一种带有空气源热泵和智能蓄热装置的电热锅炉制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及利用低谷电加热生活和生产用热水或蒸汽的蓄热系统，具体是一种带有空气源热泵和智能蓄热装置的电热锅炉，即一种电热锅炉／空气源热泵智能蓄热系统。本实用新型专利技术包括相互连接的电热锅炉／空气源热泵蓄热系统和智能控制系统，智能控制系统监测调控蓄热系统中各个设备的运行。智能控制系统为触摸屏智能控制装置，主要包括触摸屏、ＰＬＣ控制模块、ＰＬＣ扩展模块、显示模块和硬件软件等，控制自来水开关、空气源热泵、电热锅炉、电热锅炉循环泵、热泵循环泵的工作。本实用新型专利技术可利用电锅炉在低谷时段用电加热水或蒸汽，供生活和生产用热水、蒸汽，且自动控制用电时间、自动控制补水、自动控制热水温度、自动选择高效率设备运行等。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及利用低谷电加热生活和生产用热水或蒸汽的蓄热系统，具 体是一种带有空气源热泵和智能蓄热装置的电热锅炉。
技术介绍
"节能减排"是当前全国乃至全世界共同关注的大事。蓄能电锅炉的实用 新型与应用，解决了用清洁能源取代量大面广的小型燃煤、燃油锅炉的难题。 电热锅炉的最大优点——安全可靠、清洁省力，更重要的是能利用深夜电网多 余的电力，通过电热转换原理，把水加温，使水变成热水或蒸汽，用一个蓄热 水箱或蓄热器，将它们储存起来，供白天生活和生产使用。用这种方法产生的 热水或蒸汽，既满足用户有较低的运行成本，又可以起到平衡电网负荷，移峰 填谷，提高电网负荷率的作用。据上海市有关部门统计，夏季白天用电高峰负 荷达2400万千瓦时，深夜低谷电力仅1600万千瓦时，峰谷差接近800万千瓦 时。那么，蓄能电锅炉如果能够将夜间多余的电力用掉，在这个意义上，它不 仅是一种零排放的环保产品，而且是一种能够回收低谷电的节能产品。然而，蓄能电锅炉有一个很大的缺点就是蓄能必须要用一个很大的容器 -一热水箱或蓄热器，来储存白天所需宴用的热水量或蒸汽量。这个庞大的设备， 增加了占地面积，也加大了一次投资成本，如果容器容积小还导致夜间8小时 低谷电蓄能量不足，不够供应白天使用，使用单位为了保证正常的生活和生产 之需，解决热水和蒸汽的不足，仍需占用部分高峰电，造成电力供应更加紧张， 直接影响了电网的正常运行。这就是阻碍电锅炉加速发展的根本原因。为了寻求解决蓄热电锅炉蓄能设备过大的缺点，我们曾专利技术了气电两用蓄 能式锅炉，专利技术专利号(ZL 99 27029.0)，该专利的特征是，使用清洁能源一 电、天然气。在同一台锅炉中，用电高峰时段投入高热值的天然气燃烧，到深 夜低谷时段，切换为电锅炉蓄能。专利技术这种炉型，既达到了节能的目的，又可以大大减少大气污染，同时縮小了蓄能设备的体积，降低了一次投资费用。可 是使用气、电两种不同形式的燃料，组成锅炉的燃烧系统比较复杂，锅炉房的 配置和工人的日常维护操作比较麻烦。尤其是天然气和电力分别归属于两个不 同行业，因此，要把该专利变成现实是有一定难度的。近年来，随着国民经济的高速发展和人民物质文化生活水平的不断提高， 环保与节能的意识不断深入人心，社会上供应生活热水采取了空气源热泵机组， 该新型的供热水设备，在合适的条件下，消耗相同的电能可以产出相当于电热 锅炉3 4倍的热量，节能效果非常显著。但是空气源热泵也存在明显的缺陷①当环境度低于5TC时其热效率明显下降，环境度低于一5"C就不制热了；②出 水温度达到40TC以上时制热效率明显下降，难以产生50TC以上的高温热水。经对现有技术文献的检索发现，中国技术专利(专利申请号 200610032184.5)公开的"自动控制热泵热水系统"，其结构包括热泵、带液 位控制器的加热水箱和带液位控制器的蓄热水箱组成的蓄热系统，热泵与加热 水箱之间接有泵和电动阀，热泵与蓄热水箱之间接有电动阀，加热水箱管道还 接有一可接外部水源的电磁阀。控制系统可监控蓄热系统的工作循环。但是其 缺陷和不足是由于蓄热系统中仅空气源热泵为加热水箱加热，而空气源热泵 的最大缺点是它只能产生低温热水~~4(TC的热水，而且只能在气温为5"C以上 才能得到3—4倍的效率，如果气温在01C以下，它的效果就不理想甚至无法发 挥了。在需要高温热水或蒸汽的场合，空气源热泵显然不能胜任。因此本技术的目的是把蓄能电锅炉和空气源热泵二者的优点结合起 来，扬长避短，优势互补。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带有空气源热泵和 智能蓄热装置的电热锅炉，即为一种电热锅炉/空气源热泵智能蓄热系统，将电 锅炉和空气源热泵机组结合起来，弥补各自的不足，充分发挥各自的优点，达 到节能减排得目的。