本實(shí)用新型涉及一種蓄熱裝置，特別涉及一種家用電加熱蓄熱換熱器結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

中國改革以來，經(jīng)濟(jì)一路高速發(fā)展，一次能源煤炭、石油在發(fā)展過程中大規(guī)模得使用，導(dǎo)致環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，污染大氣，氣候變暖。近年來，我國多地霧霾頻發(fā)，嚴(yán)重影響人們?nèi)粘Ｉ詈蜕眢w健康。為此，國務(wù)院及各省市紛紛出臺大氣污染防治政策和實(shí)施方案。全面整治和淘汰燃煤小鍋爐已提上日程，“煤改氣”、 “煤改電”已成為大勢所趨。其中“煤改電”方向，主要利用國家谷電政策實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和降低能耗。利用谷電電能間接供熱技術(shù)的核心主要在儲能環(huán)節(jié)，目前相變蓄熱系統(tǒng)正成為間接供熱技術(shù)儲能環(huán)節(jié)的發(fā)展主流。

目前，現(xiàn)有的相變蓄熱器都是面向工業(yè)用谷電蓄熱的，設(shè)備裝置過于粗大笨重，安裝、拆卸、搬運(yùn)不太方便，不利于普及到家庭使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有的電加熱相變蓄熱換熱裝置過于粗大笨重，安裝、拆卸、搬運(yùn)不太方便，不利于普及到家庭使用的問題，提供一種家用電加熱蓄熱換熱器。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種家用電加熱蓄熱換熱器，包括一個(gè)或多個(gè)蓄熱單元，每個(gè)蓄熱單元包括箱狀的殼體，殼體內(nèi)填裝蓄熱介質(zhì)，殼體內(nèi)還設(shè)有換熱管道，換熱管道的進(jìn)口端和出口端穿透至殼體的側(cè)壁之外，殼體還設(shè)有電加熱管，電加熱管從上向下伸入到蓄熱介質(zhì)中，多個(gè)蓄熱單元聯(lián)合使用時(shí)，通過換熱管道的進(jìn)口端和出口端依次首尾串聯(lián)形成蓄熱組。蓄熱單元采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)蓄熱單元的結(jié)構(gòu)相同，蓄熱單元可以單獨(dú)使用，也可組合使用。多個(gè)蓄熱單元組合時(shí)，采用水平排布或者豎直疊放，換熱管道依次串聯(lián)，形成蓄熱組。蓄熱介質(zhì)可以選用采用不產(chǎn)生相變的普通蓄熱介質(zhì)，也可以采用可相變蓄熱的介質(zhì)。采用可相變蓄熱介質(zhì)為例：蓄熱過程為采用電加熱管對殼體內(nèi)的蓄熱介質(zhì)進(jìn)行加熱；放熱過程為蓄熱介質(zhì)與換熱管道內(nèi)的冷媒熱交換，當(dāng)蓄熱介質(zhì)放熱過程達(dá)到相變溫度，電加熱管低功率啟動保持電加熱管表層蓄熱介質(zhì)處于熔融狀態(tài)。在夜晚谷電時(shí)間進(jìn)行電加熱蓄熱，在白天用電高峰期放熱進(jìn)行熱利用，放熱過程中通常電加熱管是停止加熱的，而蓄熱介質(zhì)放熱達(dá)到相變溫度時(shí)，電加熱管低功率啟動，保證電加熱管表層的蓄熱介質(zhì)保持熔融狀態(tài)，避免電加熱管直接加熱固態(tài)蓄熱介質(zhì)，熱傳遞不佳，導(dǎo)致局部過燒。

作為優(yōu)選，所述換熱管道的進(jìn)口端和出口端從蓄熱介質(zhì)液位下方穿過殼體側(cè)壁。

作為優(yōu)選，所述換熱管道從進(jìn)口端向出口端逐漸向上傾斜，或者從進(jìn)口端向出口端逐漸向下傾斜。換熱管道內(nèi)的冷媒可以利用重力流直接回流。

作為優(yōu)選，所述換熱管道在殼體內(nèi)蛇形折返設(shè)置。

作為優(yōu)選，所述換熱管道在殼體內(nèi)布置成兩層，兩層換熱管道的一端通過彎管上下連接，另一端上下對齊，分別作為換熱管道的進(jìn)口端和出口端。換熱管道的進(jìn)口端和出口端上下對齊，當(dāng)多個(gè)蓄熱單元上下疊放布置時(shí)，方便換熱管道的對接。

作為優(yōu)選，所述電加熱管包括端部接電的電接頭和用于發(fā)熱的管體，所述電接頭從蓄熱介質(zhì)液位上方穿至殼體側(cè)壁之外，管體呈鏟狀設(shè)置：從電接頭處起始傾斜向下插入蓄熱介質(zhì)底部后水平延伸。

作為優(yōu)選，所述管體布置在換熱管道的間隙處。

作為優(yōu)選，所述殼體內(nèi)還設(shè)有豎向的管板架，管板架上設(shè)有供換熱管道穿過的穿管孔，以及供蓄熱介質(zhì)灌裝、膨脹、流動的過流孔，所述電加熱器從管板架的過流孔穿過。

