本發(fā)明涉及蓄熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種新型熱庫系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

每天的用電分為用電量較多的峰電時段和用電量較低的谷電時段，在每天的23點至早晨7點時段為谷電時段，為了提高電力供應(yīng)部門的經(jīng)濟(jì)效益，鼓勵夜間電力消費，電力部門推行用電峰谷差別電價，谷電電價相對低的多。對于采用電加熱的熱負(fù)載來說，使用峰電加熱，成本較高，對于峰電時段需要持續(xù)供熱的熱負(fù)載來說，用電成本高。為了利用谷電，降低用電成本，可以通過熱庫系統(tǒng)，利用谷電加熱容器內(nèi)的相變介質(zhì)，通過相變介質(zhì)存儲熱能，再在峰電時段將容器內(nèi)存儲大量熱能的相變介質(zhì)液體抽送至熱交換器向外供熱。但是此種方式的熱庫在運行過程中，在放假、突然停電等原因引起的突然停機(jī)情況下，隨著時間的延長，相變介質(zhì)在熱交換器內(nèi)會冷凝成固態(tài)而堵塞熱交換器，引起熱交換器的損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種用電成本低的新型熱庫系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種新型熱庫系統(tǒng)，包括電控裝置、熱交換器和至少一個蓄熱裝置，所述蓄熱裝置包括用于盛裝相變材料的蓄熱容器，所述蓄熱容器上設(shè)置有電加熱裝置；

所述熱交換器的一次側(cè)進(jìn)口通過管道連接所述蓄熱容器的底端出口，所述熱交換器的一次側(cè)出口通過管道連接所述蓄熱容器的頂端進(jìn)口，所述熱交換器的一次側(cè)與所述蓄熱容器的連接管道上設(shè)有輸送泵；

還包括存儲罐，所述熱交換器與蓄熱容器之間的連接管道連接至所述存儲罐，所述蓄熱容器頂端進(jìn)口或者底端出口連接有壓縮空氣接管，所述壓縮空氣接管上設(shè)有開關(guān)閥。

優(yōu)選的，所述存儲罐的頂端低于所述熱交換器的底端和所述蓄熱容器的底端。

優(yōu)選的，所述電加熱裝置為纏繞于所述蓄熱容器外圍的電磁加熱線圈。

優(yōu)選的，所述蓄熱裝置的數(shù)量為兩個或兩個以上，所述蓄熱裝置的蓄熱容器并聯(lián)連接至所述熱交換器的一次側(cè)。

優(yōu)選的，每個所述蓄熱容器的底端出口處設(shè)有開關(guān)閥。

優(yōu)選的，相鄰兩所述蓄熱容器的頂端進(jìn)口之間的連接管道上設(shè)有開關(guān)閥。

優(yōu)選的，所述開關(guān)閥均為自動開關(guān)閥。

優(yōu)選的，所述電控裝置包括控制器，所述電加熱裝置、所述輸送泵和所述開關(guān)閥均與所述控制器電連接。

優(yōu)選的，所述控制器為plc。

優(yōu)選的，每個蓄熱容器的頂端的連接管道上連接有排空閥；所述蓄熱容器的底端出口連接有排空管，所述排空管的頂端高于所述蓄熱容器的頂端，所述排空管的頂部設(shè)置有排空閥。

優(yōu)選的，所述相變材料為熔鹽。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的新型熱庫系統(tǒng)，在谷電時段通過電加熱裝置對蓄熱容器加熱，蓄熱容器內(nèi)的相變材料吸熱存儲熱能。在峰電時段通過輸送泵使相變材料循環(huán)抽送至熱交換器內(nèi)給熱負(fù)載供熱。使用谷電，電價低，大大降低了熱庫系統(tǒng)的用電成本。另外，熱交換器與蓄熱容器之間的連接管道連接至所述存儲罐，所述蓄熱容器頂端進(jìn)口和底端出口均引出有壓縮空氣接管，所述壓縮空氣接管上設(shè)有開關(guān)閥。在夏季或者放假等長期不用的情況下，可通過壓縮空氣接管接入壓縮空氣，在壓縮空氣的高壓力作用下，將熱交換器以及蓄熱容器組成的相變材料循環(huán)通道中的相變材料完全壓入存儲罐中存儲，以免相變材料會在熱交換器、管道中冷凝為固體，再次開機(jī)時，不易于加熱開始循環(huán)，有效防止了相變材料因停機(jī)在熱交換器中冷凝堵塞熱交換器的問題，避免了熱交換器的損壞。

