本实用新型专利技术提供了一种电蓄能工质逆行相变换热供热装置，其构造包括外壳体、隔热保温层、或有内壳体，设置了电蓄能系统、换热系统、供热系统。其中蓄能体采用高密度蓄能材料制造，因而蓄热量大、装置体积相对变小，换热系统可控制换热量。可用于建筑供暖和供生活热水。采用低谷电加热则节省费用，对环境也无污染。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种电加热供热装置，尤其是电蓄能工质逆行相变换热供热装置。
技术介绍
目前，在人类的生活和生产活动中，供热或供热水的装置比较常见，如燃油锅炉、燃气 锅炉、燃煤锅炉、电锅炉等。其中电锅炉对环境污染较轻，基本没有废气、废水、废料的排 放；但电力紧张矛盾和电加热费用限制了电锅炉的应用。由于电力生产和输送的特点及电能自身的特性，电力供求紧张表现为时差性供求矛盾， 同时又存在严重浪费现象，即峰谷供求失配和低谷时段空耗。为此政府制定了分时电价政策 ，对于使用低谷时段电能予以鼓励。电加热高温水蓄能，是利用低谷电力加热水介质，在用电高峰时用高温水输出热能，同 时享受分时计价的低谷电价而能够节省费用，是电蓄能技术的有益开发和尝试。缺点是蓄能密度低，因而占地空间大，效率也不高。
技术实现思路
为了克服电加热设备用电高峰争用而加剧峰谷矛盾的缺点，本技术提供一种使用高 密度蓄能体的电蓄能工质逆行相变换热供热装置。为实现上述目的，本技术提供的电蓄能工质逆行相变换热供热装置，由外壳体、隔 热保温层、电蓄能系统、换热系统和供热系统组成。外壳体是商品化的一个外壳，也可以是借用的环境物，如墙壁、地槽等。隔热保温层实现最大可能的阻止热量传递，降低热能损失。一、电蓄能系统电蓄能系统至少包括电加热装置和蓄能体。电加热装置至少包括电热元件；电热元件是电能转化为热能的部件，并通过辐射或传导 向周围环境释放热能量。电热元件及其工艺附件如封装套件、填充材料、强化导热构造物、 导热结构件等集成一体而形成热源体。蓄能体是包含蓄能材料或直接用蓄能材料制成的部件，主要以蓄能材料的显热或/和潜 热来储蓄热能量。蓄能体可以是一个整体，也可以是多个模块摆放组合。蓄能体的单位体积 蓄能密度一般是水在温差5(TC时的蓄热量的几倍到数十倍；例如使用金属基氧化铁烧结制成 的蓄能体，温差450。C时蓄能密度可达到1000MJ. m—3以上。蓄能体和热源体之间存在或产生流体介质时，需要内壳体容器。蓄能体和热源体之间不 存在也不产生流体介质时，内壳体容器非必需。电加热装置通过热源体释放热能传递给蓄能体，蓄能体以显热或/和潜热的形式储蓄热 能量。电加热装置和蓄能体构成了基本的电加热蓄能系统，简称电蓄能系统。二、 换热系统换热系统至少包括蒸气发生器、间壁式换热器、工质流控制装置、工质管道。 工质是换热系统的工作流体，包括液体、纯液体蒸气或混合蒸气。蒸气发生器是内部呈空腔状，工质在其中可以通过的容器，至少包含工质输入段、工质 输出段、蒸气发生段简称蒸发段。蒸发段置于蓄能体或及热源体的热交换环境中，工质输入 段在蒸发段的下方，工质输出段在蒸发段的上方。间壁式换热器，是利用间壁即固体表面将进行热交换的冷热两种流体隔开、互不接触， 热量由热流体通过间壁传递给冷流体的换热器。工质流控制装置，是能开通/关闭管道和为工质提供机械能和控制流速的装置，具有阀 门和泵的双重功能，至少是阀门和泵或具有截止功能的泵。工质管道是指由管子和管道元件组成整体的压力系统，其功能是输送工质流。 蒸气发生器、间壁式换热器、工质流控制装置通过工质管道连接组成密闭系统。 换热系统工作时，蓄能体或/和热源体提供给蒸发段热能，工质在工质流控制装置的作 用下进入蒸气发生器，在蒸发段吸收间壁及环境的热能而温升或/和发生气相变化，再通过 工质管道进入间壁式换热器热流体腔，对间壁冷流体加热而降温或发生气-液相变，沉落在 间壁式换热器的相对下方，然后回流到工质管道或滞留在换热器热流体腔下部，从而实现换 热工作和换热量控制。以蒸气发生器的蒸发段作参照物，工质流逆重力方向而行，故称为工 质逆行。三、 供热系统间壁式换热器热流体通过间壁加热冷流体，系统实现热量的输出。根据间壁式换热器的 应用需要，冷流体腔可分为密闭结构和敞开结构。本技术的有益效果是，实现了电蓄能供热或供热流体，并且通过工质相变来换热的 换热系数和换热效率较高，蓄能密度大而装置体积较小，低谷电蓄能实现移峰填谷和享受分 时电价优惠政策而节省加热费用。以下结合附图对本技术进一步说明。