电蓄能工质顺行相变换热供热装置的利记博彩app

文档序号:4671139阅读:104来源:国知局
专利名称:电蓄能工质顺行相变换热供热装置的利记博彩app
技术领域
本实用新型涉及一种电加热供热装置,尤其是电蓄能工质顺行相变换热供热装置。
技术背景目前,在人类的生活和生产活动中,供热或供热水的装置比较常见,如燃油锅炉、燃气 锅炉、燃煤锅炉、电锅炉等。其中电锅炉对环境污染较轻,基本没有废气、废水、废料的排 放;但电力紧张矛盾和电加热费用限制了电锅炉的应用。由于电力生产和输送的特点及电能自身的特性,电力供求紧张表现为时差性供求矛盾, 同时又存在严重浪费现象,即峰谷供求失配和低谷时段空耗。为此电力市场执行有分时计价 的电价政策,对于使用低谷时段电能予以鼓励。电加热高温水蓄能,是利用低谷电力加热水介质,同时享受分时计价的低谷电价而能够 节省费用,在用电高峰时用高温水输出热能,是电蓄能技术的有益开发和尝试。缺点是蓄能密度低,因而占地空间大,效率也不高。发明内容为了克服电加热设备用电高峰争用而加剧峰谷矛盾的缺点,本实用新型提供一种使用高 密度蓄能体的电蓄能工质顺行相变换热供热装置。为实现上述目的,本实用新型提供的电蓄能工质顺行相变换热供热装置,由外壳体、隔 热保温层、电蓄能系统、换热系统和供热系统组成。外壳体是商品化的一个外壳,也可以是借用的环境物,如墙壁、地槽等。隔热保温层实现最大可能的阻止热量传递,降低热能损失。一、电蓄能系统电蓄能系统至少包括电加热装置和蓄能体。电加热装置至少包括电热元件;电热元件是电能转化为热能的部件,并通过辐射或传导 向周围环境释放热能量。电热元件及其工艺附件如封装套件、填充材料、强化导热构造物、 导热结构件等集成一体而形成热源体。蓄能体是包含蓄能材料或直接用蓄能材料制成的部件,主要以蓄能材料的显热或/和潜 热来储蓄热能量。蓄能体可以是一个整体,也可以是多个模块摆放组合。蓄能体的单位体积 蓄能密度一般是水在温差5(TC时的蓄热量的几倍到数十倍;例如使用铁基氧化铁等烧结制成 的蓄能体,温差450。C时蓄能密度可达到900MJ. m—3以上。
蓄能体和热源体之间存在或产生流体介质时,需要内壳体容器。蓄能体和热源体之间不 存在也不产生流体介质时,内壳体容器非必需。电加热装置通过热源体释放热能传递给蓄能体,蓄能体以显热或/和潜热的形式储蓄热 能量。电加热装置和蓄能体构成了基本的电加热蓄能系统,简称电蓄能系统。二、 换热系统换热系统至少包括蒸气发生器、间壁式换热器、工质流控制装置、工质管道。 工质是换热系统的工作流体,包括液体、纯液体蒸气或混合蒸气。蒸气发生器是内部呈空腔状,工质可以在其中通过的容器,至少包含工质输入段、工质 输出段、蒸气发生段简称蒸发段。蒸发段置于蓄能体或及热源体的热交换环境中,工质输入 段在蒸发段的上方,工质输出段在蒸发段的下方。间壁式换热器,是利用间壁即固体表面将进行热交换的冷热两种流体隔开、互不接触, 热量由热流体通过间壁传递给冷流体的换热器。工质流控制装置,是具有开通或关闭管道功能、并且在开通时能驱动工质具有流速的装 置,具有阀门和泵的双重功能,至少是阀门和泵的组合或具有截止功能的泵。工质管道是指由管子和管道元件组成整体的压力系统,其功能是输送工质流。 蒸气发生器、间壁式换热器、工质流控制装置通过工质管道连接组成密闭系统。 换热系统工作时,蓄能体或/和热源体提供热能给蒸发段,工质在工质流控制装置的作 用下进入蒸气发生器,在蒸发段吸收间壁及环境的热能而温升或/和发生气相变化,再通过 工质管道进入间壁式换热器热流体腔,并通过间壁对冷流体加热而降温或发生气-液相变, 而沉落在间壁式换热器的相对下方,然后回流到工质管道或滞留在换热器热流体腔下部,从 而实现换热工作、并能通过流量来控制换热量。工质流在蒸发段顺重力方向而下行,故称为 工质顺行。三、 供热系统间壁式换热器的热流体通过间壁加热冷流体,系统实现热量的输出。根据间壁式换热器 的应用需要,冷流体腔可分为密闭结构和敞开结构。本实用新型的有益效果是,实现了电蓄能供热或供热流体,并且通过工质相变来换热的 换热系数和换热效率较高,蓄能密度大而装置体积较小,低谷电蓄能实现移峰填谷和享受分 时电价优惠政策而节省加热费用;工质顺行方式特别适合液气混相换热的工况,并且输出段 可达到工质无滞留的效果。以下结合附图
