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基于相变材料储能换热箱的电加热炉及温控系统技术方案

技术编号:15431542 阅读:251 留言:0更新日期:2017-05-25 16:38
本发明专利技术公开了一种基于相变材料储能换热箱的电加热炉及温控系统,包括:密封腔体、电炉加热箱和相变材料储能换热箱;密封腔体的内壁为内胆储料箱,密封腔体的顶部开设有相变材料加料口;电炉加热箱包括介质油加热箱和电加热器、辅助加热器,介质油加热箱上开设有介质油加入口、介质油流出口A、介质油回流口;相变材料储能换热箱包括采暖换热箱和热交换管,采暖换热箱上设有介质油进入管、介质油流出口B、换热器出水管、换热器回水管、换热器排气阀;介质油进入管通过热交换管与介质油流出口B连通;换热器出水管与连接管D入口连接;换热器回水管与连接管D出口连接;介质油流出口B与介质油回流口连接;介质油流出口A与介质油进入管连接。

Electric heating furnace and temperature control system based on phase change material energy storage heat exchanger box

The invention discloses a phase change material storage heat transfer box and electric heating furnace temperature control system, which is based on a seal cavity, electric heating box and storage phase change materials heat box; wall sealing cavity for the liner material storage tank, top sealing cavity provided with phase change material feeding port; electric heating box including medium oil heating box and electric heater, auxiliary heater, heating medium oil box is provided with a medium inlet and a medium oil flow of oil export A, medium oil return port; phase change material storage box comprises a heat heating heat exchanger box and a heat exchange tube, heating and heat exchange box is provided with a medium inlet pipe, medium oil oil the export flow B, heat exchanger pipe, heat exchanger, water return pipe exhaust valve for heat exchanger; medium oil enters the pipe through the heat exchange tube and medium oil flow outlet B connectivity; heat exchanger outlet pipe and the connecting pipe connecting D heat exchanger back entrance; The water pipe is connected with the D outlet of the connecting pipe; the medium oil flow outlet B is connected with the medium oil return opening; the medium oil flow outlet A is connected with the medium oil into the pipe.

