本发明专利技术属于蓄热水箱能源应用技术领域，公开了一种提高蓄热与放热效率的蓄热系统、方法及供热系统，蓄热水箱内部安装有上部配水器和下部配水器，上部配水器与出水管道相连，下部配水器与进水管道相连；蓄热侧循环水泵安装在蓄热侧进水管道和蓄热侧回水管道上。放热侧循环水泵安装在放热侧进、回水管道上，蓄热侧循环水泵与放热侧循环水泵采用变频泵，通过变频电机调节转速进而调节流量。蓄热侧供、回水管道以及放热侧供、回水管道上均安装阀门，在水箱蓄热与放热运行过程中调节水流速度、调度水流方向。本发明专利技术通过水泵、阀门的调节以及配水器的导流作用，加快冷热水混合速度，提高储能效率。效率。效率。
【技术实现步骤摘要】
一种提高蓄热与放热效率的蓄热系统、方法及供热系统
[0001]本专利技术属于蓄热水箱能源应用
，尤其涉及一种提高蓄热与放热效率的蓄热系统、方法及供热系统。
技术介绍
[0002]蓄热水箱是供热系统的重要组成部分，其利用峰谷电价差异，在用电低谷时期将水加热到一定的温度，使热量以显热的形式储存在水中，在用电高峰时期将水中的热量释放并合理利用，具有削峰填谷、节约减排的优势。常见的蓄热水箱在放热时保证水箱内良好的温度分层，避免不同温度水之间混合导致供水温度降低；但同时带来的问题是蓄热时由于冷热水密度差存在使得冷热水混合程度较低，提温速度减慢，蓄热时间延长，储能效率降低。
[0003]因此，专利技术一种蓄热时加快冷热水混合程度，使水箱内的水快速加热，提高储能效率；放热时保持良好的温度分层，相对提高供水温度，延长放热时间对于提高水箱高效蓄热与放热效率十分重要。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0005](1)现有供热设备在蓄热时，垂直温度梯度明显。使得储能效率低下。
[0006](2)现有供热设备在放热时，不能保证良好的水温分层效果，使得放热时间比较短。
[0007]解决以上问题及缺陷的难度为：本专利技术装置主要通过蓄热水箱外部的循环水泵、阀门以及内部的配水器联合作用实现蓄热水箱高效率蓄、放热。不同供热系统对应不同型号的水泵、阀门包括管径，并且水泵、阀门以及管径的选型都是为实现整个供热系统安全、高效运行，故若要实现本专利技术的效果就需先考虑整个系统再考虑蓄热水箱自身效果，因此蓄热水箱高效蓄、放热的实现是有局限性的。若要解决这种局限性，就需要另加阀门或者水泵甚至通过不断地调控以实现在大系统安全高效运行下的蓄热水箱本身的高效运行。
[0008]解决以上问题及缺陷的意义为：本专利技术蓄热水箱在蓄热时改变以往空间上层层升温的蓄热方法，通过加快冷热水混合程度，实现蓄热水箱在温度上的叠加升温，提高了蓄热效率。在放热时则通过避免供回水混合保证水温分层的方法，相对提高供水温度，延长放热时间，提高了能量利用率。本专利技术蓄热水箱既提高了水箱的蓄热效率又延长了放热时间，提高了能量利用效率，具有节能减排的优势。
技术实现思路
[0009]为克服相关技术中存在的问题，本专利技术公开实施例提供了一种提高蓄热与放热效率的蓄热系统、方法及供热系统，蓄热时利用对流换热方式保证冷热水快速混合均匀，放热时使水温形成良好分层效果从而提高蓄热与放热效率，
[0010]所述技术方案如下：一种蓄热系统的蓄热与放热方法，包括：
[0011]在蓄热时，利用冷热水自身物理性质，通过对流换热的方式使水箱蓄热水箱内冷