作為優(yōu)選，所述殼體的上蓋板為可開合結(jié)構(gòu)。上蓋板打開可以添加蓄熱介質(zhì)，以及對殼體內(nèi)元件進(jìn)行檢修。

作為優(yōu)選，還包括存放各蓄熱單元的支架，支架上在各蓄熱單元的外側(cè)設(shè)置隔熱層，支架的立柱設(shè)置在隔熱層的外側(cè)。支架的立柱都是布置在保溫層外，以減少立柱的高溫力學(xué)負(fù)荷。

本實(shí)用新型采用模塊化的蓄熱單元設(shè)計(jì)，使蓄熱單元小型化、且可以組合串聯(lián)使用，可以自由選擇蓄熱組規(guī)模，使電加熱蓄熱換熱裝置適合家庭使用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型圖1中去掉保溫層結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型去掉保溫層和箱體外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型單個(gè)蓄熱單元打開上蓋板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、箱體，2、保溫層，3、腳輪，4、支架，5、蓄熱單元，6、電加熱管，61、電接頭，62、管體，7、方形法蘭，8、進(jìn)口端，9、出口端，10、圓形法蘭，11、換熱管道，12、管板架，13、穿管孔，14、過流孔，15、上蓋板，16、溫控裝置。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

實(shí)施例：一種家用電加熱蓄熱換熱器，如圖1至3所示。本設(shè)備包括一個(gè)支架4，支架4上有四個(gè)蓄熱單元5上下分層放置，四個(gè)蓄熱單元從下到上依次串聯(lián)形成蓄熱組。支架上在蓄熱單元安放處設(shè)有限位裝置。在各蓄熱單元的外側(cè)設(shè)有保溫層2，支架4的立柱設(shè)置在保溫層的外側(cè)，將立柱和蓄熱單元隔開，減少立柱的高溫力學(xué)負(fù)荷。支架外側(cè)通過外殼包裹形成一側(cè)可開門的箱體1。支架4底部安裝腳輪組件3，方便設(shè)備移動。

各蓄熱單元5的結(jié)構(gòu)相同，如圖3、4所示。蓄熱單元包括一個(gè)方形殼體，殼體的上蓋板15可以打開，殼體內(nèi)填充蓄熱介質(zhì)。殼體內(nèi)設(shè)有換熱管道11和電加熱管6。所述換熱管道在殼體內(nèi)布置成上下兩層，兩層換熱管道的一端通過彎管上下連接，另一端上下對齊，分別作為換熱管道的進(jìn)口端8和出口端9。上下兩層換熱管道在殼體內(nèi)同步折返呈蛇形布置，并且換熱管道從進(jìn)口端向出口端逐漸向上傾斜設(shè)置。殼體內(nèi)還設(shè)有豎向的管板架12，管板架上設(shè)有供換熱管道穿過的穿管孔13，以及供蓄熱介質(zhì)灌裝、膨脹、流動的過流孔14。換熱管道的進(jìn)口端8和出口端9從蓄熱介質(zhì)液位下方穿透至殼體的側(cè)壁之外，進(jìn)口端8和出口端9上下對齊，如圖3所示，整個(gè)蓄熱組中，上下相鄰的兩個(gè)蓄熱單元、上方蓄熱單元的進(jìn)口端和下方蓄熱單元的出口端采用圓形法蘭10相互串聯(lián)，最下方蓄熱單元的進(jìn)口端作為蓄熱組的總進(jìn)口，最上方蓄熱單元的出口端作為蓄熱組的總出口。

電加熱管6包括端部接電的電接頭61和用于發(fā)熱的管體62。電接頭61從蓄熱介質(zhì)液位上方穿至殼體側(cè)壁之外，并將穿過殼體側(cè)壁處的電接頭設(shè)置成異型管、采用方形法蘭7與殼體側(cè)壁配合；管體62呈鏟狀設(shè)置：從電接頭處起始傾下向下插入蓄熱介質(zhì)底部后水平延伸。管體穿過管板架12的過流孔14，并從換熱管道折返的間隙中穿過布置。殼體中還設(shè)置有浸沒在蓄熱介質(zhì)中的溫控裝置16，溫控裝置可安裝在殼體內(nèi)壁，也可以安裝在管板架12上，溫控裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測蓄熱介質(zhì)的溫度，同時(shí)將溫度信號作為電加熱管的控制依據(jù)。

本裝置的蓄熱放熱方法如下：本裝置采用可相變蓄熱介質(zhì)，蓄熱過程為采用電加熱管對殼體內(nèi)的蓄熱介質(zhì)進(jìn)行加熱；放熱過程為蓄熱介質(zhì)與換熱管道內(nèi)的冷媒熱交換，當(dāng)蓄熱介質(zhì)放熱過程達(dá)到相變溫度，電加熱管低功率啟動保持電加熱管表層蓄熱介質(zhì)處于熔融狀態(tài)。在夜晚谷電時(shí)間進(jìn)行電加熱蓄熱，在白天用電高峰期放熱進(jìn)行熱利用，放熱過程中通常電加熱管是停止加熱的，而蓄熱介質(zhì)放熱達(dá)到相變溫度時(shí)，電加熱管低功率啟動，保證電加熱管表層的蓄熱介質(zhì)保持熔融狀態(tài)，避免電加熱管直接加熱固態(tài)蓄熱介質(zhì)，熱傳遞不佳，導(dǎo)致局部過燒。