谷能固體蓄熱供暖裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種谷能固體蓄熱供暖裝置，包括高溫固體蓄熱堆、油泵系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)和控制柜四大部分；所述高溫固體蓄熱堆通過油泵系統(tǒng)與熱交換系統(tǒng)相連；所述熱交換系統(tǒng)包括高-低溫換熱器、介質泵系統(tǒng)、低溫換熱器、水循環(huán)系統(tǒng)等部分，所述高-低溫換熱器通過介質泵系統(tǒng)與低溫換熱器相連，所述低溫換熱器與水循環(huán)系統(tǒng)相連；所述控制柜通過電纜和導線與高溫固體蓄熱堆、油泵系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)中的監(jiān)測輸入信號和運行輸出信號相連。本實用新型的有益效果是，結構合理、高效節(jié)能、環(huán)保穩(wěn)定、安全可靠，不僅容易操作、蓄熱溫度高、熱交換過程平穩(wěn)，而且整機的貯蓄能力強、釋放輸出連續(xù)并能保證時長，達到零污染、零排放、集中控制的目的。
【專利說明】谷能固體蓄熱供暖裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及谷能利用領域，屬于“電供暖”技術范疇，特別是涉及一種谷能固體蓄熱供暖裝置，具體地說是一種高效的電熱能量轉換、貯蓄和釋放的設備總成。

【背景技術】
[0002]電力的發(fā)、供、用是在同一時間完成的，電力很難貯存，發(fā)出來的電力如未能得到有效利用，它將以電網發(fā)熱的方式損耗；所以，在白天晚上的電力負荷相差甚遠的情況下，必然就出現(xiàn)了所謂的夜間低谷電。而谷電損耗不僅是資源和經濟的損失，同時又是一項技術難題，使電網調峰問題日益突出，降低電網運行質量和運行效率，也影響電網的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。
[0003]所以，為調動廣大末端用戶轉移高峰用電的積極性，中國電力供應部門推行了分時電價政策。目前市場上，除了一些末端用戶按照自己的生活習慣利用了少量谷電，關于大量剩余谷電仍有待開發(fā)利用。
[0004]另外，我國在能源利用、環(huán)境保護及節(jié)能減排方面，出臺了一系列嚴厲的法律法規(guī)，對高能耗、高污染、高排放的鍋爐產品實施嚴格管控，鼓勵企業(yè)使用高效、節(jié)能、環(huán)保的新型供暖設備和熱水設備。而現(xiàn)有技術中利用谷能的電蓄熱設備一般存在蓄熱溫度低、能量轉換效率不高、貯蓄能力差、釋放不穩(wěn)定的諸多缺點。所以，研制出主要利用谷能的新型高效設備是亟待解決的問題。
實用新型內容
[0005]本實用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種新型結構的谷能固體蓄熱供暖裝置，特別適用于南方和北方無集中供暖管網地區(qū)的供暖，同時還適合風力發(fā)電和太陽能發(fā)電地區(qū)。
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供結構合理、高效節(jié)能、環(huán)保穩(wěn)定、安全可靠的谷能固體蓄熱供暖裝置，不僅容易操作、蓄熱溫度高、熱交換過程平穩(wěn)，而且整機的貯蓄能力強、釋放輸出連續(xù)并能保證時長，達到零污染、零排放、集中控制的目的，填補了國內市場的空白，且具有產業(yè)上的利用價值。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:
