[发明专利]可关断热输出的固体电蓄热系统

说明书

本发明公开了一种可关断热输出的固体电蓄热系统，它包括：带保温壳体的蓄热罐体，换热器，工作控制器，技术要点是：在蓄热罐体内盛装有固体蓄热材料，在固体蓄热材料内均布有电加热管，在固体蓄热材料内还盘绕有金属翅片管，金属翅片管上部通过输出管与换热器顶部相连通，金属翅片管下部依次通过输入管及循环驱动器与换热器低温输出口相连通；所述换热器其内部装有热载体吸热管道，能存储蒸汽状态和液体状态换热介质的金属密闭腔体；热载体吸热管道的下接口通过连接管与热载体源相连通，而热载体吸热管道的上接口安装热载体输出阀门，热载体输出阀门与热用户之间用连接管连通。利用廉价的低谷电能加热固体蓄热材料进行蓄热，再将固体蓄热材料中存储的热能按间歇式热用户供热需求输出热能。

技术领域

本发明涉及固体电蓄热技术领域，具体地说就是一种利用廉价的低谷电能加热固体蓄热材料进行蓄热，再将固体蓄热材料中存储的热能按间歇式热用户供热需求输出热能的可关断热输出的固体电蓄热系统。本装置可为用户提供生活热水、蒸汽或输出循环供热的热载体。

背景技术

目前，市场上常见的固体电蓄热设备，一般在蓄热时利用廉价的低谷电能将设备内的固体蓄热材料温度加热到200-500℃之间存储热能，放热时换热器利用空气作为换热介质吸收固体蓄热材料中的热能输出。这种换热器采用“风-水”换热模式，通过调节循环风携带的热功率或增加换热器内翅片管的吸热面积来增加热输出能力。安装此类换热器的固体电蓄热设备，可以在电输入功率5%至200%范围调节设备放热输出能力。此类固体电蓄热设备存在的缺点是不能长时间保持热能零输出，尤其是在设备的蓄热时间段更难做到。究其原因主要是热用户不需要热能时，不能清除设备换热通道内的空气换热介质，不易阻断放热通道中充满空气的固体蓄热材料向换热器传递热能，这些热能积累在换热器内使热载体温度持续升高或汽化，造成热能损失甚至出现安全事故。此类固体电蓄热设备只适用于有连续供热需求或固体电蓄热功率在100千瓦以上有独立设备用房的热用户。为克服换热器不能长时间保持热能零输出的缺陷，需要重新选择一种新交换介质替代空气交换介质完成固体蓄热材料向换热器传递热能的过程，当用户无热能需求时可收回换热通道中的交换介质或停止换热介质流动，阻断固体蓄热材料的放热通道，从中节约电能。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用低谷电能进行固体电蓄热，并随时根据热用户的需求而使用的可关断热输出的固体电蓄热系统。

本发明所采用的技术方案：一种可关断热输出的固体电蓄热系统，它包括有：带有保温壳体的蓄热罐体，换热器，工作控制器，热载体源，热用户，其特征在于：蓄热罐体装在保温壳体内部，在蓄热罐体内盛装有固体蓄热材料，在固体蓄热材料内均布有与供电回路连接的电加热管，在固体蓄热材料内还盘绕有能耐受固体蓄热材料在高温或发生相变液化状态腐蚀的金属翅片管，金属翅片管上部通过输出管与换热器高温输入口相连通，金属翅片管下部依次通过输入管、循环驱动器与换热器低温输出口相连通，在蓄热罐体上端还设有固体蓄热材料的进料口，在蓄热罐体下端设有固体蓄热材料的泄放口；所述换热器是带保温涂层的内部装有热载体吸热管道，能存储换热介质的金属密闭腔体；在金属密闭腔体内部热载体吸热管道的下接口通过连接管与热载体源相连通，而金属密闭腔体内部热载体吸热管道的上接口安装热载体输出阀门，热载体输出阀门与热用户之间用连接管相衔接。

本发明所述的工作控制器是设置、存储蓄热和放热参数，按蓄热和放热参数工作的智能执行部件。

本发明所述热载体源是指能输出包括纯净水、压缩空气、导热油、防冻液或在管道中具有流动性热载体的装置。

本发明所述的热用户包括有热水、蒸汽、建筑物供暖、工业热源、医务消毒、淋浴间热水器、热水饮水机需求的用户。

本发明所述的液体状态换热介质是指具有吸热时可以产生蒸汽，遇冷时可以凝结成流动液体或可在固体蓄热材料工作温度范围内不气化的导热流体。

本发明所述的固体蓄热材料是指盐类颗粒、煅烧红铁矿颗粒、碎石骨料的散装固体材料。