專利名稱:電蓄能熱管換熱供熱裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種電加熱供熱裝置,尤其是電蓄能熱管換熱供熱裝置。
背景技術:
目前,在人類的生活和生產活動中,供熱或供熱水的裝置比較常見,如燃油鍋爐、燃氣 鍋爐、燃煤鍋爐、電鍋爐等。其中電鍋爐對環(huán)境污染較輕,是基本沒有廢氣、廢水、廢料的 排放的清潔能源,但電力緊張矛盾和電加熱費用限制了電鍋爐的應用。
由于電力生產和輸送的特點及電能自身的特性,電力供求緊張表現(xiàn)為時差性供求矛盾, 同時又存在嚴重浪費現(xiàn)象,即峰谷供求失配和低谷時段空耗。為此電力市場執(zhí)行有分時計價 的電價政策,對于使用低谷時段電能予以鼓勵。
電加熱高溫水蓄能,是利用低谷電力加熱水介質,同時能享受分時計價的優(yōu)惠電價而節(jié) 省費用,在用電高峰時用高溫水輸出熱能,是電蓄能技術的有益開發(fā)和嘗試;缺點是蓄能密 度低,因而占用空間大,效率也不高。
發(fā)明內容
為了克服電加熱設備的上述缺點,本實用新型提供一種使用高密度蓄能體的電蓄能熱管 換熱供熱裝置。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供的電蓄能熱管換熱供熱裝置,由外殼體、隔熱保溫層 、電蓄能系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)組成。
外殼體是商品化的一個外殼,也可以是借用的環(huán)境物,如墻壁、地槽等。 隔熱保溫層實現(xiàn)最大可能的阻止熱量向外傳遞,降低熱能損失。 一、電蓄能系統(tǒng)
電蓄能系統(tǒng)至少包括電加熱裝置和蓄能體。
電加熱裝置至少包括電熱元件;電熱元件是電能轉化為熱能的部件,并通過輻射或傳導 向周圍環(huán)境釋放熱能量。電熱元件及其工藝附件如封裝套件、填充材料、強化傳熱構造物及 導熱結構件等形成熱交換環(huán)境的熱源體。
蓄能體是包含蓄能材料或直接用蓄能材料制成的部件,蓄能體主要以蓄能材料的顯熱或 /和潛熱來儲蓄熱能量。蓄能體可以是一個整體,也可以是多個模塊擺放組合。蓄能體的單 位體積蓄能密度一般是水在溫差5(TC時的蓄熱量的幾倍到數(shù)十倍,例如使用高鐵磚材料燒結 制成的蓄能體,溫差450。C時蓄能密度可達到1000MJ. m—3以上。蓄能體和熱源體之間存在或產生流體介質時,需要內殼體容器;蓄能體和熱源體之間不 存在也不產生流體介質時,內殼體容器非必需。
電加熱裝置通過熱源體釋放熱能傳遞給蓄能體,蓄能體以顯熱或/和潛熱的形式儲蓄熱 能量。電加熱裝置和蓄能體構成了基本的電加熱蓄能系統(tǒng),簡稱電蓄能系統(tǒng)。
二、 換熱系統(tǒng)
換熱系統(tǒng)至少包括熱管和間壁式換熱器。
熱管的蒸發(fā)段置于蓄能體亦即電蓄能系統(tǒng)的熱環(huán)境中;熱管的冷凝段兼作間壁式換熱器 的熱流體腔、或作為熱流體腔的熱源體。
間壁式換熱器,是利用間壁即固體表面將進行熱交換的冷熱兩種流體隔開、互不接觸, 熱量由熱流體通過間壁傳遞給冷流體的換熱器;其熱流體腔是熱管的冷凝段、或利用熱管冷 凝段作熱源體的封閉腔體。
三、 供熱系統(tǒng)
冷流體流經間壁式換熱器的冷流體腔時,冷流體通過間壁吸收熱能,實現(xiàn)熱能輸出;根 據(jù)間壁式換熱器的應用需要,冷流體腔可分為密閉結構和敞開結構。