本技术是利用电锅炉在低谷时段用电加热水或蒸汽， 供生活和生产用热水、蒸汽的蓄热系统，具有智能化触摸屏全自控系统自动 控制用电时间、自动控制补水、自动控制热水温度、自动选择高效率设备运行等功能。本技术是通过以下技术方案实现的，本技术包括相互连接的电热 锅炉/空气源热泵蓄热系统和智能控制系统，智能控制系统监测调控蓄热系统中 各个设备的运行。所述的电热锅炉/空气源热泵蓄热系统包括蓄热水箱、空气源热泵、电热 锅炉、热水用水点、锅炉循环泵、热泵循环泵。它们的连接关系是蓄热水箱 通过管路分别与空气源热泵、电热锅炉、热水用水点连接，空气源热泵通过另 一管路经由热泵循环泵与蓄热水箱连接，电热锅炉通过另 一管路经由锅炉循环 泵与蓄热水箱连接。还包括补水电磁阀、水箱温度传感器、环境温度传感器、 热泵出口温度传感器、热泵进口温度传感器、锅炉出口温度传感器、锅炉进口 温度传感器，它们安装的位置关系是补水电磁阀设置于蓄热水箱的自来水入 口端，水箱温度传感器设置于蓄热水箱上，热泵出口温度传感器、热泵进口温 度传感器分别设置于空气源热泵的出入口，锅炉出口温度传感器、锅炉进口温 度传感器分别设置于电热锅炉出水管和进水管的出入口 。所述的智能控制系统为触摸屏智能控制装置，主要包括触摸屏、PLC控制模 块、PLC扩展模块、显示模块和硬件软件等。具体为水箱温度传感器、环境温 度传感器、热泵出口温度传感器、热泵进口温度传感器、电热锅炉出口温度传 感器、电热锅炉进口温度传感器分别与触摸屏智能控制装置的信号输入端口连接，分别采集蓄热水箱、环境、空气源热泵出入口、电热锅炉出入n各处的温度信息；触摸屏智能控制装置的信号输出端口分别与补水电磁阀、空气源热泵、 电热锅炉、电热锅炉循环泵、热泵循环泵连接，分别控制自来水开关、空气源 热泵、电热锅炉、电热锅炉循环泵、热泵循环泵的工作。与现有技术相比，本技术中电热锅炉的热效率是固定的，空气源热泵 的热效率会随环境温度和水温的改变而变化，结合电热锅炉和空气源热泵各自 的特点，扬长避短，优势互补，蓄热系统运行时，控制装置实时监测运行参数， 动态分析运行效率，选择运行效率高的设备投入运行，运行效率较低的设备停 止工作，达到节约能源降低运行费用的目的，比使用单一的电热锅炉或者空气 源热泵更加节省能源和经济运行。本技术的有益效果是(1) 节能根据电热锅炉和空气源热泵各自的特点，扬长避短，优势互补， 比使用单一的电热锅炉或者空气源热泵更加节省能源。(2) 环保使用清洁能源、零排放、无噪音、不存在环境污染。(3) 安全可靠、电热锅炉和空气源热泵都是成熟产品，维护操作方便。(4) 技术先进采用先进的触摸屏和PLC智能化控制装置。附图说明图1是本技术中电热锅炉/空气源热泵蓄热系统部分的结构示意图。 图2是本技术中智能控制系统部分的结构关系示意图。 图中虚线表示智能控制系统信号连接关系。 标记说明1——补水电磁阀；2——蓄热水箱；3——水箱温度传感器；4^一触摸屏智能控制装置；5——环境温度传感器；6——空气源热泵；7——热泵出口温度传感器； 8~~^泵迸口温度传感器； 9~一电热锅炉；10~—电热锅炉出口温度传感器；11——电热锅炉进口温度传感器；12——电热锅炉循环泵；13——^泵循环泵。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例作详细说明本实施例在以本实用新 型技术方案为前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有空气源热泵和智能蓄热装置的电热锅炉，包括相互连接的电热锅炉／空气源热泵蓄热系统和智能控制系统，智能控制系统监测调控蓄热系统中各个设备的运行，其特征在于：所述的电热锅炉／空气源热泵蓄热系统包括：蓄热水箱、空气源热泵、电热锅炉、热水用水点、锅炉循环泵、热泵循环泵，蓄热水箱通过管路分别与空气源热泵、电热锅炉、热水用水点连接，空气源热泵通过另一管路经由热泵循环泵与蓄热水箱连接，电热锅炉通过另一管路经由锅炉循环泵与蓄热水箱连接，还包括补水电磁阀、水箱温度传感器、环境温度传感器、热泵出口温度传感器、热泵进口温度传感器、锅炉出口温度传感器、锅炉进口温度传感器，补水电磁阀设置于蓄热水箱的自来水入口端，水箱温度传感器设置于蓄热水箱上，热泵出口温度传感器、热泵进口温度传感器分别设置于空气源热泵的出入口，锅炉出口温度传感器、锅炉进口温度传感器分别设置于电热锅炉出水管和进水管的出入口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程志华，
申请(专利权)人：上海广安工程应用技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]