[发明专利]一种蓄热式电加热机组

说明书

技术领域

本发明涉及加热供暖领域，具体涉及一种蓄热式的电加热机组。

背景技术

随着社会、经济的发展，能源的供需矛盾日益突出。特别在城市区域，电力资源使用存在很大问题，其中最为关键的一点就是用电高峰时间特别集中，从而导致供电设备利用率低，发电成本高，电价降低空间小。为了缓解用电峰谷差值，提高设备效率，电力部门出台了一系列措施，采用分时电价，拉大用电峰谷差价，鼓励在用电低峰时段用电。就单个项目而言，如果能调整用电方式和技术手段，使电力资源产生削峰填谷，就会达到减少装机容量、节省运行费用的效果。目前，由于燃煤锅炉在部分区域的限制使用以及燃油、燃气使用的局限性和城市用电政策的鼓励，采用电蓄热采暖方式开始获得社会的认可。传统的蓄热式电加热机组一般是直接在加热机组内增加一个蓄热模块，但这种电加热机组由于是集中加热，其能耗大、热效率低、水的热稳定性差，在推广使用上也受到限制。

发明内容

为解决上述问题，本发明设计了一种设有真空环境的蓄热式电加热机组，利用水在负压状态下沸点低、蒸发快，遇冷易冷凝进行热交换速度快的特点，进行热能的交换，以达到对换热管和蓄热装置的高效、快速热交换目的。

依据上述理论基础本发明设计了一种蓄热式电加热机组，所述蓄热式电加热机组外部为壳体，所述壳体围成密闭空腔，所述密闭空腔为真空环境，所述密闭空腔的底部设有电加热模块，所述密闭空腔的中间设有蓄热模块，所述密闭空腔的上部设有热交换模块，所述密闭空腔内充有水，所述水没过所述电加热模块和所述蓄热模块，所述壳体外部设有配电控制模块和抽真空模块，所述抽真空模块通过管道连通壳体内部密闭空腔，所述管道设有开关阀，所述配电控制模块与电加热模块电连接。

进一步的，所述配电控制模块包括PLC自控模块，所述壳体安装有压力变送器和温度传感器，所述压力变送器实时监测密闭空腔内的压力并连接所述PLC自控模块，所述温度变送器实时监测密闭空腔内的水的温度并连接所述PLC自控模块。

配电自控模块对电加热模块采用时间控制和温度控制两种模式，时间控制模块:用电高峰时段停止电加热模块运行，整个机组通过蓄热模块做热源对密闭空腔中的水进行加热；当处于用电低谷期时，启动电加热模块对密闭空腔中的水加热，水对蓄热模块进行热交换，蓄热模块中蓄热材料开始发生相变并蓄热。温度控制模块：当蓄热模块开始蓄热时密闭空腔中的水温度是一个相对稳定值，当水温发生明显升高时说明蓄热模块已经存蓄满热能，这时控制电加热模块停止工作；当密闭空腔中的水在利用蓄热模块加热同时电加热模块处于停止状态而水温不足以满足热交换模块所需的热交换温度时控制电加热模块开启，对水进行适当补热，达到水温后控制电加热模块停止。

进一步的，所述电加热模块为304不锈钢材料的电加热管束。电加热模块没于水中，304不锈钢材料可以延长使用寿命，

进一步的，所述蓄热模块为内填相变蓄热材料的不锈钢管束。相变蓄热材料具有蓄热密度较高(一般都可以达到200kJ/kg以上)，蓄、放热过程近似等温等优点。

进一步的，所述抽真空模块为抽真空泵，所述抽真空泵与所述配电控制模块电连接，所述抽真空泵与所述密闭空腔通过密闭管道连接，所述管道设有自控开关阀，所述自控开关阀连接所述PLC模块。PLC自控模块根据压力变送器传输的密闭空腔中的压力变化情况来控制抽真空泵的启停，并配合对自控开关阀开关的控制来对电加热机组的密闭空腔进行抽真空，以维持密闭空间的真空环境。

进一步的，所述蓄热式电加热机组还包括基础结构模块，所述基础结构模块包括位于电加热机组底部的100mm厚H型钢构成的承重基础、10号槽钢构成的第一固定支架、6号槽钢构成的第二固定支架和壳体外表面的10mm厚围护钢板，所述电加热模块固定在第一固定支架上，所述蓄热模块固定在第二固定支架上。基础结构模块可以有效的支撑各功能单元。

进一步的，所述蓄热式电加热机组还包括保温绝缘模块，所述保温绝缘模块为包覆在蓄热式电加热机组四周及上表面的30mm厚橡塑保温材料，所述保温材料外覆盖一层铝箔，所述蓄热式电加热机组底部设置30mm厚隔热层。机组整体外加绝缘保温层可以有效防止机组的热量流失，提高机组的加热效率。