一种拼装式相变蓄热供暖系统技术方案

本发明专利技术涉及一种拼装式相变蓄热供暖系统，包括小型电蓄热箱，设置在小型电蓄热箱内的相变蓄热盒和电加热管，与小型电蓄热箱经若干管道连接的板式换热器、电动三通阀、第一循环泵，设置在板式换热器供暖散热末端一侧的第一温度传感器，以及用以控制向供暖散热末端供热的智能控制单元。智能控制单元通过控制电动三通阀和启动第一循环泵开启供热，以及在第一温度传感器检测的室内温度达到预设温度时控制电动三通阀换向以停止供热。本发明专利技术可根据不同面积的建筑组合不同数量的小型电蓄热箱，与建筑所需热量精准匹配，同时智能控制单元能够提高供暖系统在供热过程中的整体控制精度，进一步提高了供热效率且避免了电能的过量消耗。提高了供热效率且避免了电能的过量消耗。提高了供热效率且避免了电能的过量消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种拼装式相变蓄热供暖系统


[0001]本专利技术涉及蓄热供暖
，尤其涉及一种拼装式相变蓄热供暖系统。

技术介绍

[0002]随着经济社会的快速发展，我国能源消耗量不断攀升，建筑能耗的快速增长是其中的重要原因，专家预测石油和天然气能源到2050年即将消耗枯竭，降低建筑能耗能有效降低我国的整体能源消耗。在建筑运行阶段，不仅能耗量大，还具有负荷利用小时数高、能源需求量峰谷差异大、用能经济成本高等特点。
[0003]近年来，随着清洁能源使用理念的推广，在双减政策的背景下，分布式发电单元接入建筑能源系统的现象日益增多，但光伏发电、风力发电等可再生能源发电方式有一显著缺点，就是发电量受天气等外部条件影响较大，稳定性差，与负荷需求难以匹配。
[0004]应用相变蓄热技术的拼装式供暖设备可以将间断的、分散的、不稳定的热能有效储存起来并应用，有效解决能源浪费问题，此外利用电蓄热装置进行采暖能够在一定程度上起到移峰填谷、节省运行费用的效果。
[0005]中国专利公开号CN110006090A公开了一种相变蓄热供暖装置，该装置利用简单的控制系统能够判断当前时间段是处于谷电期间或峰电期间，当处于谷电期间开启充热供暖工作模式，处于峰电期间开启放热供暖工作模式，并且能够在建筑当前温度小于目标温度时开启辅助供暖工作模式，该装置能够降低采暖成本，减少电网高峰期间的压力，但仍存在以下问题：
[0006]1、现有的相变蓄热供暖设备多为固定式，且供热量不可随不同建筑面积供热需求而改变，蓄热能力有限；
[0007]2、现有的相变蓄热供暖系统在供热过程中对供暖系统整体控制精度不高，导致过量消耗电能和/或供热效率不高。

