相变储热电热交换器及智能控制循环运行系统技术方案

本发明专利技术相变储热电热交换器及智能控制循环运行系统是供家庭或小型企事业单位制取采暖和生活热水的低功率储热式电加热类设备。其特征在于采用熔点８０℃以下的固体石蜡为储热材料，最高加热温度５５０℃。利用低功率电热组件，配备智能化控制循环运行系统，并充分利用太阳能和夜间廉价低谷电能，制取采暖热水和洗浴热水。本发明专利技术的优点在于：储热时间长，额定加热功率小，热损失小，水电完全分离，无毒无腐蚀，无污染，安全可靠，使用寿命长，智能化控制程度高，节约能源，结构紧凑，节省空间，运行费用低，安装方便，具备各种运行和保护模式功能，适用于新装和改造旧有各种热水采暖系统、分户供热和利用低谷电采暖的新型的储热式低功率电加热设备，同时具备提供生活热水的功能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利是提供家庭或小型单位制取采暖和生活热水的电热类设备，是一种新型的储热节能型低功率电加热设备。
技术介绍
在本专利技术专利以前，电采暖加热设备多采用对水直接加热，或由电热体辐射传热的方式，其储热材料为水或金属，上述储热材料在应用中不具备相变功能，并且储热密度小、时间短、腐蚀容器、加热功率大，不适用现有家庭和小型单位的电路使用。
技术实现思路
为解决上述不足和缺陷，本专利技术专利采用了新型储热材料及低功率加热方式，并结合紧凑式导热板及智能控制循环运行系统，研制了一种蓄热时间长、加热功率小、安全可靠、操作方便、结构紧凑、制造简单，且能提供几十至几百平方米的采暖热水和几人至几十人的生活热水的新型低功率储热式电加热设备。本专利技术专利主要由储热材料、储热箱体、电热组件、换热水箱、紧凑式异型导热板、蓄热水箱、洗浴水箱、保温材料及智能控制循环运行系统组成。本专利技术专利的技术方案是采用熔点80℃以下的固体石蜡作为固----相变储热材料，放入密闭的储热箱体内，最高加热温度550℃。利用石蜡较高的相变储热性和较好的保温性能达到储热保温的目的。采用低功率电热组件放在储热箱体间，对储热箱体由内向外加热并与箱体绝缘，达到均匀安全加热的目的。储热箱体和电热组件整体放入换热水箱内，在储热箱体与换热水箱之间放置紧凑式异型导热板，使换热量和换热面积从10％～99％，随温度变化而增加或减少，达到均匀控制换热，以延缓放热时间的目的。智能控制循环运行系统，由温控装置、高温保险装置、循环水泵、电动阀门、冬、夏转换阀门、显示装置、时控装置、声光警报装置、保护装置、漏电保护装置、换热水箱、蓄热水箱、洗浴水箱、放气装置、过滤装置、检修装置、太阳能集热板、智能控制运行系统和循环运行(管路)系统等组成，具有多种完善的系统保护和经济运行功能，可实现无人值守自动恒温运行的目的。四附图说明附图1是相变储热电加热器(C)主体结构示意图附图2是智能控制运行系统示意图附图3是循环管路运行系统示意图五、根据附图说明相变储热电热交换器及智能控制运行系统的具体实施方案为采用熔点80℃以下的固体石蜡作为固----相变储热材料(1)，放入密闭的储热箱体(2)内，最高加热温度550℃。采用低功率电热组件(3)(额定电流20A以下)，放置在储热箱体(2)间，对储热箱体(2)由内向外加热，且电热组件(3)本身有绝缘保护，外壳不带电，电热组件(3)与储热箱体(2)之间夹绝缘云母板(4)，确保不会发生漏电事故，并能与储热箱体(2)紧密接触，热效率高达99％，并采用耐高温绝缘导线(5)保证高温下的绝缘。采用储热箱体(2)与电热组件(3)整体放入换热水箱(6)内，在储热箱体(2)与换热水箱(6)之间放置紧凑式异型导热板(7)，紧凑式导热板(7)采用异型薄板制作，在储热箱体(2)与换热水箱(6)之间通过传导与辐射两种形式传热，且由于紧凑式设计可随储热箱体(2)温度变化，使换热量和换热面积从10％～99％，随温度变化而增加或减少，达到均匀控制换热，以延缓放热时间的目的。换热水箱(6)采用不锈钢板焊接而成，上下集热区可以达到平均温度，均匀换热的目的，进、出水管与循环管路运行系统(14A、14B)连接，进行换热来制取热水。保温材料高温部分采用岩棉或珍珠岩材料(8)低温部分采用阻燃型聚笨或聚氨脂材料(9)制作，用于隔热保温减少热量损失，外壳(10)采用钢板制作，表面喷塑处理，丝网印制控制面板的文字标识。由储热材料(1)、储热箱体(2)、电热组件(3)、绝缘云母板(4)、耐高温导线(5)、换热水箱(6)、紧凑式异型导热板(7)、高温保温材料(8)、低温保温材料(9)和外壳组成的相变储热电热交换器(C)主体，与智能控制循环运行系统连接。