[0008]一種谷能固體蓄熱供暖裝置，包括高溫固體蓄熱堆、油泵系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、控制柜；所述的高溫固體蓄熱堆通過油泵系統(tǒng)與熱交換系統(tǒng)相連；所述控制柜通過電纜和導線與高溫固體蓄熱堆、油泵系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)中的監(jiān)測輸入信號和運行輸出信號相連。
[0009]前述的熱交換系統(tǒng)包括高-低溫換熱器、介質泵系統(tǒng)、低溫換熱器、水循環(huán)系統(tǒng)，所述高-低溫換熱器通過介質泵系統(tǒng)與低溫換熱器相連，所述低溫換熱器與水循環(huán)系統(tǒng)相連。
[0010]前述的高溫固體蓄熱堆從外至里依次包括殼體、保溫體、蓄熱箱體，所述蓄熱箱體上端面設置有上壓板，所述上壓板通過螺栓固定在蓄熱箱體上端面；所述蓄熱箱體下端面設置有下夾板，所述下夾板下端墊襯有槽鋼底盤；所述蓄熱箱體內部碼堆有固體蓄熱磚，所述固體蓄熱磚之間設置有加熱管，所述加熱管橫向設置；所述殼體上設置有油管道入口和油管道出口，所述油管道分布在蓄熱箱體內部，所述油管道呈盤管狀排列；所述殼體側面上安裝有加熱器，所述加熱器與加熱管相連；在所述高溫固體蓄熱堆的內部設置有蓄熱磚溫度傳感器、油管道溫度傳感器和加熱管溫度傳感器。
[0011]前述的高-低溫換熱器包括上外殼體、下外殼體、保溫蓋、保溫層，所述保溫蓋設置在上外殼體的上端面，所述保溫層設置在上外殼體的下端面，所述上外殼體通過保溫層碼在下外殼體的上端面；所述上外殼體的內部容腔為介質熱室；所述下外殼體的內部容腔為油熱室；所述上外殼體側面上設置有介質入口和介質出口，所述介質入口設置有介質輸入管，所述介質出口設置有介質輸出管，所述介質輸入管和介質輸出管均伸入介質熱室；還包括有導熱管，所述導熱管貫穿設置在介質熱室和油熱室當中；在所述高-低溫換熱器的介質熱室和油熱室分別設置有介質熱室溫度傳感器和油熱溫度傳感器。
[0012]前述的低溫換熱器包括儲水罐體、介質換熱管，所述介質換熱管設在儲水罐體內部；所述儲水罐體上端面開設有介質添加口，所述介質添加口與介質換熱管相連通；所述儲水罐體上設置有供熱回水口和供熱出水口，所述供熱回水口和供熱出水口與水循環(huán)系統(tǒng)相連；在所述低溫換熱器的介質換熱管和儲水罐體的內部分別設置有介質熱溫度傳感器和水熱溫度傳感器。
[0013]前述的油泵系統(tǒng)包括供油泵、回油泵、油輸入管、油輸出管和油質三通閥，所述供油泵的一端通過油輸入管與油管道入口相接，供油泵的另一端依次通過油質三通閥、油輸入管與高-低溫換熱器的油熱室相連；所述回油泵的一端通過油輸出管與油管道出口相接，回油泵的另一端通過油輸出管分別與高-低溫換熱器的油熱室、油質三通閥相連；在所述油泵系統(tǒng)的供油泵兩端分別設置有溫度傳感器一和溫度傳感器二。
[0014]前述的介質泵系統(tǒng)包括介質供熱泵、介質回流泵、介質輸入管、介質輸出管和介質三通閥，所述介質供熱泵的一端通過介質輸入管與高-低溫換熱器的介質入口相接，介質供熱泵的另一端依次通過介質三通閥、介質輸入管與低溫換熱器相連；所述介質回流泵的一端通過介質輸出管與高-低溫換熱器的介質出口相接，介質回流泵的另一端通過介質輸出管分別與低溫換熱器、介質三通閥相連；在所述介質泵系統(tǒng)的介質供熱泵兩端分別設置有溫度傳感器三和溫度傳感器四。