技术实现思路

[0008]为此，本专利技术提供一种拼装式相变蓄热供暖系统，用以克服现有技术中，利用相变蓄热材料采取电能移峰填谷的方法供暖时，相变蓄热供暖设备因固定式而蓄热能力有限且供暖系统整体控制精度不高的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供一种拼装式相变蓄热供暖系统，包括：
[0010]小型电蓄热箱，包括设置在其内上部的用以蓄热的相变蓄热盒和设置在其内下部的用以加热液体介质的电加热管，小型电蓄热箱用以向供暖散热末端供热，该小型电蓄热箱至少为一个；
[0011]板式换热器，其与所述小型电蓄热箱经若干管道连接，板式换热器用以将所述小型电蓄热箱中的热量经所述液体介质转换至供暖散热末端；
[0012]电动三通阀，其设置在所述板式换热器和小型电蓄热箱之间的管道上，电动三通阀用以控制所述液体介质进出板式换热器；
[0013]第一循环泵，其设置在所述电动三通阀和小型电蓄热箱之间的管道上，第一循环泵用以驱动所述液体介质在所述板式换热器和小型电蓄热箱之间循环；
[0014]第一温度传感器，其设置在远离所述小型电蓄热箱的所述板式换热器的一侧，第一温度传感器用以检测所述供暖散热末端的液体温度；
[0015]智能控制单元，其与所述小型电蓄热箱、电动三通阀、第一循环泵以及第一温度传感器连接，智能控制单元用以在向所述供暖散热末端供热时控制所述电动三通阀和启动所述第一循环泵以向所述供暖散热末端供热，以及在所述第一温度传感器检测的所述液体温度达到预设温度时控制所述电动三通阀换向以停止向供暖散热末端供热。
[0016]进一步地，所述小型电蓄热箱还包括设置在其上端面的用以向箱体内填充液体介质的进液口和用以将箱体内液体介质导出的出液口。
[0017]进一步地，若干所述管道包括与所述进液口连接的第一进液管，与所述出液口连接的第一出液管，与所述板式换热器连接的第二进液管和第二出液管。
[0018]进一步地，还包括集液器，其设置在所述第一出液管和第二进液管之间，与所述小型电蓄热箱经第一出液管连接，与所述板式换热器经第二进液管连接，用以将所述小型电蓄热箱内蓄热完成的液体介质进行收集；
[0019]分液器，其设置在所述第一进液管和第二出液管之间，与所述小型电蓄热箱经第一进液管连接，与所述板式换热器经第二出液管连接，用以将液体介质分配至所述小型电蓄热箱。
[0020]进一步地，所述电动三通阀设置在所述第二出液管上，且与第二进液管连接；所述第一循环泵设置在第二出液管和第二进液管之间。
[0021]进一步地，还包括第二温度传感器，其设置在所述板式换热器和集液器之间的第二进液管上，用以检测集液器收集的液体介质的温度；所述智能控制单元还与所述第二温度传感器连接；
[0022]第二循环泵，其设置在远离所述小型电蓄热箱的所述板式换热器的一侧，用以驱动所述液体介质在所述板式换热器和供暖散热末端之间循环。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，本专利技术由可拆卸拼装的小型电蓄热箱组成，结构简单、紧凑、轻巧，设计科学合理，无需管网，使用方便、灵活；
[0024]尤其，本专利技术可根据不同面积的建筑，可组合不同数量的小型电蓄热箱，与建筑所需热量精准匹配，大大节约能源，避免造成不必要的能源浪费，达到节能减排的目的，针对存在峰谷电价的地区，可以利用“低电价”时段的电量，将热量储存在相变蓄热材料中，节省运行费用，提高经济效益；
[0025]尤其，本专利技术的蓄热载体为高蓄热密度的相变材料，该相变材料的温度范围为60～200℃，放热温差变化小，温度适宜，放热稳定，温度整体波动小，舒适度高。
[0026]尤其，本专利技术采用板式换热器与供暖散热末端间接换热，传热系数大大提高，结构紧凑，适应性大，拆洗方便。
[0027]进一步地，本专利技术通过智能控制单元根据建筑面积初步确定小型电蓄热箱的初始数量，提高了对供暖系统在供热过程中的整体控制精度，进一步避免了电能的过量消耗。
[0028]进一步地，本专利技术通过智能控制单元确定供暖散热末端的建筑中若干个室内温度在预设时长内的温度散失变化量是否合格，进一步提高了对供暖系统在供热过程中的整体
控制精度。
