一種電熱儲能實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電氣和熱力工程技術領域，特別是涉及一種電熱儲能實驗裝置。
【背景技術】
[0002]當前，霧霾天氣已成為城市污染的普遍現(xiàn)象，冬季尤為嚴重，其中燃煤供暖是最重要的污染源。北方地區(qū)風力資源豐富，是我國開展風力發(fā)電的最主要區(qū)域，受電網(wǎng)調度的影響，北方地區(qū)冬季為保障供暖需要，熱電廠處于滿負荷運行，棄用風電現(xiàn)象嚴重，造成大量風資源浪費，制約影響了風電產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。另一方面，北方城市冬季供熱能力不足，供熱以燃煤為主，清潔供熱比例低，燃燒大量煤炭。既嚴重污染了大氣環(huán)境，又增加了城市交通運輸壓力，影響城市景觀形象。
[0003]在北方城市大規(guī)模地推廣利用風電的清潔熱源解決城市供熱及工業(yè)生產(chǎn)熱源，完全符合國家產(chǎn)業(yè)支持方向，可以最大限度地利用風力資源，實現(xiàn)風電全部就近消納，優(yōu)化平衡電網(wǎng)。實現(xiàn)風電清潔供熱，減少燃煤污染物排放，對于改善我國的大氣環(huán)境，實現(xiàn)節(jié)能減排目標，促進風電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展都具有十分重要的意義。
[0004]電鍋爐在國外發(fā)達國家已普遍應用。其比較其它熱源形式的供熱設備具有以下優(yōu)點:對環(huán)境沒有污染、無三廢排放、清潔無噪音，并且操作簡單、維修方便、自動化程度高、常壓運行、安全可靠、便于控制等。電鍋爐供熱在國外發(fā)展很快，國內(nèi)對于電鍋爐的需求也越來越大，然而目前現(xiàn)有的電鍋爐控制能力弱，不具備反饋控制，造成能源浪費。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型提出一種電熱儲能實驗裝置，其不僅可以實現(xiàn)反饋控制，節(jié)能減排，而且具備小型化可展示的優(yōu)點。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種電熱儲能實驗裝置，包括電蓄熱鍋爐、變頻器、風機、氣-水熱交換器、水栗、水箱、可編程邏輯控制器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器及供暖大樓模型；
[0007]所述電蓄熱鍋爐包括固體蓄熱體及若干個電壓連續(xù)可調加熱控制電路，所述可編程邏輯控制器、變頻器及電壓連續(xù)可調加熱控制電路均設置在固體蓄熱體上；在固體蓄熱體內(nèi)設置有中空通道，所述第一溫度傳感器和電壓連續(xù)可調加熱控制電路內(nèi)部的電熱絲均固定設置在固體蓄熱體的中空通道的通道壁上；
[0008]所述固體蓄熱體的中空通道的一端通過風管連接至風機的出風端口，另一端通過風管連接至氣-水熱交換器的通氣管道的進氣口，氣-水熱交換器的通氣管道的出氣口通過風管連接至風機的進風端口 ；所述氣-水熱交換器的進水端口通過水管連接至水栗的出水端口，氣-水熱交換器的出水端口通過水管連接至供暖大樓模型，供暖大樓模型連接至水箱，水箱連接水栗的抽水端口 ；所述第二溫度傳感器設置于氣-水熱交換器的進水端口，第三溫度傳感器設置于水栗的出水端口，第四溫度傳感器設置于供暖大樓模型內(nèi)；所述第一、第二、第三和第四溫度傳感器的輸出端分別與可編程邏輯控制器的輸入端相連接，可編程邏輯控制器的第一輸出端分別與各電壓連續(xù)可調加熱控制電路的輸入端相連接，可編程邏輯控制器的第二輸出端連接至變頻器的輸入端，變頻器的輸出端連接至風機的輸入端。
[0009]所述電壓連續(xù)可調加熱控制電路設置為三個，分別為第一電壓連續(xù)可調加熱控制電路、第二電壓連續(xù)可調加熱控制電路和第三電壓連續(xù)可調加熱控制電路；所述第一電壓連續(xù)可調加熱控制電路、第二電壓連續(xù)可調加熱控制電路和第三電壓連續(xù)可調加熱控制電路結構相同，均包括單相橋式不可控整流電路、斬波電路、緩沖電路及交流電源；