采用蓄热水箱(11)与循环管路运行系统(14A、14B)连接，具备蓄热水和循环系统膨胀水箱的双重功能，蓄热水箱(11)由钢板或树脂材料制作，内外壁防腐处理，外壁用低温保温材料(9)做隔热保温；蓄热水箱(11)内设置浮球自动补水装置(12)、溢流装置(13)、供、回水循环管路接口(14A、14B)、洗浴水箱(15)、温控阀门(16、16A)，其中洗浴水箱(15)的供水管路与给水管路连接，出水管路与洗浴管路连接，并设置冷热水混合开关(17)，供洗浴使用；在散热器(31)循环管路上，设置冬、夏转换阀门(33)，冬天时打开，采暖、洗浴循环管路同时运行，夏天时关闭，只运行洗浴循环管路；蓄热水箱(11)顶部安装太阳能集热板(18)，太阳能集热板由多个有序排列的凸镜组成，并与蓄热箱体(11)顶板保持焦距和密封，阳光充足时通过太阳能集热板(18)收集热量，对蓄热水箱(11)加热，阳光不足时由于太阳能集热板(18)与蓄热水箱(11)顶板为双层密封结构，从而不会散失蓄热水箱(11)内的热量，达到节约能源的目的。整个智能控制循环运行系统，由温控装置(19A、19B)、高温保险装置(20)、循环水泵(21)、显示装置(22)、时控装置(23)、声光报警装置(24)、高温保护装置(25A)、转换开关(K)、低温保护装置(25B)、漏电保护装置(26)、换热水箱(6)、蓄热水箱(11)、温控阀门(16)、电动阀门(29)、冬、夏转换阀门(33)、放气装置(27)、过滤装置(28)、检修装置(32)、排污装置(30)、溢流装置(13)、太阳能集热板(18)和智能控制循环运行系统组成，其中智能控制循环运行系统由循环管路(14A、14B)系统和智能控制系统两部分组成，具有多种完善的系统保护和经济运行功能，可实现自动恒温运行的目的。智能控制循环运行系统中智能控制运行系统的具体方案为由温控装置(19)控制加热组件(3)、电动阀门(29)和循环水泵(21)电路的通、断，当温度低于设定温度，开始自动加热，循环水泵(21)自动运行，电动阀门(29)关闭，实现强制加热循环状态；当温度超过设定温度，自动停止加热，循环水泵(21)自动停止运行，电动阀门(29)打开，转入自然放热循环状态。当温度达到高温保护温度，高温保护装置(25A)动作，自动断开加热组件(3)电路，并转换为保护运行状态，循环水泵(21)自动运行，电动阀门(29)打开，实现强制放热循环状态。当温度超过设定的保险温度，高温保险装置(20)断开，加热组件(3)电路断开，加热停止。当转换开关(K)转换到低温保护时，温度低于低温保护设定温度，低温保护装置(25B)动作，循环水泵(21)和加热组件(3)电路自动接通运行，电动阀门(29)打开，实现强制加热循环状态；达到设定温度后该电路自动断开，可以防止冻坏循环管路运行系统；在散热器(31)循环管路上，设置冬、夏转换阀门(33)，冬天时打开，采暖、洗浴循环管路同时运行，夏天时关闭，只运行洗浴循环管路。漏电保护装置(26)若万一发生漏电可通过切断电源保护设备及人身安全。显示装置(22)包括时间显示、温度显示、故障显示、运行显示并与声光警报装置(24)相连；时间显示显示时间、自动开关机时间；温度显示显示加热温度、进、出水温度；故障显示显示故障状态；运行显示显示设备运行状态；声光报警装置(24)出现故障时利用声光报警。时控装置(23)可提前设定加热和停止时间，达到经济运行的目的。智能控制循环运行系统中循环管路运行系本文档来自技高网...

【技术保护点】
相变储热电热交换器（Ｃ）及智能控制循环运行系统，主要由储热材料（１）、储热箱体（２）、电热组件（３）、绝缘云母板（４）、耐高温绝缘导线（５）、换热水箱（６）、紧凑式异型导热板（７）、保温材料（８、９）、外壳（１０）、蓄热水箱（１１）、自动补水装置（１２）、溢流装置（１３）、供水循环运行（管路）系统（１４Ａ）、回水循环运行（管路）系统（１４Ｂ）、洗浴水箱（１５）、温控阀门（１６）、太阳能集热板（１８）、温控装置（１９Ａ、１９Ｂ）、高温保险（２０）、循环水泵（２１）、显示装置（２２）、时控装置（２３）、报警装置（２４）、高温保护装置（２５Ａ）、转换开关（Ｋ）、低温保护装置（２５Ｂ）、漏电保护装置（２６）、放气装置（２７）、过滤装置（２８）、电动阀门（２９）、检修装置（３２）、排污装置（３０）、散热器（３１）、冬、夏转换阀门（３３）和智能控制循环运行系统组成，其中智能控制循环运行系统由循环管路运行系统和智能控制运行系统两部分组成，其特点在于：电热组件（３）的加热额定电流低于２０Ａ，采用熔点８０℃以下的固体石蜡加热后由固态转变为液态的相变储热功能，配以紧凑式异型导热板（７）、换热水箱（６）和智能控制运行系统，以完善的智能化控制实现自动循环运行。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，
申请(专利权)人：张涛，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]