專利名稱：全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)及供熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄熱供風(fēng)系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)及供熱方法。
背景技術(shù)：
目前，世界范圍存在能源需求緊張和節(jié)能減排雙重壓力，我國于2010年5月5日出臺(tái)的《國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加大工作力度確保實(shí)現(xiàn)“十一五”節(jié)能減排目標(biāo)的通知》，從“增強(qiáng)做好節(jié)能減排工作的緊迫感和責(zé)任感”、“強(qiáng)化節(jié)能減排目標(biāo)責(zé)任”、“加大淘汰落后產(chǎn)能力度”、“嚴(yán)控高耗能、高排放行業(yè)過快增長”、“加快實(shí)施節(jié)能減排重點(diǎn)工程”、“切實(shí)加強(qiáng)用能管理”、“強(qiáng)化重點(diǎn)耗能單位節(jié)能管理”、“推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能減排”、“大力推廣節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品”、“完善節(jié)能減排經(jīng)濟(jì)政策”、“加快完善法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)”、“加大監(jiān)督檢查力度”、“深入開展節(jié)能減排全民行動(dòng)”等14個(gè)方面做出要求，進(jìn)一步加大工作力度。確保“十一五”實(shí)現(xiàn)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右的目標(biāo)。
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國能源需求增長迅速，在積極倡導(dǎo)節(jié)能減排、綠色經(jīng)濟(jì)的大背景下，我國正大力發(fā)展如核電、風(fēng)電以及光伏發(fā)電等多種新能源形式作為重要的能源補(bǔ)充；滿足日益增長的電力能源需求，
電力能源可以轉(zhuǎn)化成人們所需的熱能，人們使用空調(diào)采暖便是一種典型模式，單從生產(chǎn)生活中對(duì)熱能需求看，由于傳統(tǒng)供熱取暖模式存在粗放式、不集中、衛(wèi)生環(huán)保性差已逐漸淡出人們視線，其他現(xiàn)有供熱取暖方式仍存在較突出的不足之處，主要表現(xiàn)如下
1、我國目前能源結(jié)構(gòu)仍以火電、水電模式為主體，存在結(jié)構(gòu)單一，分布不均勻的現(xiàn)象，局部地區(qū)不同時(shí)段不同季節(jié)存在用電高峰現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生“電荒”;為滿足重要負(fù)荷的電力供應(yīng)，時(shí)常被迫做出拉閘限電決定，這與高可靠性的不限電供電網(wǎng)建設(shè)初衷相背離；加之從前的一些高耗能、高排放行業(yè)以及一部分落后產(chǎn)能存在，且未能錯(cuò)峰運(yùn)行，更加加重了電力供應(yīng)相對(duì)緊張，倘若全部采用電力驅(qū)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)解決供熱取暖問題，勢(shì)必造成耗能大、不經(jīng)濟(jì)的局面；從而使節(jié)能減排環(huán)保的任務(wù)更加艱巨。此外，由于空調(diào)系統(tǒng)對(duì)溫度的調(diào)節(jié)往往依靠調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)輸出溫度恒定，并未設(shè)置專門的溫度調(diào)節(jié)裝置，況且引風(fēng)系統(tǒng)為封閉空間內(nèi)循環(huán)方式，長期使用，也會(huì)對(duì)人們的身體健康有所影響。
2、人民對(duì)生活條件和工作條件的要求越來越高，采用傳統(tǒng)爐具供暖的冬季取暖模式不僅不能從取暖方面和衛(wèi)生環(huán)保等方面取得理想效果，而且還面臨高耗能、高排放，不經(jīng)濟(jì)的環(huán)保問題。
3、采用集中供暖模式，在城市中逐步推廣，該模式雖在能源利用率上有所提高，但其根本上仍未擺脫利用一次能源如煤炭，燃油進(jìn)行燃燒，釋放出所需的熱能，通過水路管網(wǎng)為千家萬戶提供熱源，解決供熱取暖問題的老路，依然會(huì)存在能耗高，溫室氣體外排不環(huán)保，施工量大的缺點(diǎn)。
4、電力供給存在用電高峰期和低谷期，低谷時(shí)段多發(fā)生在晚上，社會(huì)用電量少，只好限制發(fā)電機(jī)組出力直至讓其停機(jī)，會(huì)造成很大的資源浪費(fèi)。白天用電高峰期電力又很緊張。從而造成電力供應(yīng)相對(duì)緊張的局面；這種高峰時(shí)電力短缺而低谷時(shí)電力過剩的現(xiàn)象是系統(tǒng)負(fù)荷特性與系統(tǒng)電源的特點(diǎn)造成的，晚上低谷電沒有被有效利用；不僅使得供電邊際成本增大，更影響到用電的安全穩(wěn)定。為避免一次能源對(duì)環(huán)境的影響，利用電力供給低谷期蓄能，人們?cè)O(shè)計(jì)制造了較多的電蓄熱系統(tǒng)滿足人們生產(chǎn)生活供熱取暖需求，其中專利號(hào) 201010606027. 7和專利號(hào)201010120571分別提供了一種固體儲(chǔ)能式電鍋爐及其換熱結(jié)構(gòu)和一種蓄熱式供熱機(jī)組及其蓄熱結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案，經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)其技術(shù)方案尚存在不足之處