[0029]进一步地，本专利技术通过智能控制单元在温度散失变化量不合格时确定温度散失变化量不合格的室内面积之和，通过该室内面积之和与预设室内面积之和的比对结果确定是否增加小型电蓄热箱，进一步提高了对供暖系统在供热过程中的整体控制精度。
[0030]进一步地，本专利技术通过智能控制单元在需要增加小型电蓄热箱时计算室内面积之和与预设面积之和的比值确定小型电蓄热箱的数量增量，进一步提高了对供暖系统在供热过程中的整体控制精度，从而进一步避免了电能的过量消耗。
[0031]进一步地，本专利技术通过智能控制单元根据板式换热器的换热效率和预设换热效率的比对结果初步确定第一循环泵和第二循环泵的初始功率，进一步提高了对供暖系统在供热过程中的整体控制精度，从而进一步提高了供热效率且避免了电能的过量消耗。
[0032]进一步地，本专利技术通过智能控制单元根据室外温度和预设室外温度的比对结果初步确定电加热管的初始加热功率，进一步提高了对供暖系统在供热过程中的整体控制精度，从而进一步提高了供热效率且避免了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拼装式相变蓄热供暖系统，其特征在于，包括：小型电蓄热箱，包括设置在其内上部的用以蓄热的相变蓄热盒和设置在其内下部的用以加热液体介质的电加热管，小型电蓄热箱用以向供暖散热末端供热，该小型电蓄热箱至少为一个；板式换热器，其与所述小型电蓄热箱经若干管道连接，板式换热器用以将所述小型电蓄热箱中的热量经所述液体介质转换至供暖散热末端；电动三通阀，其设置在所述板式换热器和小型电蓄热箱之间的管道上，电动三通阀用以控制所述液体介质进出板式换热器；第一循环泵，其设置在所述电动三通阀和小型电蓄热箱之间的管道上，第一循环泵用以驱动所述液体介质在所述板式换热器和小型电蓄热箱之间循环；第一温度传感器，其设置在远离所述小型电蓄热箱的所述板式换热器的一侧，第一温度传感器用以检测所述供暖散热末端的液体温度；智能控制单元，其与所述小型电蓄热箱、电动三通阀、第一循环泵以及第一温度传感器连接，智能控制单元用以在向所述供暖散热末端供热时控制所述电动三通阀和启动所述第一循环泵以向所述供暖散热末端供热，以及在所述第一温度传感器检测的所述液体温度达到预设温度时控制所述电动三通阀换向以停止向供暖散热末端供热。2.根据权利要求1所述的拼装式相变蓄热供暖系统，其特征在于，所述小型电蓄热箱还包括设置在其上端面的用以向箱体内填充液体介质的进液口和用以将箱体内液体介质导出的出液口。3.根据权利要求2所述的拼装式相变蓄热供暖系统，其特征在于，若干所述管道包括与所述进液口连接的第一进液管，与所述出液口连接的第一出液管，与所述板式换热器连接的第二进液管和第二出液管。4.根据权利要求3所述的拼装式相变蓄热供暖系统，其特征在于，还包括：集液器，其设置在所述第一出液管和第二进液管之间，与所述小型电蓄热箱经第一出液管连接，与所述板式换热器经第二进液管连接，用以将所述小型电蓄热箱内蓄热完成的液体介质进行收集；分液器，其设置在所述第一进液管和第二出液管之间，与所述小型电蓄热箱经第一进液管连接，与所述板式换热器经第二出液管连接，用以将液体介质分配至所述小型电蓄热箱。5.根据权利要求4所述的拼装式相变蓄热供暖系统，其特征在于，所述电动三通阀设置在所述第二出液管上，且与第二进液管连接；所述第一循环泵设置在第二出液管和第二进液管之间。6.根据权利要求5所述的拼装式相变蓄热供暖系统，其特征在于，还包括：第二温度传感器，其设置在所述板式换热器和集液器之间的第二进液管上，用以检测集液器收集的液体介质的温度；第二温度传感器还与所述智能控制单元连接；第二循环泵，其设置在远离所述小型电蓄热箱的所述板式换热器的一侧，用以驱动所述液体介质在所述板式换热器和供暖散热末端之间循环；第二循环泵还与所述智能控制单元连接。7.根据权利要求5所述的拼装式相变蓄热供暖系统，其特征在于，所述智能控制单元在
向所述供暖散热末端供热前，根据所述供暖散热末端的建筑的待供热面积和预设待供热面积...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥飞，韩月，王路，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：