本發(fā)明中，電加熱裝置為纏繞于蓄熱容器外圍的電磁加熱線圈，利用電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)換成熱能，由整流電路將市電轉(zhuǎn)換成直流電壓，再經(jīng)過控制電路將直流電壓轉(zhuǎn)換頻率為20至40khz的高頻電壓，高速變化的電流通過線圈會產(chǎn)生高速變化的磁場，當(dāng)磁場磁力線通過金屬時，會在金屬體內(nèi)產(chǎn)生無數(shù)的小旋渦流，使蓄熱容器本身自行高速發(fā)熱，從而加熱蓄熱容器內(nèi)部的相變材料。此種電加熱方式，熱損失低，加熱效率高。

本發(fā)明中，每個蓄熱容器的頂端的連接管道上連接有排空閥；所述蓄熱容器的底端出口連接有排空管，所述排空管的頂端高于所述蓄熱容器的頂端，所述排空管的頂部設(shè)置有排空閥，能夠及時排除掉管道中的空氣，提高運行效率。

本發(fā)明中，相變材料為熔鹽，儲存潛熱大，儲存熱量多，使熱庫系統(tǒng)整體占用空間小。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明的新型熱庫系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的新型熱庫系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的新型熱庫系統(tǒng)的控制原理圖；

圖中：1-熱交換器；2-蓄熱裝置；21-蓄熱容器；22-電磁加熱線圈；3-輸送泵；4-開關(guān)閥；5-控制器；6-溫度傳感器；7-排空閥；8-排空管；9-壓縮空氣接管；10-存儲罐。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參照附圖1和圖3，本實施例的新型熱庫系統(tǒng)，包括電控裝置、熱交換器1和至少一個蓄熱裝置2，蓄熱裝置2包括用于盛裝相變材料的蓄熱容器21，蓄熱容器21上設(shè)置有電加熱裝置。電加熱裝置為纏繞于蓄熱容器21外圍的電磁加熱線圈22，電磁加熱線圈22利用電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)換成熱能，由整流電路將市電轉(zhuǎn)換成直流電壓，再經(jīng)過控制電路將直流電壓轉(zhuǎn)換頻率為20至40khz的高頻電壓，高速變化的電流通過線圈會產(chǎn)生高速變化的磁場，當(dāng)磁場磁力線通過金屬時，會在金屬體內(nèi)產(chǎn)生無數(shù)的小旋渦流，使蓄熱容器21本身自行高速發(fā)熱，從而加熱蓄熱容器21內(nèi)部的相變材料。此種電加熱方式，熱損失低，加熱效率高。

熱交換器1的一次側(cè)進(jìn)口通過管道連接蓄熱容器21的底端出口，熱交換器1的一次側(cè)出口通過管道連接蓄熱容器21的頂端進(jìn)口，熱交換器1的一次側(cè)與蓄熱容器21的連接管道上設(shè)有輸送泵3。

還包括存儲罐10，熱交換器1與蓄熱容器21之間的連接管道連接至存儲罐10，存儲罐10的頂端低于熱交換器1的底端和蓄熱容器21的底端，存儲罐10頂端處的閥門和蓄熱容器21底端處的閥門均采用常開電磁閥。在要長期停機(jī)時，或者突然停電時，熱交換器1和蓄熱容器21內(nèi)的相變介質(zhì)在重力作用下，能夠自由流到存儲罐10內(nèi)，有效地防止了相變介質(zhì)在熱交換器1內(nèi)冷凝成固態(tài)而堵塞熱交換器，引起熱交換1損壞的問題。

