一种利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉制造技术

本发明专利技术涉及一种利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉，包括机体外壳、绝热层、空气通道、蓄热模块、电热丝、换热器、高温风机、机架。本发明专利技术以空气为机体的传热介质，在利用空气循环制热储热放热的高温相变电锅炉进行热量传递，蓄热时，介质空气吸收电热丝的热量，将热量传递于蓄热模块，并且电热丝对蓄热模块进行辐射换热；放热时，高温蓄热模块将热量传递给介质空气，通过介质空气将热量传递于换热器，进而传递于用户。本发明专利技术使用清洁能源电能采暖，并在夜间用电低谷时期储热，白天用电高峰时期放热，能有效地平衡发电与用电的不协调，改善环境质量，缓解电网负载。

A high temperature phase change electric boiler using air circulation to store and release heat

【技术实现步骤摘要】
一种利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉
本专利技术涉及采暖设备领域，尤其涉及一种利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉。
技术介绍
在我国北方地区，冬季的采暖方式主要以煤等化石燃料为主，以此造成的环境问题日益突出，为保护环境，减少北方雾霾天气，国家推出“煤改电”政策，鼓励使用电采暖技术，减少二氧化碳排放量，因此，电锅炉逐渐成为人们采暖的主要设备。在冬季寒冷季节，供暖需求高峰期时，若继续使用电采暖，无疑会对电网造成极大的负载，具有较大的安全隐患，另外，为减小电网负荷峰谷差，使发电、用电趋于平衡，鼓励人们将高峰时段的负荷转移到低谷时段，因此，“削峰填谷”一直是人们节约资源、调整电负荷的一种措施，蓄热技术便是对此措施的积极响应，采用蓄热式电锅炉采暖，可以很好的解决电能供应与需求的矛盾。现阶段蓄热式电锅炉研究较多的是显热蓄热式电锅炉，但由于其储热量较小，所需机械结构庞大，只有通过增加蓄热体的数量来获得更多的热量，将会增加蓄热式电锅炉的体积，因此显热蓄热式电锅炉的发展前景受到很大的限制。但目前市场上具有相变潜热蓄热式电锅炉主要以中低温蓄热为主，并且蓄热板的换热效率较低，不能充分蓄热，甚至蓄热板不能完全蓄热，浪费资源。为此，本专利技术提供了一种利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉。
技术实现思路
针对上述环境问题及电力行业发电、用电不平衡的问题，本专利技术的目的在于提供一种利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉，其以空气作为传热介质，在高温状态下(800℃内)不发生状态变化，因此传热时因空气造成的阻力基本不发生变化。本专利技术解决其技术问题的解决方案是：一种利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉，包括：机体外壳、绝热层、空气通道、蓄热模块、电热丝、换热器、高温风机、机架。其中：所述利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉机体外壳由耐高温金属钢，其形状为矩形外壳，内贴绝热层，在机体内部并安装有蓄热模块，电热丝，换热器，高温风机。所述利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉的绝热层内贴于机体外壳之上，并为电热丝提供支撑框架。所述利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉的空气通道，其内部流通的介质为空气，空气为此高温相变电锅炉热量传递的介质。空气会流经蓄热砖所组成的蓄热模块、换热器、高温风机、电热丝。所述利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉的蓄热模块，其主要有蓄热砖整齐排布于机体绝热层内部，蓄热砖与蓄热砖之间留有空隙，空气经过此处将热量传递给蓄热砖。蓄热模块为复合高温相变蓄热材料，最高可耐750℃的电热丝加热，蓄热及传热平稳，导热性能好，机械强度高，并且易定型。所述利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉的电热丝，其两端由绝热层作为支撑框架，电热丝整齐分布于蓄热砖的空隙之间，空气流经此处，会将电热丝的一部分热量吸收，被吸收的热量经过换热器，将热量传递给换热器。所述利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉的换热器，其安装于绝热层底部，只要换取空气所传递的热量，最后将热量输出给外界负荷。所述利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉的高温风机，其安装于换热器的左侧，由空气通道使高温风机与换热器相连。所述利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉的机架，其安装于高温相变电锅炉底部，上部支撑机体外壳、绝热层、空气通道、蓄热模块、电热丝、换热器、高温风机。本专利技术以空气通道连接电热丝、蓄热模块、换热器和高温风机。蓄热过程时，电热丝开启，高温风机开启，空气通道中的介质空气，首先流经电热丝，吸收电热丝释放的热量，介质空气的温度升高，再流经蓄热模块时，把空气通道中空气的热量传递给蓄热模块，蓄热模块温度升高，最后达到所设定的高温状态，完成蓄热。本专利技术提供的一种利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉，其中，放热过程时，电热丝处于关闭状态，高温风机开启，空气通道中的介质空气，流经高温的所述蓄热模块，吸收所述蓄热模块的热量，所述空气通道中的介质空气温度升高，进而流经所述换热器，将热量传递给所述换热器，完成放热。有益效果：本专利技术使用清洁能源电能采暖，并在夜间用电低谷时期储热，白天用电高峰时期放热，解决了环境问题及电力行业发电、用电不平衡的问题。附图说明图1为本专利技术结构示意图。其中：1、机体外壳；2、绝热层；3、空气通道；4、蓄热模块；5、电热丝；6、换热器；7、高温风机；8、机架。具体实施方式为了使本
