稳定,结晶性好, 相变潜热高,吸湿性低,在相对湿度90％的环境中也不吸湿,无任何毒性和腐蚀性,易采购。但作为中温相变蓄热材料有导热系数小(导热系数0.325W/(m·K)) 的缺点。所以本实用新型中采用泡沫铜(孔隙率80％以上)作为填充材料来提高其导热性能，导热系数可达6.84W/(m·K)，可达到传热换热的要求。
优选的，所述中温蓄热室内设介质膨胀区18。
优选的，所述高温蓄热堆1上方设有高温油膨胀箱11，所述高温油膨胀箱11上设有注油口10。
优选的，所述高温油泵系统包括高温变频油泵9和油管2，所述高温变频油泵9的一端通过油管2与高温蓄热堆1的高温油入口相接，另一端通过油管2与高温油区20的高温油出口相连；所述高温蓄热堆1的高温油出口通过油管2与高温油区20的高温油入口相连。
优选的，所述保温水箱5内设有隔温板21，所述隔温板21右侧为软水制备室，隔温板21左侧为储水室29；所述储水室29上设有冷水出口及热水进口；所述软水制备室内有出水腔24、离子交换树脂填充腔28，软水制备室底部设有排污口27；所述离子交换树脂填充腔28是回路式的连续通道；所述离子交换树脂填充腔28内填充有离子交换树脂；所述出水腔24和储水室29之间通过外设的联通管22连通；离子交换树脂填充腔28上设有进水管，出水腔24上设有净水入口25，所述进水管连接三通阀26，所述三通阀26的一端连接水源，另一端通过水泵7连接再生剂室6；所述排污口27处、进水口处、出水腔24与离子交换树脂填充腔28连通处设有滤板23。
水源处的硬水通过三通阀26、进水管进入离子交换树脂填充腔28，与离子交换树脂充分接触，水中的钙镁离子被离子交换树脂吸收，离子交换树脂填充腔28的回路式的连续通道使得硬水流经的路程更长，与离子交换树脂接触时间更久，对硬水的软化程度更好。经离子交换树脂处理后的软水经过滤板23，进入出水腔24，继而通过联通管22进入储水室29。
离子交换树脂使用一段时间后，离子交换树脂就会“失效”，即出水的硬度不能降低到规定值。此时为了恢复离子交换树脂的交换能力，通常采用再生剂如氯化钠溶液(8％-10％)，对离子交换树脂进行再生(又称还原)，即用氯化钠溶液中的钠离子将树脂中的钙镁离子置换出来，再生后排放氯化钠溶液，用净水冲洗再生过的树脂，树脂就会重新恢复软化水的能力。本实用新型中，离子交换树脂需要再生时，启动与再生剂室6连接的水泵7，将再生剂打入离子交换树脂填充腔28，使再生剂与离子交换树脂充分接触，浸泡一段时间后，打开软水净化室底部的排污口27，排出再生剂。然后从净水入口25处通入净水，冲洗离子交换树脂，冲洗后的水从排污口27流出。
优选的，所述水循环系统包括变频水泵4及水管8，所述变频水泵4一端通过水管8连接中温蓄热换热箱3上的冷水进口，另一端通过水管8连接储水室29的冷水出口；所述中温蓄热换热箱3的热水出口通过水管8直接连接储水室29的热水进口。
优选的，所述蓄热砖14、电加热管13处设有高温蓄热堆测温点，所述高温油区20、中温蓄热介质处设有中温蓄热换热箱测温点，所述储水室29内设有保温水箱测温点；所述高温蓄热堆测温点、中温蓄热换热箱测温点及保温水箱测温点处设有温度传感器，所述温度传感器与智能控制柜相连。
优选的，所述高温蓄热堆1、中温蓄热换热箱3、保温水箱5、油管2、水管8的外表面设耐高温绝热保温层。
整个供暖系统通过智能控制柜的电脑控制：首先在谷电时间自动启动给电加热管13通三相电，电加热管13发热，使蓄热砖14升温，继而加热高温油16，同时蓄热砖14储存热量，高温油16温度达到200-300度时启动高温变频油泵9，并且高温油16温度在300度以下时高温变频油泵9会以高频率运行，使高温油16在高温蓄热堆1与高温油区20之间循环，使得高温油区 20中的高温油16(冷油)循环升温，当高温油区20油温升至80度以上时热管就会开始工作，由下往上自动传热，将大部分热量传递给中温蓄热区19，使赤藻糖醇熔化且升温进行储热，直至赤藻糖醇填充泡沫铜的复合材料温度与高温油区20油温相同；同时将部分热量继续向上传递至换热区17，使换热区17内的冷水升温，当换热区17的水温升至50℃时变频水泵4开始在低频工作，将冷水从储水室29中不断的抽入换热区17进行热交换，当赤藻糖醇填充泡沫铜的复合材料温度与高温油区20油温相同时，变频水泵4的工作频率达到最高。当储水室29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。
其中，蓄热砖14的温度控制在600度左右(升温时间为8小时左右，谷电停止前系统自动停止加热)，高温油区20的温度控制在300度以下，当蓄热砖14的温度升至300度以上的，高温变频油泵9的工作频率会趋向于低频率运行。当整个系统的换热速度达到平衡时，系统就可以向水箱提供源源不断的热水，直到蓄热砖14的温度降至100度以下，等待第二天的谷电时间重新加热蓄热,系统在运行时一旦有某单元的温度超过系统设定温度，前一装置就会停止工作，直到温度低于系统设定温度时才会重新启动。
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。