末端的蓄熱容器21頂端進(jìn)口引出有壓縮空氣接管9，壓縮空氣接管9上設(shè)有開關(guān)閥4，還可以在末端的蓄熱容器21的底端出口處設(shè)置壓縮空氣接管。通過壓縮空氣接管通入壓縮空氣，能進(jìn)一步將熱交換器1和蓄熱容器21內(nèi)的相變介質(zhì)壓入存儲罐10內(nèi)，進(jìn)一步保證熱交換器1不因突然停電等原因堵塞，延長了熱交換器1的使用壽命。

存儲罐10上設(shè)置電加熱裝置，存儲罐的頂端設(shè)置輸送泵，例如存儲罐10的外周面上纏繞電磁加熱線圈，再次使用時，可預(yù)先在存儲罐10內(nèi)將相變材料加熱成液態(tài)，然后再使液態(tài)的相變材料通過存儲罐10頂端的輸送泵輸送入系統(tǒng)內(nèi)重新循環(huán)。

蓄熱裝置2的數(shù)量可采用兩個或兩個以上，兩個或兩個以上的蓄熱容器21并聯(lián)連接至熱交換器1的一次側(cè)。

每個蓄熱容器21的底端出口處設(shè)有開關(guān)閥4，相鄰兩蓄熱容器的頂端進(jìn)口之間的連接管道上設(shè)有開關(guān)閥4。各個開關(guān)閥4均采用自動開關(guān)閥，電控裝置包括控制器5，電加熱裝置、輸送泵3和各個自動開關(guān)閥均與控制器5電連接。

各個蓄熱容器21內(nèi)以及熱交換器1的二次側(cè)還可設(shè)置溫度傳感器6，與控制器5的信號輸入端電連接，通過溫度傳感器6的信號實時反饋，控制系統(tǒng)的自動運行。

控制器5可采用plc可編程邏輯控制單元，當(dāng)然，也可以采用工控機(jī)等工業(yè)控制器。各個自動開關(guān)閥和輸送泵通過控制器集中自動控制，使整個系統(tǒng)實現(xiàn)自動化運行。

參照圖3，每個蓄熱容器21的頂端的連接管道上連接有排空閥7，蓄熱容器21的底端出口連接有排空管8，排空管8的頂端高于蓄熱容器21的頂端，排空管8的頂部設(shè)置有排空閥7，設(shè)置排空管8時，壓縮空氣接管9可設(shè)置在排空管8的頂端。排空閥7采用自動止回閥，用于在系統(tǒng)運行時排空管道內(nèi)的氣體，提高系統(tǒng)的運行效率，排空閥7也與控制器5電連接。

還可以在末端的蓄熱容器21的頂端和排空管8的頂端同時設(shè)置壓縮空氣接管9，然后先后與壓縮空氣接通，以利于將熱交換器1和各個蓄熱容器21內(nèi)的相變材料完全的壓出來。

相變材料可采用熔鹽，儲存潛熱大，儲存熱量多，占用空間小。本發(fā)明的新型熱庫系統(tǒng)，在谷電時段通過電加熱裝置對蓄熱容器21加熱，蓄熱容器21內(nèi)的相變材料吸熱存儲熱能。在峰電時段通過輸送泵3使相變材料循環(huán)抽送至熱交換器1內(nèi)給熱負(fù)載供熱。使用谷電時段蓄能，電價低，峰電時段供熱，大大降低了熱庫系統(tǒng)的用電成本，節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)性好。

本實施例中，可在存儲罐10上設(shè)置電磁加熱線圈，在夏季或者放假等長期不用的情況下，可通過壓縮空氣接管9接入壓縮空氣，在壓縮空氣的高壓力作用下，將熱交換器1以及蓄熱容器21組成的相變材料循環(huán)通道中的相變材料完全壓入存儲罐10中存儲。再次開機(jī)時，先加熱存儲罐10中的固態(tài)相變材料，加熱成為液體后抽至系統(tǒng)內(nèi)運行。

以上所述為本發(fā)明最佳實施方式的舉例，其中未詳細(xì)述及的部分均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的公知常識。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，任何基于本發(fā)明的技術(shù)啟示而進(jìn)行的等效變換，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。