【技术实现步骤摘要】
基于相变材料储能换热箱的电加热炉及温控系统
本专利技术涉及供暖设备
,特别是涉及一种基于相变材料储能换热箱的电加热炉及温控系统。
技术介绍
近年来,随着社会的快速发展,人类生活水平的不断提高,在我国北方城市,暖气集中供暖已经成为人们生活工作过程中非常普及的一项事,目前,传统的供暖主要采用的是煤炭供暖或者是电加热供暖,众所周知,煤炭供暖在一定程度上解决了供暖的问题,但是由于煤炭供暖会产生极大地环境危害,因此,近几年来,随着环境问题的日益严峻,电能供热逐渐取代了煤炭加热,由于各种原因(比如上班时间和休息时间),电网中的电能耗电量是有很大差异性的,即电网中的电能存在峰值和谷值,众所周知,电加热器的功率一般比较高,如果在耗电高峰期使用电加热设备,将会给电网带来极大的负担,但是由于温度越寒冷,通过电网取电进而进行加热取暖的设备就更多,电网中的电能更加紧张,所以,设计开发一种能够在谷电时刻(即电网中的电能需求少时,电网中的电能富裕),提前进行电能加热,随后将热能进行储存,当峰电时刻(即电网中的电能需求多时,电网中的电能紧张时),停止从电网取电,利用存储的热能进行供暖。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种基于相变材料储能换热箱的电加热炉,用以弥补现有技术的不足。该基于相变材料储能换热箱的电加热炉将电加热与相变加热进行合理的搭配组合,在保证采暖需求的前提下,最大限度地节约了资源,保护了环境。能够满足单独用户的需求,同时具有节能环保,结构简单,使用方便的特点。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种基于相变材料储能换热箱的电加热炉,至少包括:密封腔体;所述密封腔体的内壁为内胆储料箱(3),所述密封腔体的外壁为壳体(1),所述壳体(1)和内胆储料箱(3)之间为保温层(2);所述密封腔体的顶部开设有相变材料加料口(13);位于密封腔体内的电炉加热箱和相变材料储能换热箱;其中:所述电炉加热箱包括介质油加热箱(16)和位于介质油加热箱(16)内的电加热器(18)、辅助加热器(17),在所述介质油加热箱(16)上开设有介质油加入口(24)、介质油流出口A(19)、介质油回流口(23);所述相变材料储能换热箱包括采暖换热箱(27)和位于采暖换热箱(27)内的热交换管(32),在所述采暖换热箱(27)上设有介质油进入管(33)、介质油流出口B(37)、换热器出水管(38)、换热器回水管(41)、换热器排气阀(42);所述介质油进入管(33)通过热交换管(32)与介质油流出口B(37)连通;所述换热器出水管(38)穿出密封腔体与供暖用的连接管D(43)入口连接;所述换热器回水管(41)穿出密封腔体与连接管D(43)出口连接;在所述连接管D(43)上安装有循环泵(40);所述介质油流出口B(37)通过管道与介质油回流口(23)连接;所述介质油流出口A(19)通过输油管路与介质油进入管(33)连接。进一步:所述密封腔体内竖直方向上设置有储料箱隔板A(4)和储料箱隔板B(5);所述储料箱隔板A(4)和储料箱隔板B(5)将密封腔体分割为介质油换热箱A(6)、介质油换热箱B(7)、相变材料储料箱(8);所述相变材料加料口(13)位于相变材料储料箱(8)的顶部;其中:相变材料储料箱(8)位于介质油换热箱A(6)和介质油换热箱B(7)中间;所述电炉加热箱和相变材料储能换热箱均位于相变材料储料箱(8)内;所述相变材料储料箱(8)内设置有连通介质油换热箱A(6)和介质油换热箱B(7)的介质油换热管(9);所述输油管路包括:用于将介质油流出口A(19)与介质油换热箱B(7)连通的第一连接管、以及用于将介质油换热箱A(6)与介质油进入管(33)连接的第二连接管。更进一步:所述介质油换热管(9)由多根相互平行的直管组成。更进一步:所述介质油换热管(9)为一根盘管。更进一步:所述采暖换热箱(27)内竖直方向上设置有换热箱隔板A(28)和换热箱隔板B(29);所述换热箱隔板A(28)和换热箱隔板B(29)将采暖换热箱(27)分割为介质油缓存箱A(30)、介质油缓存箱B(31)、储水箱(34);所述储水箱(34)位于介质油缓存箱A(30)和介质油缓存箱B(31)中间;所述储水箱(34)内设置有连通介质油缓存箱A(30)和介质油缓存箱B(31)的热交换管(32);所述介质油流出口B(37)位于介质油缓存箱A(30)的侧壁;所述换热器回水管(41)位于介质油缓存箱B(31)的侧壁;所述换热器出水管(38)位于储水箱(34)的底部。更进一步:所述热交换管(32)由多根相互平行的直管组成。更进一步:所述热交换管(32)为一根盘管。一种基于相变材料储能换热箱的电加热炉的温控系统:包括:用于检测相变材料储能换热箱内水温的水温探头(54);用于检测电炉加热箱内油温的油温探头(55);用于检测内胆储料箱(3)内相变物料温度的料温探头(56);用于检测室温的室温探头(60);用于控制电加热器(18)工作状态的油温控制器(57);用于控制辅助加热器(17)工作状态的料温控制器(59);用于控制介质油循环速率的水温控制器(52);用于控制水循环速率的室温控制器(53);其中:所述料温控制器(59)的I/O端口上分别电连接有峰电定时器(46)、辅助加热器(17)、料温探头(56)、料温显示器(48);所述油温控制器(57)的I/O端口上分别电连接有谷电定时器(47)、油温探头(55)、电加热器(18)、油温显示器(49);所述水温控制器(52)的I/O端口上分别电连接有水温探头(54)、连接于介质油进入管(33)处的流量油泵(35)、水温显示器(50)。进一步,还包括:用于保护油温探头(55)的油温保护管(62);用于保护水温探头(54)的水温保护管(64);用于保护料温探头(56)的料温保护管(63)。进一步:所述相变材料加料口(13)上安装有加料口盖(14);所述加料口盖(14)上开设有排气孔(15)。更进一步:所述温控系统的电源为市电、太阳能发电装置、风力发电装置中的一种或多种;当所述电源包括市电、太阳能发电装置、风力发电装置时,谷电为介质加热箱(16)加热的同时,太阳能发电装置、风力发电装置同时为介质加热箱(16)内的加热装置提供电能;或者太阳能集热管加热介质加热箱(16)内的介质油为储热材料蓄热,多余的热源直接或通过换热装置为用户提供生活热水。本专利技术具有的优点和积极效果是:通过采用上述技术方案,本专利技术将电加热与相变加热进行合理的组合,本专利首先利用电加热器对谷电对电炉加热箱内的介质油进行加热,随后电炉加热箱内的介质油通过循环管路依次进入密封腔体和相变材料储能换热箱,介质油首先与密封腔体内的相变材料进行换热,随后与相变材料储能换热箱内的水进行换热,此时,热能被存储在相变材料和水中;相变材料储能换热箱内的水与外界的取暖设备之间设置水循环管路,热水通过水循环管路将热能供应给用户;当峰电出现时,电加热器停止工作,相变材料将存储的热能通过热交换的方式为相变材料储能换热箱内的水供热,此时,用户的供暖热能由相变材料提供。当相变材料存储的热能耗尽时,可以通过辅助加热器进行供热;本专利技术提供的电加热炉,能够很好地避开峰电时刻,一方面保护了电网的安全性,本文档来自技高网...
基于相变材料储能换热箱的电加热炉及温控系统

