一种增加水箱蓄热温度的装置的制作方法

本发明属于供蓄热技术领域，具体涉及一种增加水箱蓄热温度的装置。

背景技术：

随着供热技术的不断发展，如何提高供热系统的整体效益越来越被重视，而这其中蓄热水箱的作用越来越不可忽视。蓄热技术可以有效的解决热量生产与热量使用在时间和空间上无法达到更高效的问题，是提高能源利用率，提高经济性的重要手段之一，而利用蓄热水箱进行蓄热则是实现蓄热技术的一种常见的方法。目前，蓄热水箱被应用在许多系统中，如太阳能系统、热泵系统、电蓄热系统等。蓄热水箱作为整个循环系统中至关重要的组成部分，其蓄热性能和释热性能对整个系统的性能起着决定性的影响，蓄热水箱的蓄热性能和释热性能越好，整个供热系统的效益越高。所以很多的学者对蓄热水箱进行了长期的研究，以期达到提高蓄热水箱和其所在系统性能的目的。

现在广泛使用的水箱为开放式蓄热水箱，开放式蓄热水箱是指水面与大气接触的蓄热水箱，这种蓄热水箱耐压要求不高，故而较为廉价。但由于水面与空气中的氧气会直接接触，故水箱、配管极易腐蚀。

且该蓄热水箱的水面位于蓄热水箱内部，故蓄热水箱内水的饱和压强较低，造成蓄热水箱内部水的饱和温度较低，因此在供热系统中，该蓄热水箱供热时的出水温度较低，蓄热时，蓄热水箱内的蓄热量较低，因此，开放式蓄热水箱严重地影响了系统运行的经济效益。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种增加水箱蓄热温度的装置。

本发明的技术方案是：一种增加水箱蓄热温度的装置，包括热源、蓄热水箱、热用户，所述热源、蓄热水箱之间通过蓄热管路连通，所述热源、热用户之间通过供热管路连通，所述蓄热水箱、热用户之间通过蓄热供热管路连通，所述蓄热水箱上端设置有连接管路，所述连接管路上设置有敞口容器，所述敞口容器通过连接管路与蓄热水箱连通，所述敞口容器增加蓄热水箱中水的饱和压强和水的饱和温度。

所述连接管路包括与蓄热水箱上端连通的ⅰ号竖直支管和与敞口容器下端连通的ⅱ号竖直支管，所述ⅰ号竖直支管、ⅱ号竖直支管通过水平支管连通。

所述蓄热管路包括热源出水口处的蓄热供水管道，所述蓄热供水管道与蓄热水箱的蓄水口连通，所述蓄热水箱的出水口通过蓄热回水管道与热源的回水口连通。

所述蓄热供热管路包括蓄热水箱供水口处的供热供水管道，所述供热供水管道与热用户的入户进水口连通，所述热用户的入户出水口通过供热回水管道与蓄热水箱的回水口连通。

所述供热管路包括供水连接管、回水连接管，所述供水连接管一端与蓄热供水管道中的三通接头连通，供水连接管另一端与供热供水管道中的三通接头连通，所述回水连接管一端与供热回水管道中的三通接头连通，回水连接管另一端与蓄热回水管道中的三通接头连通，所述热源、蓄热供水管道、供水连接管、供热供水管道、热用户、供热回水管道、回水连接管、蓄热回水管道串联。

所述供热供水管道中设置有循环水泵。

所述蓄热回水管道中设置有蓄热水泵。

本发明通过敞口容器、连接管路增加了蓄热水箱内部水的液面高度，而液面高度的增加，使得蓄热水箱内部水的压强的升高，进而提高了蓄热水箱内部水的温度。蓄热水箱内部水温的升高，一方面在蓄热过程提高蓄热水箱的蓄热量；另一方面在供热过程中可以提高蓄热水箱的出水温度，从而整个供热系统的供水温度较高，达到了效益高、成本低、施工高效便捷、安全的目的。

本发明结构简单，容易实现，本发明造价低，具有经济优势，有利于大范围推广使用。

附图说明

图1是本发明的连接示意图；

图2是本发明中蓄热水箱上部结构的放大示意图；

其中：

1热源2蓄热水箱

3热用户4蓄热水泵

5循环水泵6蓄热供水管道

7蓄热回水管道8供热供水管道

9供热回水管道10ⅰ号竖直支管

11水平支管12ⅱ号竖直支管

13敞口容器14浮球阀

15浮球阀控制器16供水连接管

17回水连接管。

具体实施方式

以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：

如图1~2所示，一种增加水箱蓄热温度的装置，包括热源1、蓄热水箱2、热用户3，所述热源1、蓄热水箱2之间通过蓄热管路连通，所述热源1、热用户3之间通过供热管路连通，所述蓄热水箱2、热用户3之间通过蓄热供热管路连通，所述蓄热水箱2上端设置有连接管路，所述连接管路上设置有敞口容器13，所述敞口容器13通过连接管路与蓄热水箱2连通，所述敞口容器13增加蓄热水箱2中水的饱和压强和水的饱和温度。