[0015]本實用新型進一步設置為:所述上外殼體的上端面設置有排氣孔，所述排氣孔露出保溫蓋連接有排氣閥；所述下外殼體的側面上設置有油平面觀察窗；所述下外殼體的下端面設置有排污孔，所述排污孔連接有排污閥；所述導熱管以矩陣形式均勻分布，數(shù)量為96根；在所述分布于介質熱室中導熱管段的管表面排布有散熱片；所述介質熱室和油熱室均設置有高斯磁鐵；還包括殼體保溫層，所述殼體保溫層覆蓋在上外殼體和下外殼體的側表面上。
[0016]本實用新型進一步設置為:所述儲水罐體內部分布有高斯磁鐵，所述高斯磁鐵為30000高斯磁鐵；在所述儲水罐體上端面開設有排氣口，所述排氣口連接有排氣閥；還在所述儲水罐體外表面設置罐體保溫層。
[0017]綜上所述，本實用新型一種谷能固體蓄熱供暖裝置的技術方案，與現(xiàn)有技術相比，具有的有益效果:
[0018]1、采用高溫固體蓄熱堆，蓄熱溫度高，蓄熱溫度可以達到860°C-100(TC;其貯蓄能力強，可以實現(xiàn)將谷能高效轉換為熱能，并充分得以貯蓄起來。
[0019]2、本實用新型的熱交換系統(tǒng)采用分級換熱技術，分為高-低溫換熱器和低溫換熱器兩級運行，交換溫度逐級降低，從860°C交換到500°C _300°C，接著交換到300°C _120°C，再交換到100°C _70°C，保證熱交換過程平穩(wěn)，安全可靠的同時，實現(xiàn)環(huán)保穩(wěn)定。
[0020]3、本實用新型的油泵系統(tǒng)和介質泵系統(tǒng)分別使用油質和導熱介質來循環(huán)運行，不僅提高了換熱效率，而且不同換熱載體的組合運用，使整機的釋放輸出連續(xù)性更好，達到穩(wěn)定輸出，滿足終端用戶的高質量需求。
[0021]上述內容僅是本實用新型技術方案的概述，為了更清楚的了解本實用新型的技術手段，下面結合附圖對本實用新型作進一步的描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型谷能固體蓄熱供暖裝置的總示意圖；
[0023]圖2為本實用新型谷能固體蓄熱供暖裝置的熱交換系統(tǒng)的示意圖；
[0024]圖3為本實用新型谷能固體蓄熱供暖裝置的高溫固體蓄熱堆和油泵系統(tǒng)的結構示意圖；
[0025]圖4為本實用新型谷能固體蓄熱供暖裝置的熱交換系統(tǒng)的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0026]下面結合說明書附圖，對本實用新型作進一步的說明。
[0027]如圖1、圖2、圖3及圖4所示，一種谷能固體蓄熱供暖裝置，包括高溫固體蓄熱堆、油泵系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)和控制柜四大部分；所述的高溫固體蓄熱堆通過油泵系統(tǒng)與熱交換系統(tǒng)相連；所述控制柜通過電纜和導線與高溫固體蓄熱堆、油泵系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)中的監(jiān)測輸入信號和運行輸出信號相連。其中的熱交換系統(tǒng)包括高-低溫換熱器、介質泵系統(tǒng)、低溫換熱器、水循環(huán)系統(tǒng)等部分，所述高-低溫換熱器通過介質泵系統(tǒng)與低溫換熱器相連，所述低溫換熱器與水循環(huán)系統(tǒng)相連。