对本实用新型进一步说明。图l是本实用新型的结构示意图; 图2是第一个实施例的结构示意图; 图3是第二个实施例的结构示意图。图中l.外壳体,2.隔热保温层,3.蓄能体,4.电加热装置,5.蒸气发生器,6.工质流 控制装置,7.间壁式换热器,8.工质管道,9.内壳体,IO.储气腔,ll.抽气泵,12.集液器 ,13.安全附件。
具体实施方式
在图l中电蓄能系统由蓄能体(3)和电加热装置(4)构成;换热系统是由蒸气发生器(5)、工质流控制装置(6)和间壁式换热器(7)通过工质管道(8)连接构成密闭的工质循环系统;供热系统,间壁式换热器(7)的热流体通过间壁对冷流体腔的冷流体加热而输出热量; 蒸气发生器(5)的工质输入段在蒸发段的上方,蒸气发生器(5)的工质输出段在蒸发段的下方;工质流控制装置(6)具有阀和泵的两项功能,控制工质管路的截止或开通,开通时能输出动力和调节流量及流速。装置在初次运行前,首先加入适量工质流体,然后用抽气泵排出系统的不容气体。 在图l所示的结构中,液体工质存留在间壁式换热器(7)的下部或和工质管道(8)的冷凝回流段;间壁式换热器(7)的热流体腔低于蒸气发生器(5)的工质输出段,防止工质冷凝回流;而流经蒸气发生器(5)的蒸发段的热流体包括气相或及液相一并流入间壁式换热器(7)的热流体腔。下面结合实施例对本实用新型进一步说明。在图2所示实施例中,增加了安全附件(13);增加了抽气泵(ll)用于排出不容气体,因 而可形成负压;蒸气发生器(5)的工质输出段加大了容积或增加容器,形成储气腔(10);工 质流控制装置(6)由电磁阀和热流体循环泵组合。如果供热系统不工作,则工质流控制装置(6)的电磁阀关闭、循环泵停止;如果供热系统工作,工质流控制装置(6)检测蒸气发生器(5)的换热环境温度T和换热系 统的内压力P,当P小于或介于系统设计工作压力范围内、T大于工质在工作压力下的沸点, 并且液体工质的量不少于最小值时,阀打开、然后泵运行,输送液体工质;工质的量可以检 测工质液面而利用液位开关;工质流量可用压力P模拟信号变频运行循环泵或流量测控驱动 循环泵的转速参数,亦或检测供热输出温度来改变循环泵转速。图3是实施例的结构示意图。在图3所示实施例中,间壁式换热器(7)是管壳式换热器,热流体输入管探过冷凝液面,并增加了工质回流储液容器即集液器(12),换热器中的冷凝液回流到集液器(12)中。以上实施例的蓄能体可以采用金属基蓄热材料制成一个整体,或制成多个模块通过摆放 组合而成,及或固-液相变的蓄热材料经封装而成,及或采用内壳体封装成一体。
权利要求1.一种电蓄能工质顺行相变换热供热装置,主要由外壳体(1)、隔热保温层(2)、电蓄能系统、换热系统、供热系统、或有内壳体(9)等构成,其特征是电蓄能系统至少包括蓄能体(3)和电加热装置(4),电加热装置(4)的热源体传递热能给蓄能体(3),蓄能体(3)以显热或和相变潜热方式存储热能;换热系统是由蒸气发生器(5)、工质流控制装置(6)、间壁式换热器(7)利用工质管道(8)连接起来所构成的封闭系统,其中的工质在蒸气发生器(5)的蒸发段发生液气相变而吸收热能、在间壁式换热器(7)的热流体腔发生气液相变而释放热能,工质流控制装置(6)控制输入到蒸气发生器(5)的液体工质的流量;供热系统是间壁式换热器(7);蒸气发生器(5)的输出段在蒸发段的下方、输入段在蒸发段的上方,工质在蒸发段顺重力方向自上而下流动;蓄能体(3)通过接触或和通过导热介质传递热能给蒸气发生器(5)的蒸发段。
专利摘要本实用新型提供了一种电蓄能工质顺行相变换热供热装置,其构造包括外壳体、隔热保温层、或有内壳体,设置了电蓄能系统、换热系统、供热系统。其中蓄能体采用高密度蓄能材料制造,因而蓄热量大、装置体积相对变小;换热系统可控制换热量;工质顺行特别适用于混相换热的工况。可用于建筑供暖和供生活热水。采用低谷电加热则节省费用,对环境也无污染。
文档编号F24D9/02GK201043780SQ200720200179
公开日2008年4月2日 申请日期2007年3月26日 优先权日2007年3月26日
发明者陈定兴 申请人:陈定兴
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