本實用新型的有益效果是,實現(xiàn)了電蓄能供熱或供熱流體,通過熱管換熱的換熱系數(shù)和 換熱效率較高,蓄能密度大而裝置體積較小,低谷電蓄能實現(xiàn)移峰填谷和享受分時電價優(yōu)惠 政策而節(jié)省加熱費用。
以下結合附圖對本實用新型進一步說明。 圖l是本實用新型的結構示意圖; 圖2是本實用新型第一個實施例的結構示意圖; 圖3是本實用新型第二個實施例的結構示意圖。
圖中l(wèi).外殼體,2.隔熱保溫層,3.蓄能體,4.電加熱裝置,5.熱管,6.內殼體,7.間 壁式換熱器的冷流體腔體,8.間壁式換熱器的熱流體腔體,9.抽氣泵,10.安全附件。
具體實施方式
在
圖1中,電蓄能系統(tǒng)由蓄能體(3)、電加熱裝置(4)構成;換熱系統(tǒng)由熱管(5)、間壁式 換熱器的冷流體腔體(7)構成;供熱系統(tǒng),當冷流體流經間壁式換熱器的冷流體腔體(7)時吸 收熱能。熱管(5)的冷凝段兼作間壁式換熱器的熱流體腔體,熱管的蒸發(fā)段置于蓄能體亦即 電蓄能系統(tǒng)的熱環(huán)境中,蒸發(fā)段的液態(tài)工質吸收熱能而蒸發(fā),冷凝段氣態(tài)工質遇冷后放熱而 冷凝并返回蒸發(fā)段,如此循環(huán)往復,實現(xiàn)熱能供給間壁式換熱器的冷流體腔的冷流體。
下面結合實施例對本實用新型進一步說明。
在圖2所示實施例中,熱管(5)的冷凝段置于間壁式換熱器的熱流體腔體(8)中,增加了 安全附件(IO)。
熱能傳遞過程增加了間壁式換熱器的熱流體腔體(8)和其中的工質液體。 裝置在初次運行前,首先加入適量工質液體于間壁式換熱器的熱流體腔體(8)中,然后 用抽氣泵排出不容氣體。
在圖3所示實施例中,增加了抽氣泵(9),并且
間壁式換熱器的熱流體腔體(8)中的換熱工質液面比間壁式換熱器的冷流體腔體(7)低, 熱流體和冷流體發(fā)生間壁換熱時,熱流體發(fā)生相變。
裝置在初次運行前,首先加入適量工質流體,然后用抽氣泵排出系統(tǒng)的不容氣體并形成 負壓而降低工質沸點。
以上實施例的蓄能體可以采用金屬基蓄熱材料制成一個整體,或制成多個模塊通過擺放 組合而成,及或固-液相變的蓄熱材料經封裝而成,及或采用內殼體封裝成一體。
權利要求1.一種電蓄能熱管換熱供熱裝置,主要由外殼體(1)、隔熱保溫層(2)、電蓄能系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、或有內殼體(6)等構成,其特征是電蓄能系統(tǒng)至少包括蓄能體(3)和電加熱裝置(4),電加熱裝置(4)的熱源體傳遞熱能給蓄能體(3),蓄能體(3)以顯熱或和相變潛熱方式存儲熱能;換熱系統(tǒng)是熱管(5)和間壁式換熱器的冷流體腔體(7)構成;蓄能體(3)通過接觸或和通過導熱介質傳遞熱能給熱管(5)的蒸發(fā)段;供熱系統(tǒng)是通過間壁式換熱器的冷流體腔體(7)輸出熱能。
專利摘要本實用新型提供了一種電蓄能熱管換熱供熱裝置,其構造包括外殼體、隔熱保溫層、或有內殼體,設置了電蓄能系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)。其中蓄能體采用高密度蓄能材料制造,蓄熱量大而裝置體積相對變??;采用熱管換熱,裝置結構緊湊并可承壓,產品集成程度較高。適用于供熱和加熱流體,低谷電蓄能實現(xiàn)移峰填谷及節(jié)省費用的目的。
文檔編號F24D9/00GK201059675SQ20072020019
公開日2008年5月14日 申請日期2007年3月27日 優(yōu)先權日2007年3月27日
發(fā)明者陳定興 申請人:陳定興