專利名稱：電蓄能集成換熱供熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電加熱供熱裝置，尤其是電蓄能換熱供熱裝置。
背景技術(shù)：
目前，在人類的生活和生產(chǎn)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(yīng)用。
由于電力生產(chǎn)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(yán)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(zhì)，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(shù)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(nèi)容
為了克服電加熱設(shè)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集成 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集成換熱供熱裝置，由外殼體、隔熱保溫層 、電蓄能系統(tǒng)、集成換熱供熱系統(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(zhuǎn)化為熱能的部件，并通過輻射或傳導(dǎo) 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(gòu)造物及 導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)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(jié) 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(chǎn)生流體介質(zhì)時，需要內(nèi)殼體容器；蓄能體和熱源體之間不 存在也不產(chǎn)生流體介質(zhì)時，內(nèi)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(gòu)成了基本的電加熱蓄能系統(tǒng)，簡稱電蓄能系統(tǒng)。 二、集成換熱供熱系統(tǒng)
集成換熱供熱系統(tǒng)至少包括蒸汽發(fā)生器和間壁式換熱器。
蒸汽發(fā)生器的上部和間壁式換熱器的熱流體腔直接連通，蒸汽發(fā)生器的蒸發(fā)段置于蓄能 體亦即電蓄能系統(tǒng)的熱環(huán)境中，適量換熱工質(zhì)置于其中；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；氣相工質(zhì)能自由流通、而液相工質(zhì)也能從間壁式換熱器的熱流體腔流回到蒸汽發(fā)生 器的蒸發(fā)段；間壁式換熱器的熱流體腔體兼作蒸汽發(fā)生器的冷凝段。
系統(tǒng)工作時，冷流體流經(jīng)間壁式換熱器的冷流體腔，冷流體通過間壁吸收熱能，實現(xiàn)熱 能輸出；而熱流體腔的熱流體通過間壁釋放熱能，溫度降低或和發(fā)生氣液相變，沉落回流到 蒸汽發(fā)生器的蒸發(fā)段；蒸汽發(fā)生器蒸發(fā)段的流體吸收電蓄能系統(tǒng)熱環(huán)境的熱能而升溫或和發(fā) 生液氣相變，并上升到間壁式換熱器的熱流體腔中。如此循環(huán)往復(fù)，直到溫度平衡。 根據(jù)間壁式換熱器的應(yīng)用需要，冷流體腔可分為密閉結(jié)構(gòu)和敞開結(jié)構(gòu)。 蒸汽發(fā)生器的蒸發(fā)段是光管和/或波節(jié)管和/或異型截面腔體的盲管和/或底部連通管。 蒸汽發(fā)生器的蒸發(fā)段和間壁式換熱器的間壁通過換熱工質(zhì)的相變交換熱能。 蒸汽發(fā)生器的蒸發(fā)段和間壁式換熱器的間壁通過換熱工質(zhì)的對流交換熱能。 在間壁式換熱器的熱流體腔體上連通抽氣泵、并具有安全附件。
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，通過蒸汽發(fā)生器和間壁式換 熱器集成后，結(jié)構(gòu)緊湊、若利用相變換熱則會取得換熱系數(shù)大的效果；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(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。 圖l是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是第一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是第一個實施例的結(jié)構(gòu)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.蒸汽發(fā)生器，6.內(nèi)殼體 ，7.間壁式換熱器，8.抽氣泵，9.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(gòu)成；集成換熱供熱系統(tǒng)，蒸汽發(fā) 生器(5)、間壁式換熱器(7)構(gòu)成，間壁式換熱器(7)的熱流體腔體兼作蒸汽發(fā)生器(5)的冷凝 段；蒸發(fā)段呈盲管構(gòu)造。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(jīng)封裝而成，及或采用內(nèi)殼體封裝成一體。蒸 汽發(fā)生器(5)的蒸發(fā)段置于蓄能體(3)亦即電蓄能系統(tǒng)的熱環(huán)境中，蒸汽發(fā)生器(5)蒸發(fā)段的 工質(zhì)吸收熱環(huán)境中的熱能后氣化移動到冷凝段，而冷凝段即間壁式換熱器(7)的熱^t體腔體 中的氣相工質(zhì)遇冷后放熱冷凝并返回蒸發(fā)段，如此循環(huán)往復(fù)，實現(xiàn)把蓄能體及其熱環(huán)境中的 熱能供給間壁式換熱器(7)的冷流體腔的冷流體。
系統(tǒng)初次運行時，應(yīng)加入適量換熱工質(zhì)并排除不容氣體。
下面結(jié)合實施例對本實用新型進一步說明。
在圖2所示的第一個實施例中，增加了抽氣泵(8)，換熱工質(zhì)液面淹沒或部分淹沒間壁式 換熱器的間壁，換熱過程存在對流傳熱并冷卻后的工質(zhì)自然下沉到蒸汽發(fā)生器的蒸發(fā)段繼續(xù) 吸收熱能。
裝置在初次運行前，首先加入適量工質(zhì)液體于間壁式換熱器的熱流體腔體(8)中，留有 膨脹空間，并用抽氣泵排出不容氣體。
在圖3所示的第二個實施例中，除了增加抽氣泵(8)外，又增加了安全附件(9),并且加 入適量換熱液體工質(zhì)，蒸汽發(fā)生器中的工質(zhì)吸收熱能并發(fā)生相變，氣相工質(zhì)進入熱流體腔參 與間壁換熱而冷凝，冷凝后回流到蒸汽發(fā)生器的蒸發(fā)段，如此往復(fù)實現(xiàn)換熱和供熱。
裝置在初次運行前，首先加入適量工質(zhì)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(zhì)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(jīng)封裝而成，及或采用內(nèi)殼體封裝成一體。
權(quán)利要求1.一種電蓄能集成換熱供熱裝置，主要由外殼體(1)、隔熱保溫層(2)、電蓄能系統(tǒng)、集成換熱供熱系統(tǒng)、內(nèi)殼體(6)等構(gòu)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)以顯熱和/或潛熱方式存儲熱能；集成換熱供熱系統(tǒng)是蒸汽發(fā)生器(5)和間壁式換熱器(7)構(gòu)成，并且間壁式換熱器(7)的熱流體腔體兼作蒸汽發(fā)生器(5)的冷凝段；蓄能體(3)通過接觸和/或通過導(dǎo)熱介質(zhì)傳遞熱能給熱管(5)的蒸發(fā)段。
專利摘要本實用新型提供了一種電蓄能集成換熱供熱裝置，其構(gòu)造包括外殼體、隔熱保溫層、或有內(nèi)殼體，設(shè)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?。徊捎脫Q熱供熱集成后，結(jié)構(gòu)緊湊、產(chǎn)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F24D9/00GK201059676SQ20072020019
公開日2008年5月14日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者陳定興 申請人:陳定興