[發明專利]一種永磁耦合熱源電采暖方法及裝置

在審

• 申請號: 202011242724.9
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112197327A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 王淳加;王玉;廉景源;于鳳洋;林曉晟;劉春雨;劉穎
• 申請（專利權）人: 王玉
• 主分類號: F24D13/00
• 分類號: F24D13/00;F24D19/00;F24D19/10
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 陳宏偉

本發明公開一種永磁耦合熱源電采暖方法及裝置，包括永磁同步電機、永磁耦合器、熱交換裝置、蓄能水箱、散熱器、電控設備；熱交換裝置包括金屬發熱體、循環水泵、循環水管線；金屬發熱體固定在熱交換裝置內部；永磁體鑲嵌于絕緣阻熱板中；永磁同步電機驅動永磁耦合器，永磁磁路耦合將電能轉換為熱能；蓄能水箱包括保溫層，容量應大于等于散熱器容水量；熱交換裝置與蓄能水箱相連接；金屬發熱體產生的熱量給蓄能水箱水加熱；蓄能水箱與散熱器管線聯通，加熱后蓄能水箱水作為散熱器熱源；采用全新的磁路耦合原理，結合永磁耦合器與永磁電機的相關理論開展設計，整體熱效率超過90%；在滿足同等供暖需求的同時，與以往的電采暖爐產品相比可節能50%以上。

技術領域

本發明屬于熱電采暖裝置技術領域，涉及一種永磁耦合熱源電采暖方法及裝置；特別適用于采暖清潔能源的替代。

背景技術

煤炭消費主要用于供電、熱電聯產、工業供熱和生活用煤等。能源消費中煤炭消費帶來的污染最大；冬季燃煤增加和不利污染物擴散，可吸入顆粒物（PM₁₀）和細顆粒物（PM_2.5）是影響環境空氣質量的主要因素。從源頭解決煤煙型污染，減少“原煤散燒”污染，清潔能源替代是本領域工程技術人員的研究課題。

電采暖爐是一種把電能轉換成熱能的裝置，加熱方式通常以電加熱棒、石英管渡膜、PTC液體渡膜、陶瓷半導體、電磁等加熱方式為主。電采暖有優良的環保特性，具備低溫啟動性能，適用于散煤清潔化治理工作；由于它具備體積小、噪音低、安裝使用方便等特點，同時隨著人們環保意識的不斷提高，電采暖爐越來越受到消費者的關注。目前市場上的電采暖爐種類繁多，主要有：電磁工業電鍋爐、智能遙控采暖爐、自控爐、智能型變頻爐等幾種類型；按泵的位置又分為：內置泵型電采暖爐、外置型電采暖爐、內置泵敞開式、外置泵敞開式電采暖爐、閉式電采暖爐、單采暖開放型、單采暖密閉型等。由于電采暖爐的耗電量極高，使得許多用戶“望而卻步”，并成為了制約電采暖爐發展的關鍵因素。

電磁工業電鍋爐設備是一種利用電磁感應原理將電能轉換為熱能的裝置。該設備通常使用電磁控制器將220V、50/60Hz的交流電整流變成直流電，再將直流電轉換成頻率為20～40KHz的高頻高壓電，高頻電流通過線圈會產生高速變化的交變磁場，當磁場內的磁力線通過導磁性金屬材料時會在金屬發熱體內產生無數的小渦流，使金屬發熱體本身自行高速發熱，從而達到加熱導熱介質的目的。電磁工業電鍋爐設備節能效果明顯（節能約30%），升溫速度快，維修維護費用少，設備安裝方便，有一定的發展前景。

但電磁工業電鍋爐設備針對不同的加熱對象，設備的功率輸出能力差異較大。即使對同一加熱對象，設備如長時間運行，由于負載線圈電感量變化，使得加熱輸出功率變化十分明顯，加之缺乏精準、有效的輸出功率平衡手段，使得該設備極易出現損壞。

發明內容

本發明公開了一種永磁耦合熱源方法及裝置，以解決現有技術中冬季采暖煤煙型污染，電采暖能耗高，熱效率低、電磁工業電鍋爐設備針對不同加熱對象，設備的功率輸出能力差異較大，設備極易出現損壞等問題。