热水混合均匀，并通过第二蓄热侧循环水泵、第二阀门的调节以及下部配水器的导流作用，使冷热水快速混合；(根据蓄热水箱的规格确定，匹配孔口流速与蓄热水箱高度的关系，尽可能扩大雷诺数，使孔口出水形成射流，通过卷吸周围流体达到使冷热水快速混合的目的)。
[0012]在放热时，分布在蓄热水箱上部的高温热水从上部均匀缓慢(流速范围为0.1～0.3m/s)流出供给用热系统，将放热后的低温回水从蓄热水箱下部均匀缓慢引入蓄热水箱，使水温进行分层。
[0013]在一实施例中，在蓄热水箱蓄热时，第一蓄热侧循环水泵、第二蓄热侧循环水泵、第一阀门、第二阀门开启；第一放热侧循环水泵、第二放热侧循环水泵、第三阀门、第四阀门关闭；
[0014]经锅炉加热设备加热过的高温热水以一定流速进入布置在蓄热水箱下部的进水管道，再经下部配水器的引导作用均匀的流进蓄热水箱内部；
[0015]进入蓄热水箱内部的高温水通过下部配水器支管上的圆形孔洞流入蓄热水箱，以对流换热的方式与上部的低温水充分混合；混合后的水通过上部配水器的引导作用流入出水管道进而通过蓄热侧供水管道流进锅炉加热设备。
[0016]在一实施例中，通过调节第一蓄热侧循环水泵、第二蓄热侧循环水泵的频率以及第一阀门、第二阀门的开度调节流量大小，改变蓄热水箱进水口处的水流速度。
[0017]在一实施例中，在蓄热水箱放热时，第一放热侧循环水泵、第二放热侧循环水泵、第三阀门、第四阀门开启；第一蓄热侧循环水泵、第二蓄热侧循环水泵、第一阀门、第二阀门关闭；蓄热水箱内部的高温热水经上部配水器的导流作用流入出水管道；放热侧上部配水器孔口方向朝上，在引导高温热水均匀流动的同时减小竖直方向上的水流扰动；经用户或用热设备循环后回来的低温水通过进水管道流入蓄热水箱，再经下部配水器被水平均匀的推进到整个蓄热水箱底平面。
[0018]本专利技术另一目的在于提供一种提高蓄热与放热效率的蓄热系统，包括蓄热水箱，所述蓄热水箱内部安装有上部配水器和下部配水器；所述上部配水器与出水管道通过焊接相连，下部配水器与进水管道通过焊接相连；
[0019]所述出水管道通过第一蓄热侧循环水泵连通蓄热侧供水管道，所述第一蓄热侧循环水泵与出水管道之间安装有第一阀门；
[0020]所述出水管道还通过第二放热侧循环水泵连通放热侧供水管道，所述第二放热侧循环水泵与出水管道之间安装有第四阀门；
[0021]所述进水管道通过第二蓄热侧循环水泵连通蓄热侧回水管道，所述第二蓄热侧循环水泵与进水管道之间安装有第二阀门；
[0022]所述进水管道还通过第一放热侧循环水泵连通放热侧回水管道，所述第一放热侧循环水泵与进水管道之间安装有第三阀门；
[0023]第一蓄热侧循环水泵、第二蓄热侧循环水泵均采用变频泵，通过变频电机调节转速调节水流速；第一阀门、第四阀门、第二阀门、第三阀门在水箱蓄热与放热运行过程中用于调节水流速度、调度水流方向。
[0024]在一实施例中，所述进水管道在水平方向上位于蓄热水箱的中心位置，竖直高度依据弗劳德准则数确定；出水管道在水平方向上位于蓄热水箱的中心位置，竖直方向上出
水管道距离蓄热水箱顶部的距离等于进水管道距离蓄热水箱底部的距离；
[0025]所述蓄热水箱内安装有多个水位探头，各水位探头之间等间距设置，所述水位探头上安装温度传感器，用来监测反映不同水位处蓄热水箱内的温度。
[0026]在一实施例中，所述上部配水器与下部配水器形状相同；
[0027]所述上部配水器支管上开孔且孔洞的开孔方向向上，所述下部配水器支管上开孔且孔洞的开孔方向向下。
[0028]在一实施例中，所述蓄热水箱箱体侧面的上部设置溢流管，引导和排出蓄热水箱内多余的水。
