一种100%效率固态电蓄热系统互补供暖的实现方法与流程

本发明属于固态储热领域，具体涉及一种100％效率固态电蓄热系统互补供暖的实现方法。

背景技术：

1、能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，固体电蓄热装置是一种新型的电储热系统，该系统可利用低谷电、弃风、弃光、弃水电能，将有效能源转化为固体热能并将能量储存在设备中，在供电高峰期停止供电，并将储存的热能持续向采暖系统或生活热水系统均衡释放。固体蓄热利用了物质固体形态的熔点高、密度大、导热快的特点。固体电蓄热装置启动时，加热器通电工作并将热量传递给装置内的蓄热体，经放置在蓄热体内温度传感器将温度信号传递给控制系统，当储热体温度达到设定值后，加热丝断电并停止工作。装置通过陶瓷纤维毡、岩棉等组成的外部保温层将热量封存在储热体中，在需要放热的情况下，通过离心引风机使装置内热空气沿蓄热体内的通风孔洞循环流动形成热风，热风进入换热器将循环系统中的冷水加热，通过循环泵将热水供给用户使用。固态电蓄热行业中能达到的最高效率仅为95％，受到固体电蓄热装置外保温层不同程度散热，导致效率无法达到预期的100％，造成5％的能量浪费。

2、冬季供热时，室外环境温度比较低，相对湿度比较大时，空气源热泵机组室外换热器表面易结霜，结霜比较严重时，会影响机组的正常运行；传统的除霜方法除霜时，需要停止向室内供热，机组进行切换，吸收室内的热量来除霜，这种除霜方式会使室内温度波动比较大，人体会有不适感。除霜分为4中方式：a、自然除霜，这是空气源热泵族最简单除霜方式之一，就是在系统需要除霜的时候，系统停止运行一段时间，利用周围环境的热量把换热器表面的霜层融化掉，等化霜后，机组就会重新开始工作。b、水冲霜，这种除霜方式也比较简单，只需要使用喷水装置，往蒸发器外表面喷水，让霜层被水的热量融化并冲走。该除霜方式比较废水，使用范围也仅仅限于有排水管道的空气冷却器。在北方地区较冷的地方，机组冲洗后剩余的水，需要在完成喷水后，及时去除，不然水会被冻结在上面，会加速结霜的速度。c、热气除霜，热气除霜的方式是把压缩机的排气口通入蒸发器，利用排气口的热量把外壁上的霜冻融化。在某些情况下，使用的是多余的热量，在更多的情况下，是热气在蒸发器中冷凝，利用其显热和潜热来除霜。d、电热除霜，电加热除霜的方式，是在室外安装电热丝，用电加热除霜，它主要用于翅片管空气冷却器，电加热元件附着在翅片上。在除霜的时候，压缩机就会停止工作。以上除霜过程一般需要2-3个小时，这样导致供暖能力大大降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决空气源热泵机组室外换热器表面结霜以及能量无法100％回收的一种100％效率固态电蓄热系统互补供暖的实现方法。

2、一种100％效率固态电蓄热系统互补供暖的实现方法，包括：控制系统、电磁阀a、固态电蓄热装置、电磁阀b、电磁阀c、供暖管道、空气源热泵、电磁阀d；非极寒期时，控制系统将电磁阀a、电磁阀c和电磁阀d闭合，将电磁阀b断开，此时固态电蓄热装置和空气源热泵为并行供暖模式。极寒期时，控制系统将电磁阀a和电磁阀b闭合，将电磁阀c和电磁阀d断开，此时固态电蓄热装置和空气源热泵为串行供暖模式，固态电蓄热装置协助空气源热泵除霜，除霜结束后，固态电蓄热装置和空气源热泵恢复并行供暖模式。

3、进一步地，所述供暖管道设置有进水通道和回水通道，回水通道前设置有循环泵。

4、本发明的有益效果在于：

5、(1)空气源热泵吸收固态电蓄热装置外部保温层散失的热量，将此部分热量应用于系统供暖。空气源热泵对系统余热充分回收再利用，同时提高固态电蓄热装置至整体满额效率。

6、(2)空气源热泵处于周围环境温度较低的情况下，其cop值较低，向外输出功率极少。固态电蓄热装置外部保温层散失的热量作为空气源热泵的驱动能源，提高了空气源热泵的cop值。

7、(3)在极寒天气下，固态电蓄热装置外部保温层散失的热量，可用于协助空气源热泵的除霜工作，加快空气源热泵除霜的进度，保证固态电蓄热装置和空气源热泵为供暖提供及时和充足的热量。

技术特征：

1.一种100％效率固态电蓄热系统互补供暖的实现方法，其特征在于，包括：控制系统、电磁阀a(1)、固态电蓄热装置(2)、电磁阀b(4)、电磁阀c(5)、供暖管道(6)、空气源热泵(7)、电磁阀d(9)；非极寒期时，控制系统将电磁阀a(1)、电磁阀c(5)和电磁阀d(9)闭合，将电磁阀b(4)断开，此时固态电蓄热装置和空气源热泵为并行供暖模式。极寒期时，控制系统将电磁阀a(1)和电磁阀b(4)闭合，将电磁阀c(5)和电磁阀d(9)断开，此时固态电蓄热装置和空气源热泵为串行供暖模式，固态电蓄热装置协助空气源热泵除霜，除霜结束后，固态电蓄热装置和空气源热泵恢复并行供暖模式。

2.根据权利要求1所述的一种100％效率固态电蓄热系统互补供暖的实现方法，其特征在于，所述供暖管道(6)设置有进水通道和回水通道，回水通道前设置有循环泵(8)。

技术总结
本发明提供一种100％效率固态电蓄热系统互补供暖的实现方法，包括：控制系统、电磁阀A、固态电蓄热装置、电磁阀B、电磁阀C、供暖管道、空气源热泵、电磁阀D；非极寒期时，控制系统将电磁阀A、电磁阀C和电磁阀D闭合，将电磁阀B断开，此时固态电蓄热装置和空气源热泵为并行供暖模式。极寒期时，控制系统将电磁阀A和电磁阀B闭合，将电磁阀C和电磁阀D断开，此时固态电蓄热装置和空气源热泵为串行供暖模式，固态电蓄热装置协助空气源热泵除霜。本发明的空气源热泵吸收固态电蓄热装置外部保温层散失的热量，将此部分热量应用于系统供暖。空气源热泵对系统余热充分回收再利用，同时提高固态电蓄热装置至整体满额效率。

技术研发人员：朱瑞,刘长江,刘俊良,王佳典,刘云亮,任天翔
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇三研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15