所述连接管路包括与蓄热水箱2上端连通的ⅰ号竖直支管10和与敞口容器13下端连通的ⅱ号竖直支管12，所述ⅰ号竖直支管10、ⅱ号竖直支管12通过水平支管11连通。

所述蓄热管路包括热源1出水口处的蓄热供水管道6，所述蓄热供水管道6与蓄热水箱2的蓄水口连通，所述蓄热水箱2的出水口通过蓄热回水管道7与热源1的回水口连通。

所述蓄热供热管路包括蓄热水箱2供水口处的供热供水管道8，所述供热供水管道8与热用户3的入户进水口连通，所述热用户3的入户出水口通过供热回水管道9与蓄热水箱2的回水口连通。

所述供热管路包括供水连接管16、回水连接管17，所述供水连接管16一端与蓄热供水管道6中的三通接头连通，供水连接管16另一端与供热供水管道8中的三通接头连通，所述回水连接管17一端与供热回水管道9中的三通接头连通，回水连接管17另一端与蓄热回水管道7中的三通接头连通，所述热源1、蓄热供水管道6、供水连接管16、供热供水管道8、热用户3、供热回水管道9、回水连接管17、蓄热回水管道7串联。

所述供热供水管道8中设置有循环水泵5。

所述蓄热回水管道7中设置有蓄热水泵4。

所述敞口容器中设置有浮球阀14，所述浮球阀14与浮球阀控制器15电路连通：另外，浮球阀用于控制蓄热水箱内的液面高度，防止水面过高溢出敞口容器6或水面过低系统供水不足，浮球阀控制器用于控制浮球阀的启闭。

所述浮球阀14、浮球阀控制器15均为市售装置。

所述蓄热水箱2顶板处与ⅰ号竖直支管10通过焊接相连接；另外，ⅰ号竖直支管10的高度为h1（mm）。

ⅰ号竖直支管10自由端与水平支管11通过弯头对丝连接。

水平支管11自由端与ⅱ号竖直支管12通过弯头对丝连接；另外，竖直支管二12的高度为h2（mm）。

ⅱ号竖直支管12与敞口容器13底部通过焊接相连接。

敞口容器13的液面到敞口容器13底面的高度为h3（mm），进一步地，h为ⅰ号竖直支管10的高度h1（mm）、ⅱ号竖直支管1212的高度h2（毫米）以及敞口容器13的液面到敞口容器13底面的高度h3（mm）三者的总和，即h=h1+h2+h3（mm）；

本发明的运行方式如下：

在用热高峰时段，可利用蓄热水箱2为热用户3进行供热，其运行方式为蓄热水箱2内高温水通过供热供水管道8经过循环水泵5，由循环水泵5提供动力，进入热用户3，为热用户3提供热量，高温水经过热用户3释放热量后由变成低温水，低温水从热用户3流出通过供热回水管道9流回蓄热水箱2；当蓄热水箱2内部热量不能满足热用户3的供热要求时，可以利用热源1为热用户3供热，其运行方式为从热源1流出来的高温水通过蓄热供水管道6、供热供水管道8经过循环水泵5，由循环水泵5提供动力，流入热用户3，为热用户提供热量，经过热用户释放热量后由高温水变成低温水，低温水从热用户3流出通过供热回水管道9、蓄热回水管道7流回热源1，也可以蓄热水箱2与热源1同时运行，为热用户3提供热量。

用热低峰时段，利用热源1加热蓄热水箱2的水，进行蓄热，其运行方式为将蓄热水箱2内的低温水，通过蓄热回水管道7，由蓄热水泵4提供动力，进入热源1，经过热源1加热后，通过蓄热供水管道6进入蓄热水箱2；在蓄热过程中可由热源为热用户3提供热量，以满足热用户的用热要求。

本实施例增加了相同液位下蓄热水箱2内水的液面高度，根据液体静力学的基本方程式ρ=ρ0+γh,ρ为蓄热水箱内部某点的压强，ρ0为蓄热水箱水面气体压强，γ为水的容重，h为某点在液面下的高度，可见，液面高度的增加使得该点处的压强增大。饱和温度和饱和压强之间存在单值函数关系即ts=f（ps），且随着饱和压力的增加饱和温度升高。故在相同的条件下，增加相同液位上水的液面高度即h可以增加该液位处的饱和压强，而饱和压强的增加可以提高水的饱和温度，所以本实施例提高了在相同蓄热水箱出口位置处的出水温度；同时也能够提高蓄热水箱内水的蓄热温度，进而能够增加了蓄热水箱的内部的蓄热量。

本实施例从提高相同蓄热水箱出口位置处的出水温度出发，提高了蓄热水箱的利用效益，且其结构相对于普通常压式水箱的结构并未过于复杂，因此容易实现，造价较低，具有经济优势，更有利于大范围推广使用。