[0029]在一实施例中，所述蓄热水箱顶部设置补水管，在蓄热水箱缺水时，为蓄热水箱提供补给水量。
[0030]在一实施例中，所述蓄热水箱下部安装泄水管，用于水箱检修、清洗时排空蓄热水箱中的水；
[0031]所述蓄热水箱的外侧均匀包裹有保温层。保护蓄热水箱以及提高蓄热水箱保温性能的作用。
[0032]结合上述的所有技术方案，本专利技术所具备的优点及积极效果为：
[0033]本专利技术蓄热侧循环水泵安装在蓄热侧进水管道和蓄热侧回水管道上。放热侧循环水本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高蓄热与放热效率的蓄热系统，包括蓄热水箱(18)，其特征在于，所述蓄热水箱(18)内部安装有上部配水器(5)和下部配水器(6)；所述上部配水器(5)与出水管道(13)通过焊接相连，下部配水器(6)与进水管道(14)通过焊接相连；所述出水管道(13)通过第一蓄热侧循环水泵(7)连通蓄热侧供水管道(2)，所述第一蓄热侧循环水泵(7)与出水管道(13)之间安装有第一阀门(9)；所述出水管道(13)还通过第二放热侧循环水泵(20)连通放热侧供水管道(3)，所述第二放热侧循环水泵(20)与出水管道(13)之间安装有第四阀门(12)；所述进水管道(14)通过第二蓄热侧循环水泵(19)连通蓄热侧回水管道(1)，所述第二蓄热侧循环水泵(19)与进水管道(14)之间安装有第二阀门(10)；所述进水管道(14)还通过第一放热侧循环水泵(8)连通放热侧回水管道(4)，所述第一放热侧循环水泵(8)与进水管道(14)之间安装有第三阀门(11)；第一蓄热侧循环水泵(7)、第二蓄热侧循环水泵(19)均采用变频泵，通过变频电机调节转速调节水流速；第一阀门(9)、第四阀门(12)、第二阀门(10)、第三阀门(11)在水箱蓄热与放热运行过程中用于调节水流速度、调度水流方向。2.根据权利要求1所述的提高蓄热与放热效率的蓄热系统，其特征在于，所述上部配水器(5)与下部配水器(6)形状相同；所述进水管道(14)在水平方向上位于蓄热水箱(18)的中心位置，竖直高度依据弗劳德准则数确定；出水管道(13)在水平方向上位于蓄热水箱(18)的中心位置，竖直方向上出水管道(13)距离蓄热水箱(18)顶部的距离等于进水管道(14)距离蓄热水箱(18)底部的距离；所述上部配水器(5)支管上开孔且孔洞的开孔方向向上，所述下部配水器(6)支管上开孔且孔洞的开孔方向向下。3.根据权利要求1所述的提高蓄热与放热效率的蓄热系统，其特征在于，所述蓄热水箱(18)内安装有多个水位探头，各水位探头之间等间距设置，所述水位探头上安装温度传感器，用来监测反映不同水位处蓄热水箱(18)内的温度；所述蓄热水箱(18)箱体侧面的上部设置溢流管(17)，引导和排出蓄热水箱(18)内多余的水。4.根据权利要求1所述的提高蓄热与放热效率的蓄热系统，其特征在于，所述蓄热水箱(18)顶部设置补水管(15)，在蓄热水箱(18)缺水时，为蓄热水箱(18)提供补给水量。5.根据权利要求1所述的提高蓄热与放热效率的蓄热系统，其特征在于，所述蓄热水箱(18)下部安装泄...
【专利技术属性】
技术研发人员：师涌江，陈宁洁，刘蒙，吉文丽，张恒，翟炯，侯子维，
申请(专利权)人：河北建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：
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