[0028]高溫固體蓄熱堆從外至里依次包括殼體1、保溫體2、蓄熱箱體3，所述蓄熱箱體3上端面設置有上壓板31，所述上壓板31通過螺栓32固定在蓄熱箱體3上端面；所述蓄熱箱體3下端面設置有下夾板33，所述下夾板33下端墊襯有槽鋼底盤34 ;所述蓄熱箱體3內部碼堆有固體蓄熱磚35，所述固體蓄熱磚35之間設置有加熱管36，所述加熱管36橫向設置；所述殼體I上設置有油管道4的入口 11和出口 12，所述油管道4分布在蓄熱箱體3內部，所述油管道4呈盤管狀排列；所述殼體I側面上安裝有加熱器，所述加熱器與加熱管36相連；在所述高溫固體蓄熱堆的內部還設置有蓄熱磚溫度傳感器13、油管道溫度傳感器14和加熱管溫度傳感器15。所述的蓄熱磚溫度傳感器13、油管道溫度傳感器14和加熱管溫度傳感器15均需要選用超高溫傳感器，保證能感應的溫度上限為860°C -1000°C。
[0029]高溫固體蓄熱堆中的油管道4由油泵系統(tǒng)提供油質，油質可以選用高碳分子發(fā)熱油。所述油泵系統(tǒng)包括供油泵41、回油泵42、油輸入管43、油輸出管44和油質三通閥45，所述供油泵41的一端通過油輸入管43與油管道入口 11相接，供油泵41的另一端依次通過油質三通閥45、油輸入管43與高-低溫換熱器的油熱室61相連；所述回油泵42的一端通過油輸出管44與油管道出口 12相接，回油泵42的另一端通過油輸出管44分別與高-低溫換熱器的油熱室61、油質三通閥45相連；還在所述油泵系統(tǒng)的供油泵41兩端分別設置有溫度傳感器一 16和溫度傳感器二 17。所述的溫度傳感器一 16和溫度傳感器二 17也要選用超高溫傳感器，保證能感應的溫度上限為860°C -1000°C。
[0030]高-低溫換熱器包括上外殼體5、下外殼體6、保溫蓋7、保溫層71，所述保溫蓋7設置在上外殼體5的上端面，所述保溫層71設置在上外殼體5的下端面，所述上外殼體5通過保溫層71碼在下外殼體6的上端面；所述上外殼體5的內部容腔為介質熱室51 ;所述下外殼體6的內部容腔為油熱室61 ;所述上外殼體5側面上設置有介質入口 52和介質出口53，所述介質入口 52設置有介質輸入管54，所述介質出口 53設置有介質輸出管55，所述介質輸入管和介質輸出管均伸入介質熱室51 ;還包括有導熱管56，所述導熱管56貫穿設置在介質熱室51和油熱室61當中；在所述高-低溫換熱器的介質熱室51和油熱室61分別設置有介質熱室溫度傳感器72和油熱溫度傳感器73。所述的介質熱室溫度傳感器72和油熱溫度傳感器73需要選用高溫傳感器，保證能感應的溫度上限為300°C -500°C。
[0031]高-低溫換熱器的介質熱室51由介質泵系統(tǒng)提供導熱介質，導熱介質可以選用普通的導熱溶液或是特制的導熱介質。所述的介質泵系統(tǒng)包括介質供熱泵74、介質回流泵75、介質輸入管54、介質輸出管55和介質三通閥76,所述介質供熱泵74的一端通過介質輸入管54與高-低溫換熱器的介質入口 52相接，介質供熱泵74的另一端依次通過介質三通閥76、介質輸入管54與低溫換熱器相連；所述介質回流泵75的一端通過介質輸出管55與高-低溫換熱器的介質出口 53相接,介質回流泵75的另一端通過介質輸出管55分別與低溫換熱器、介質三通閥76相連；在所述介質泵系統(tǒng)的介質供熱泵74兩端分別設置有溫度傳感器三77和溫度傳感器四78。
[0032]優(yōu)選的，所述上外殼體5的上端面設置有排氣孔57，所述排氣孔57露出保溫蓋7并連接有排氣閥58 ;所述下外殼體6的側面上設置有油平面觀察窗62 ;所述下外殼體6的下端面設置有排污孔63，所述排污孔63連接有排污閥64 ;所述導熱管56以矩陣形式均勻分布，數(shù)量為96根；在所述分布于介質熱室51中導熱管段的管表面排布有散熱片59 ;所述介質熱室51和油熱室61均設置有高斯磁鐵(圖中未示出)；還包括殼體保溫層(圖中未示出)，所述殼體保溫層覆蓋在上外殼體5和下外殼體6的側表面上。所述的保溫蓋7和殼體保溫層優(yōu)選A級保溫材料制作，實現(xiàn)高效的保溫效果。