[0010]所述單相橋式不可控整流電路的輸入端與交流電源相連接，其輸出端的第一連接端同時連接緩沖電路的第一連接端和斬波電路的第一連接端，單相橋式不可控整流電路的第二連接端連接斬波電路的第二連接端，緩沖電路的第二連接端連接斬波電路的第三連接端。
[0011]所述單相橋式不可控整流電路包括第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管；所述第一二極管的陽極連接第二二極管的陰極，并連接交流電源的一端，第一二極管的陰極連接第三二極管的陰極，并作為單相橋式不可控整流電路的第一連接端，第二二極管的陽極連接第四二極管的陽極，并作為單相橋式不可控整流電路的第二連接端，第三二極管的陽極連接第四二極管的陰極，并連接交流電源的另一端。
[0012]所述斬波電路包括第一電容、第二電容、第五二極管、一個電熱絲、一個電感和一個功率晶體管；所述第一電容的一端連接功率晶體管的集電極，并作為斬波電路的第一連接端；第一電容的另一端同時連接第五二極管的陽極、第二電容的一端和電熱絲的一端，并作為斬波電路的第二連接端；功率晶體管的發(fā)射極同時連接電感的一端和第五二極管的陰極，并作為斬波電路的第三連接端，功率晶體管的基極作為電壓連續(xù)可調加熱控制電路的輸入端；電感的另一端同時連接第二電容的另一端和電熱絲的另一端。
[0013]所述緩沖電路包括第六二極管、第一電阻和第三電容；所述第一電阻的一端連接第六二極管的陽極，并作為緩沖電路的第一連接端；第一電阻的另一端同時連接第六二極管的陰極和第三電容的一端，第三電容的另一端作為緩沖電路的第二連接端。
[0014]本實用新型的有益效果:
[0015]1、小型化，可展示；
[0016]2、使用可編程邏輯控制器作為裝置的控制核心，操作過程簡單、直觀，用戶只需經(jīng)簡單培訓即可操作；
[0017]3、使用閉環(huán)控制，可以實現(xiàn)反饋控制，用戶只需通過可編程邏輯控制器對變頻器進行控制，便可以輸出恒定溫度；
[0018]4、供暖閉環(huán)控制，可以有效調節(jié)供暖溫度并且減少不必要的能源浪費，節(jié)能減排。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的電熱儲能實驗裝置控制系統(tǒng)的結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型的一個實施例的電壓連續(xù)可調加熱控制電路的電路原理圖；
[0021]圖3是圖2中單相橋式不可控整流電路和交流電源連接后的電路原理圖；
[0022]圖4是圖2中斬波電路的電路原理圖；
[0023]圖5是圖2中緩沖電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0025]如圖1所示，一種電熱儲能實驗裝置，包括電蓄熱鍋爐、變頻器、風機、氣-水熱交換器、水栗、水箱、可編程邏輯控制器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器及供暖大樓模型；
[0026]所述電蓄熱鍋爐包括固體蓄熱體及若干個電壓連續(xù)可調加熱控制電路，所述可編程邏輯控制器、變頻器及電壓連續(xù)可調加熱控制電路均設置在固體蓄熱體上；在固體蓄熱體內(nèi)設置有中空通道；所述第一溫度傳感器和電壓連續(xù)可調加熱控制電路內(nèi)部的電熱絲均固定設置在固體蓄熱體的中空通道的通道壁上，其中，第一溫度傳感器固定設置于固體蓄熱體中空通道的通道壁上，第一電壓連續(xù)可調加熱控制電路內(nèi)部的電熱絲固定設置于固體蓄熱體中空通道一端的通道壁上，第二電壓連續(xù)可調加熱控制電路內(nèi)部的電熱絲固定設置于固體蓄熱體中空通道另一端的通道壁上，第三電壓連續(xù)可調加熱控制電路內(nèi)部的電熱絲固定設置于第一電壓連續(xù)可調加熱控制電路內(nèi)部的電熱絲與第二電壓連續(xù)可調加熱控制電路內(nèi)部的電熱絲之間的通道壁上；
[0027]所述固體蓄熱體的中空通道的一端通過風管連接至風機的出風端口，另一端通過風管連接至氣-水熱交換器的通氣管道的進氣口，氣-水熱交換器的通氣管道的出氣口通過風管連接至風機的進風端口 ；所述氣-水熱交換器的進水端口通過水管連接至水栗的出水端口，氣-水熱交換器的出水端口通過水管連接至供暖大樓模型，供暖大樓模型連接至水箱，水箱連接水栗的抽水端口 ；所述第二溫度傳感器設置于氣-水熱