的技术人员能够更好的理解本专利技术的技术方案，下面将结合附图对其具体实施方式进行详细的说明。请参阅附图1所示，本专利技术为利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉，包括所述机体外壳1、所述绝热层2、所述空气通道3、所述蓄热模块4、所述电热丝5、所述换热器6、所述高温风机7、所述机架8。其中：所述利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉机体外壳1为可承受800℃的耐高温金属钢，其形状为矩形外壳，在机体外壳1内贴绝热层2，在机体内部并安装有蓄热模块4，电热丝5，换热器6，高温风机7。所述绝热层2内贴于所述机体外壳1之上，并为所述电热丝5提供支撑框架。所述空气通道3，其内部流通的介质为空气，空气为此高温相变电锅炉热量传递的介质。空气会流经蓄热砖所组成的蓄热模块4、电热丝5、换热器6、高温风机7。所述蓄热模块4，其主要有蓄热砖整齐排布于机体所述绝热层2内部，蓄热砖与蓄热砖之间留有空隙，空气经过此处将热量传递给蓄热砖。蓄热模块4为高温相变蓄热材料，最高可耐750℃的电热丝加热，蓄热及传热平稳，导热性能好，机械强度高，并且易定型。所述电热丝5，其两端由绝热层2作为支撑框架，电热丝5整齐分布于蓄热砖的空隙之间，空气流经此处，会将电热丝5的一部分热量吸收，被吸收的热量经过换热器6，将热量传递给换热器6。所述换热器6，其安装于机架8之上，换取空气所传递的热量，最后再将热量输出给外界负荷，换热器6有两个圆形开口，左侧圆孔为负荷侧流体入口，右侧圆孔为负荷侧流体出口，负荷侧流体通过换热器6换取热量。所述高温风机7，其安装于所述换热器6的左侧，由所述空气通道3使所述高温风机7与所述换热器6相连。所述机架8，其安装于高温相变电锅炉底部，支撑机体外壳1、绝热层2、空气通道3、蓄热模块4、电热丝5、换热器6、高温风机7。空气通道3连接电热丝5、蓄热模块4、换热器6、高温风机7。本专利技术包括蓄热和放热两种模式，其中，蓄热模式，电热丝5开启，高温风机7开启，空气通道3中的介质空气，首先流经电热丝5，吸收电热丝5释放的热量，介质空气的温度升高，再流经蓄热模块4时，把空气通道3中空气的热量传递给蓄热模块4，蓄热模块4温度升高，最后达到所设定的高温状态，完成蓄热。放热模式时，电热丝5处于关闭状态，高温风机7开启，空气通道3中的介质空气，流经高温的蓄热模块4，吸收蓄热模块4的热量，空气通道3中的介质空气温度升高，进而流经换热器6，将热量传递给所述换热器6，完成放热。综上所述，本专利技术提供的一种利用空气循环储热放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉，其特征在于：包括机体外壳(1)、绝热层(2)、空气通道(3)、蓄热模块(4)、电热丝(5)、换热器(6)、高温风机(7)、机架(8)；/n高温相变电锅炉主体部分包括机体外壳(1)和机架(8)，机体外壳(1)置于机架(8)上，机体外壳(1)和机架(8)之间通过空气通道(3)联通；机体外壳(1)内贴绝热层(2)，机体外壳(1)内部还安装有蓄热模块(4)和电热丝(5)；机架(8)顶部内贴绝热层(2)，内部还安装有换热器(6)和高温风机(7)；/n所述空气通道(3)为高温相变电锅炉内部流通介质的流动通道，连通电热丝(5)、蓄热模块(4)、换热器(6)和高温风机(7)；/n所述蓄热模块(4)用于储存电热丝(5)提供的热量，由整齐排布的蓄热砖构成，蓄热砖与蓄热砖之间留有空隙；/n所述电热丝(5)整齐分布于蓄热砖的空隙之间，电热丝(5)的两端由绝热层(2)作为支撑框架；/n所述换热器(6)用于在放热过程中换取热量并输出给外界负荷；/n所述高温风机(7)用于驱动空气流动。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉，其特征在于：包括机体外壳(1)、绝热层(2)、空气通道(3)、蓄热模块(4)、电热丝(5)、换热器(6)、高温风机(7)、机架(8)；
高温相变电锅炉主体部分包括机体外壳(1)和机架(8)，机体外壳(1)置于机架(8)上，机体外壳(1)和机架(8)之间通过空气通道(3)联通；机体外壳(1)内贴绝热层(2)，机体外壳(1)内部还安装有蓄热模块(4)和电热丝(5)；机架(8)顶部内贴绝热层(2)，内部还安装有换热器(6)和高温风机(7)；
所述空气通道(3)为高温相变电锅炉内部流通介质的流动通道，连通电热丝(5)、蓄热模块(4)、换热器(6)和高温风机(7)；
所述蓄热模块(4)用于储存电热丝(5)提供的热量，由整齐排布的蓄热砖构成，蓄热砖与蓄热砖之间留有空隙；
所述电热丝(5)整齐分布于蓄热砖的空隙之间，电热丝(5)的两端由绝热层(2)作为支撑框架；
所述换热器(6)用于在放热过程中换取热量并输出给外界负荷；
所述高温风机(7)用于驱动空气流动。


2.根据权利要求1所述的一种利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉，其特征在于：所述机体外壳(1)采用耐高温金属钢。


3.根据权利要求1所述的一种利用空气循环储热放热的高温相变电锅炉，其特征在于：所述机体外壳(1)为矩形...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佳睿，唐志伟，胡梦迪，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11