[發明專利]可關斷熱輸出的固體電蓄熱系統

在審

• 申請號: 202110381483.4
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113028872A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 朱建新
• 申請（專利權）人: 沈陽世杰電器有限公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 楊濱

本發明公開了一種可關斷熱輸出的固體電蓄熱系統，它包括：帶保溫殼體的蓄熱罐體，換熱器，工作控制器，技術要點是：在蓄熱罐體內盛裝有固體蓄熱材料，在固體蓄熱材料內均布有電加熱管，在固體蓄熱材料內還盤繞有金屬翅片管，金屬翅片管上部通過輸出管與換熱器頂部相連通，金屬翅片管下部依次通過輸入管及循環驅動器與換熱器低溫輸出口相連通；所述換熱器其內部裝有熱載體吸熱管道，能存儲蒸汽狀態和液體狀態換熱介質的金屬密閉腔體；熱載體吸熱管道的下接口通過連接管與熱載體源相連通，而熱載體吸熱管道的上接口安裝熱載體輸出閥門，熱載體輸出閥門與熱用戶之間用連接管連通。利用廉價的低谷電能加熱固體蓄熱材料進行蓄熱，再將固體蓄熱材料中存儲的熱能按間歇式熱用戶供熱需求輸出熱能。

技術領域

本發明涉及固體電蓄熱技術領域，具體地說就是一種利用廉價的低谷電能加熱固體蓄熱材料進行蓄熱，再將固體蓄熱材料中存儲的熱能按間歇式熱用戶供熱需求輸出熱能的可關斷熱輸出的固體電蓄熱系統。本裝置可為用戶提供生活熱水、蒸汽或輸出循環供熱的熱載體。

背景技術

目前，市場上常見的固體電蓄熱設備，一般在蓄熱時利用廉價的低谷電能將設備內的固體蓄熱材料溫度加熱到200-500℃之間存儲熱能，放熱時換熱器利用空氣作為換熱介質吸收固體蓄熱材料中的熱能輸出。這種換熱器采用“風-水”換熱模式，通過調節循環風攜帶的熱功率或增加換熱器內翅片管的吸熱面積來增加熱輸出能力。安裝此類換熱器的固體電蓄熱設備，可以在電輸入功率5%至200%范圍調節設備放熱輸出能力。此類固體電蓄熱設備存在的缺點是不能長時間保持熱能零輸出，尤其是在設備的蓄熱時間段更難做到。究其原因主要是熱用戶不需要熱能時，不能清除設備換熱通道內的空氣換熱介質，不易阻斷放熱通道中充滿空氣的固體蓄熱材料向換熱器傳遞熱能，這些熱能積累在換熱器內使熱載體溫度持續升高或汽化，造成熱能損失甚至出現安全事故。此類固體電蓄熱設備只適用于有連續供熱需求或固體電蓄熱功率在100千瓦以上有獨立設備用房的熱用戶。為克服換熱器不能長時間保持熱能零輸出的缺陷，需要重新選擇一種新交換介質替代空氣交換介質完成固體蓄熱材料向換熱器傳遞熱能的過程，當用戶無熱能需求時可收回換熱通道中的交換介質或停止換熱介質流動，阻斷固體蓄熱材料的放熱通道，從中節約電能。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用低谷電能進行固體電蓄熱，并隨時根據熱用戶的需求而使用的可關斷熱輸出的固體電蓄熱系統。

本發明所采用的技術方案：一種可關斷熱輸出的固體電蓄熱系統，它包括有：帶有保溫殼體的蓄熱罐體，換熱器，工作控制器，熱載體源，熱用戶，其特征在于：蓄熱罐體裝在保溫殼體內部，在蓄熱罐體內盛裝有固體蓄熱材料，在固體蓄熱材料內均布有與供電回路連接的電加熱管，在固體蓄熱材料內還盤繞有能耐受固體蓄熱材料在高溫或發生相變液化狀態腐蝕的金屬翅片管，金屬翅片管上部通過輸出管與換熱器高溫輸入口相連通，金屬翅片管下部依次通過輸入管、循環驅動器與換熱器低溫輸出口相連通，在蓄熱罐體上端還設有固體蓄熱材料的進料口，在蓄熱罐體下端設有固體蓄熱材料的泄放口；所述換熱器是帶保溫涂層的內部裝有熱載體吸熱管道，能存儲換熱介質的金屬密閉腔體；在金屬密閉腔體內部熱載體吸熱管道的下接口通過連接管與熱載體源相連通，而金屬密閉腔體內部熱載體吸熱管道的上接口安裝熱載體輸出閥門，熱載體輸出閥門與熱用戶之間用連接管相銜接。

本發明所述的工作控制器是設置、存儲蓄熱和放熱參數，按蓄熱和放熱參數工作的智能執行部件。

本發明所述熱載體源是指能輸出包括純凈水、壓縮空氣、導熱油、防凍液或在管道中具有流動性熱載體的裝置。

本發明所述的熱用戶包括有熱水、蒸汽、建筑物供暖、工業熱源、醫務消毒、淋浴間熱水器、熱水飲水機需求的用戶。

本發明所述的液體狀態換熱介質是指具有吸熱時可以產生蒸汽，遇冷時可以凝結成流動液體或可在固體蓄熱材料工作溫度范圍內不氣化的導熱流體。

本發明所述的固體蓄熱材料是指鹽類顆粒、煅燒紅鐵礦顆粒、碎石骨料的散裝固體材料。