[0033]低溫換熱器包括儲水罐體8、介質換熱管9，所述介質換熱管9設在儲水罐體8內部；所述儲水罐體8上端面開設有介質添加口 81，所述介質添加口 81與介質換熱管9相連通；所述儲水罐體8上設置有供熱回水口 82和供熱出水口 83，所述供熱回水口 82和供熱出水口 83與水循環(huán)系統(tǒng)相連；在所述低溫換熱器的介質換熱管9和儲水罐體8的內部分別設置有介質熱溫度傳感器84和水熱溫度傳感器85。
[0034]優(yōu)選的，所述儲水罐體8內部分布有高斯磁鐵86，所述高斯磁鐵86可以選用30000高斯磁鐵；在所述儲水罐體8上端面開設有排氣口 87，所述排氣口 87連接有排氣閥88 ;還在所述儲水罐體8外表面設置罐體保溫層89。所述的罐體保溫層89可以選用B級保溫材料,制作成本相對節(jié)省。
[0035]本實用新型一種谷能固體蓄熱供暖裝置的控制柜通過電纜和導線與高溫固體蓄熱堆、油泵系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)中的監(jiān)測輸入信號和運行輸出信號相連。其中監(jiān)測輸入信號包括上述的各種溫度傳感器和各種閥部件等；運行輸出信號包括上述的各種泵動力和加熱器部件等。
[0036]本實用新型的創(chuàng)新點在于，采用高溫固體蓄熱形式和分級換熱技術，實現(xiàn)蓄熱溫度高，蓄熱能力強，熱交換過程平穩(wěn)，安全可靠的效果；解決了現(xiàn)有技術中的蓄熱設備存在蓄熱溫度低、能量轉換效率不高、貯蓄能力差、釋放不穩(wěn)定的諸多問題。
[0037]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何的簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種谷能固體蓄熱供暖裝置，其特征在于:包括高溫固體蓄熱堆、油泵系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、控制柜；所述的高溫固體蓄熱堆通過油泵系統(tǒng)與熱交換系統(tǒng)相連；所述控制柜通過電纜和導線與高溫固體蓄熱堆、油泵系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)中的監(jiān)測輸入信號和運行輸出信號相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的谷能固體蓄熱供暖裝置，其特征在于:所述的熱交換系統(tǒng)包括高-低溫換熱器、介質泵系統(tǒng)、低溫換熱器、水循環(huán)系統(tǒng)，所述高-低溫換熱器通過介質泵系統(tǒng)與低溫換熱器相連，所述低溫換熱器與水循環(huán)系統(tǒng)相連。
3.根據(jù)權利要求2所述的谷能固體蓄熱供暖裝置，其特征在于:所述的高溫固體蓄熱堆從外至里依次包括殼體、保溫體、蓄熱箱體，所述蓄熱箱體上端面設置有上壓板，所述上壓板通過螺栓固定在蓄熱箱體上端面；所述蓄熱箱體下端面設置有下夾板，所述下夾板下端墊襯有槽鋼底盤；所述蓄熱箱體內部碼堆有固體蓄熱磚，所述固體蓄熱磚之間設置有加熱管，所述加熱管橫向設置；所述殼體上設置有油管道入口和油管道出口，所述油管道分布在蓄熱箱體內部，所述油管道呈盤管狀排列；所述殼體側面上安裝有加熱器，所述加熱器與加熱管相連；在所述高溫固體蓄熱堆的內部設置有蓄熱磚溫度傳感器、油管道溫度傳感器和加熱管溫度傳感器。