图l是本技术的结构示意图； 图2是第一个实施例的结构示意图； 图3是第二个实施例的结构示意图。图中l.外壳体，2.隔热保温层，3.蓄能体，4.电加热装置，5.蒸气发生器，6.工质流 控制装置，7.间壁式换热器，8.工质管道，9.内壳体，IO.储气腔，ll.抽气泵，12.集液器 ，13.安全附件。具体实施方式在附图说明图1中，电蓄能系统，由蓄能体(3)、电加热装置(4)构成；换热系统，由蒸气发生器(5)、工质流控制装置(6)、间壁式换热器(7)、通过工质管道 (8)连接构成密闭的工质循环系统；蒸气发生器(5)的工质输入段在蒸发段的下方，蒸气发生器(5)的工质输出段在蒸发段的 下方；工质流控制装置(6)具有阀和泵的两项功能，控制工质管路截止或开通，开通时能输 出动力和调节流量及流速；液体工质存留在间壁式换热器(7)的下部或和工质管道(8)的冷凝 回流段；供热系统，由间壁式换热器(7)的冷流体腔对外输出热量或对冷流体加热； 装置在初次运行前，首先加入适量工质流体，然后用抽气泵排出系统的不容气体。 下面结合实施例对本技术进一步说明。在图2所示实施例中，增加了安全附件(13);增加了抽气泵(ll),用于排出不容气体， 因而可形成负压；蒸气发生器(5)的工质输出段加大了容积或增加容器，形成储气腔(10); 工质流控制装置(6)由电磁阀和热流体循环泵组合。如果供热系统不工作，则工质流控制装置(6)的电磁阀关闭、循环泵停止； 如果供热系统工作，工质流控制装置(6)检测蒸气发生器(5)的换热环境温度T和换热系 统的内压力P，当P小于或介于系统设计工作压力范围内、T大于工质在工作压力下的沸点， 并且液体工质的量不少于最小值时，阀打开、然后泵运行，输送液体工质；工质的量可以检 测工质液面而利用液位开关；工质流量可用压力P模拟信号变频运行循环泵或流量测控驱动循环泵的转速参数，亦或检測供热输出温度来改变循环泵转速。在图3所示实施例中，间壁式换热器(7)是管壳式换热器，热流体输入管探过冷凝液面， 并增加了工质回流储液容器即集液器(12),换热器中的冷凝液回流到集液器(12)。以上实施例的蓄能体可以采用金属基蓄热材料制成一个整体，或制成多个模块通过摆放 组合而成，及或固-液相变的蓄热材料封装而成，及或采用内壳体封装成一体。权利要求1.一种电蓄能工质逆行相变换热供热装置，主要由外壳体(1)、隔热保温层(2)、电蓄能系统、换热系统、供热系统、内壳体(9)构成，其特征是电蓄能系统至少包括蓄能体(3)和电加热装置(4)，电加热装置(4)的热源体传递热能给蓄能体(3)，蓄能体(3)以显热和/或相变潜热方式存储热能；换热系统是由蒸气发生器(5)、工质流控制装置(6)、间壁式换热器(7)利用工质管道(8)连接起来所构成的封闭系统，其中的工质在蒸气发生器(5)的蒸发段发生液气相变而吸收热能、在间壁式换热器(7)的热流体腔发生气液相变而释放热能，工质流控制装置(6)控制输入到蒸气发生器(5)的液体工质的流量；供热系统是间壁式换热器(7)；蒸气发生器(5)的输出段在蒸发段的上方、输入段在蒸发段的下本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电蓄能工质逆行相变换热供热装置，主要由外壳体（１）、隔热保温层（２）、电蓄能系统、换热系统、供热系统、内壳体（９）构成，其特征是： 电蓄能系统至少包括蓄能体（３）和电加热装置（４），电加热装置（４）的热源体传递热能给蓄能体（３），蓄能体（３）以显热和／或相变潜热方式存储热能； 换热系统是由蒸气发生器（５）、工质流控制装置（６）、间壁式换热器（７）利用工质管道（８）连接起来所构成的封闭系统，其中的工质在蒸气发生器（５）的蒸发段发生液气相变而吸收热能、在间壁式换热器（７）的热流体腔发生气液相变而释放热能，工质流控制装置（６）控制输入到蒸气发生器（５）的液体工质的流量； 供热系统是间壁式换热器（７）； 蒸气发生器（５）的输出段在蒸发段的上方、输入段在蒸发段的下方； 蓄能体（３）通过接触和／或通过导热介质传递热能给蒸气发生器（５）的蒸发段。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈定兴，
申请(专利权)人：陈定兴，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]
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