【技术保护点】
一种基于相变材料储能换热箱的电加热炉,其特征在于:至少包括:密封腔体;所述密封腔体的内壁为内胆储料箱(3),所述密封腔体的外壁为壳体(1),所述壳体(1)和内胆储料箱(3)之间为保温层(2);所述密封腔体的顶部开设有相变材料加料口(13);位于密封腔体内的电炉加热箱和相变材料储能换热箱;其中:所述电炉加热箱包括介质油加热箱(16)和位于介质油加热箱(16)内的电加热器(18)、辅助加热器(17),在所述介质油加热箱(16)上开设有介质油加入口(24)、介质油流出口A(19)、介质油回流口(23);所述相变材料储能换热箱包括采暖换热箱(27)和位于采暖换热箱(27)内的热交换管(32),在所述采暖换热箱(27)上设有介质油进入管(33)、介质油流出口B(37)、换热器出水管(38)、换热器回水管(41)、换热器排气阀(42);所述介质油进入管(33)通过热交换管(32)与介质油流出口B(37)连通;所述换热器出水管(38)穿出密封腔体与供暖用的连接管D(43)入口连接;所述换热器回水管(41)穿出密封腔体与连接管D(43)出口连接;在所述连接管D(43)上安装有循环泵(40);所述介质油流出口B(37)通过管道与介质油回流口(23)连接;所述介质油流出口A(19)通过输油管路与介质油进入管(33)连接。...

【技术特征摘要】
2017.02.28 CN 2017101121774;2017.02.28 CN 201720181.一种基于相变材料储能换热箱的电加热炉,其特征在于:至少包括:密封腔体;所述密封腔体的内壁为内胆储料箱(3),所述密封腔体的外壁为壳体(1),所述壳体(1)和内胆储料箱(3)之间为保温层(2);所述密封腔体的顶部开设有相变材料加料口(13);位于密封腔体内的电炉加热箱和相变材料储能换热箱;其中:所述电炉加热箱包括介质油加热箱(16)和位于介质油加热箱(16)内的电加热器(18)、辅助加热器(17),在所述介质油加热箱(16)上开设有介质油加入口(24)、介质油流出口A(19)、介质油回流口(23);所述相变材料储能换热箱包括采暖换热箱(27)和位于采暖换热箱(27)内的热交换管(32),在所述采暖换热箱(27)上设有介质油进入管(33)、介质油流出口B(37)、换热器出水管(38)、换热器回水管(41)、换热器排气阀(42);所述介质油进入管(33)通过热交换管(32)与介质油流出口B(37)连通;所述换热器出水管(38)穿出密封腔体与供暖用的连接管D(43)入口连接;所述换热器回水管(41)穿出密封腔体与连接管D(43)出口连接;在所述连接管D(43)上安装有循环泵(40);所述介质油流出口B(37)通过管道与介质油回流口(23)连接;所述介质油流出口A(19)通过输油管路与介质油进入管(33)连接。2.根据权利要求1所述基于相变材料储能换热箱的电加热炉,其特征在于:所述密封腔体内竖直方向上设置有储料箱隔板A(4)和储料箱隔板B(5);所述储料箱隔板A(4)和储料箱隔板B(5)将密封腔体分割为介质油换热箱A(6)、介质油换热箱B(7)、相变材料储料箱(8);所述相变材料加料口(13)位于相变材料储料箱(8)的顶部;其中:相变材料储料箱(8)位于介质油换热箱A(6)和介质油换热箱B(7)中间;所述电炉加热箱和相变材料储能换热箱均位于相变材料储料箱(8)内;所述相变材料储料箱(8)内设置有连通介质油换热箱A(6)和介质油换热箱B(7)的介质油换热管(9);所述输油管路包括:用于将介质油流出口A(19)与介质油换热箱B(7)连通的第一连接管、以及用于将介质油换热箱A(6)与介质油进入管(33)连接的第二连接管。3.根据权利要求2所述基于相变材料储能换热箱的电加热炉,其特征在于:所述介质油换热管(9)由多根相互平行的直管组成。4.根据权利要求2所述基于相变材料储能换热箱的电加热炉,其特征在于:所述介质油换热管(9)为一根盘管。5.根据权利要求1-4任一项所述基于相变材料储能换热箱的电加热炉,其特征在于:所述采暖换热箱(27)内竖直方向上设置有换热箱隔板A(28)...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘天宇
申请(专利权)人:刘天宇
类型:发明
国别省市:天津,12

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