4.根據(jù)權利要求3所述的谷能固體蓄熱供暖裝置，其特征在于:所述的高-低溫換熱器包括上外殼體、下外殼體、保溫蓋、保溫層，所述保溫蓋設置在上外殼體的上端面，所述保溫層設置在上外殼體的下端面，所述上外殼體通過保溫層碼在下外殼體的上端面；所述上外殼體的內部容腔為介質熱室；所述下外殼體的內部容腔為油熱室；所述上外殼體側面上設置有介質入口和介質出口，所述介質入口設置有介質輸入管，所述介質出口設置有介質輸出管，所述介質輸入管和介質輸出管均伸入介質熱室；還包括有導熱管，所述導熱管貫穿設置在介質熱室和油熱室當中；在所述高-低溫換熱器的介質熱室和油熱室分別設置有介質熱室溫度傳感器和油熱溫度傳感器。
5.根據(jù)權利要求3所述的谷能固體蓄熱供暖裝置，其特征在于:所述的低溫換熱器包括儲水罐體、介質換熱管，所述介質換熱管設在儲水罐體內部；所述儲水罐體上端面開設有介質添加口，所述介質添加口與介質換熱管相連通；所述儲水罐體上設置有供熱回水口和供熱出水口，所述供熱回水口和供熱出水口與水循環(huán)系統(tǒng)相連；在所述低溫換熱器的介質換熱管和儲水罐體的內部分別設置有介質熱溫度傳感器和水熱溫度傳感器。
6.根據(jù)權利要求4所述的谷能固體蓄熱供暖裝置，其特征在于:所述的油泵系統(tǒng)包括供油泵、回油泵、油輸入管、油輸出管和油質三通閥，所述供油泵的一端通過油輸入管與油管道入口相接，供油泵的另一端依次通過油質三通閥、油輸入管與高-低溫換熱器的油熱室相連；所述回油泵的一端通過油輸出管與油管道出口相接，回油泵的另一端通過油輸出管分別與高-低溫換熱器的油熱室、油質三通閥相連；在所述油泵系統(tǒng)的供油泵兩端分別設置有溫度傳感器一和溫度傳感器二。
7.根據(jù)權利要求4所述的谷能固體蓄熱供暖裝置，其特征在于:所述的介質泵系統(tǒng)包括介質供熱泵、介質回流泵、介質輸入管、介質輸出管和介質三通閥，所述介質供熱泵的一端通過介質輸入管與高-低溫換熱器的介質入口相接，介質供熱泵的另一端依次通過介質三通閥、介質輸入管與低溫換熱器相連；所述介質回流泵的一端通過介質輸出管與高-低溫換熱器的介質出口相接，介質回流泵的另一端通過介質輸出管分別與低溫換熱器、介質三通閥相連；在所述介質泵系統(tǒng)的介質供熱泵兩端分別設置有溫度傳感器三和溫度傳感器四。
8.根據(jù)權利要求4所述的谷能固體蓄熱供暖裝置，其特征在于:所述上外殼體的上端面設置有排氣孔，所述排氣孔露出保溫蓋連接有排氣閥；所述下外殼體的側面上設置有油平面觀察窗；所述下外殼體的下端面設置有排污孔，所述排污孔連接有排污閥；所述導熱管以矩陣形式均勻分布，數(shù)量為96根；在所述分布于介質熱室中導熱管段的管表面排布有散熱片；所述介質熱室和油熱室均設置有高斯磁鐵；還包括殼體保溫層，所述殼體保溫層覆蓋在上外殼體和下外殼體的側表面上。
9.根據(jù)權利要求5所述的谷能固體蓄熱供暖裝置，其特征在于:所述儲水罐體內部分布有高斯磁鐵，所述高斯磁鐵為30000高斯磁鐵；在所述儲水罐體上端面開設有排氣口，所述排氣口連接有排氣閥；還在所述儲水罐體外表面設置罐體保溫層。
【文檔編號】F24D19/00GK203980407SQ201420370706
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權日:2014年7月4日
【發(fā)明者】高忠凡 申請人:江蘇巨鼎新能源科技有限公司