其一，技術(shù)方案所述的設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且最重要的是，方案中仍然使用換熱器的流體管路結(jié)構(gòu)，在實(shí)際應(yīng)用中，由于我國北方晝夜溫差大，特別是在我國東北地區(qū)往往會(huì)出現(xiàn)-40度的嚴(yán)寒，造成采暖水管路受凍爆裂事件頻頻發(fā)生，使供暖可靠性大大降低，對(duì)人們的生活影響較大。
其二，從另一方面看，采用此種結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案，為了盡量避免流體管路中的水保持一定溫度不至于結(jié)冰，需要不間斷的維持蓄熱，造成很大的能源浪費(fèi)，而且一旦開機(jī)，就不能隨便停機(jī)，若此時(shí)發(fā)生供熱水管因嚴(yán)寒導(dǎo)致爆裂險(xiǎn)情發(fā)生，不僅無法及時(shí)停機(jī)搶修，而且即使停機(jī)搶修也會(huì)面臨供暖水管被二次凍住的風(fēng)險(xiǎn)，況且供暖系統(tǒng)日常的正常維護(hù)也需進(jìn)行，這將給實(shí)際運(yùn)行中帶來諸多不便。
其三，采用流體性介質(zhì)作為交換介質(zhì)向管網(wǎng)供暖，需時(shí)刻保持供暖一端溫度不宜太低，在溫度降低到80度左右時(shí)，就已經(jīng)不能滿足輸送供暖要求；因此剩余熱量將無法得到充分利用，使換熱效率低。
其四，施工難度大。由于換熱器、水泵等設(shè)備自身的原因，安裝施工難度大，工期長。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)及供熱方法，它具有設(shè)計(jì)合理，性能突出，便于實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)，它包括電氣控制部分和蓄熱裝置部分，所述蓄熱裝置部分包括殼體和送風(fēng)裝置，所述殼體內(nèi)設(shè)有蓄熱體以及用于加熱蓄熱體的加熱元件， 所述送風(fēng)裝置包括與蓄熱體連接的風(fēng)道以及與風(fēng)道相連接的風(fēng)機(jī)，所述加熱元件和風(fēng)機(jī)與電氣控制部分連接。
所述風(fēng)道中還設(shè)有空氣調(diào)節(jié)裝置，所述空氣調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置在風(fēng)道中的風(fēng)門以及風(fēng)門調(diào)節(jié)器，所述風(fēng)門分別設(shè)置在出口風(fēng)道和進(jìn)口風(fēng)道中；所述風(fēng)門包括與風(fēng)道所設(shè)轉(zhuǎn)軸鉸連接的扇狀結(jié)構(gòu)，所述扇狀結(jié)構(gòu)上設(shè)有保溫層，所述風(fēng)門調(diào)節(jié)器包括與轉(zhuǎn)軸連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電氣控制部分連接；所述電氣控制部分包括PLC控制器或工控機(jī)或單片機(jī)或嵌入式控制器。
所述蓄熱體的蓄熱材料采用含75% -95%鎂鋁尖晶石的耐火磚或含75% -95% 鎂的耐火磚或含75% -95%氧化鐵的耐火磚，所述蓄熱體中設(shè)有至少一個(gè)蓄熱體溫度傳感器，蓄熱體溫度傳感器與電氣控制部分連接。
所述殼體包括內(nèi)外都敷有保溫材料的外殼；外殼下部設(shè)有底座，所述外殼中設(shè)有5的保溫材料部分中設(shè)有熱量反射裝置；所述熱量反射裝置為防止熱量散失的金屬反射膜或鏡面反射層。
所述加熱元件包括鎳鉻加熱帶或鐵鉻鋁加熱帶或電熱管，所述加熱元件外面涂布有黑體輻射涂層。
所述外殼內(nèi)敷設(shè)的保溫材料，由內(nèi)到外分別設(shè)有耐高溫遠(yuǎn)紅外輻射涂料、耐高溫隔熱保溫材料、過渡涂料、隔離與支撐用鋼板、陶瓷纖維隔熱板或WDS納米隔熱保溫材料、 熱量反射裝置和陶瓷纖維隔熱板中的全部種類或部分種類；所述外殼和最外層的保溫材料陶瓷纖維隔熱板通過黏合劑黏合在一起，隔離與支撐用鋼板也與兩側(cè)的保溫材料通過黏合劑黏合成一體。
所述風(fēng)道包括進(jìn)口風(fēng)道、經(jīng)過蓄熱體的導(dǎo)熱風(fēng)道、以及出口風(fēng)道；所述進(jìn)口風(fēng)道通過導(dǎo)熱風(fēng)道和直連兩種形式與出口風(fēng)道相連通；所述風(fēng)機(jī)包括進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和出風(fēng)風(fēng)機(jī)；所述進(jìn)口風(fēng)道設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)有進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)；所述出口風(fēng)道設(shè)有出風(fēng)口，所述出風(fēng)口設(shè)有出風(fēng)風(fēng)機(jī)；所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別設(shè)有溫度傳感器；所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處的溫度傳感器，進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)以及出風(fēng)風(fēng)機(jī)分別與電氣控制部分連接；所述進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和/或出風(fēng)風(fēng)機(jī)采用直接或變頻驅(qū)動(dòng)方式或軟啟動(dòng)方式。所述導(dǎo)熱風(fēng)道與蓄熱體相配合。
所述進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和出風(fēng)風(fēng)機(jī)兩種風(fēng)機(jī)至少設(shè)有一種；所述進(jìn)口風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口還設(shè)有空氣熱量交換器，所述空氣熱量交換器包括一端與進(jìn)口風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口連接，另一端與待引入的新風(fēng)風(fēng)口連接的引風(fēng)管道；所述引風(fēng)管道內(nèi)部設(shè)有蛇型板式或螺線管式或螺旋板式換熱管道，所述蛇型板式或螺線管式或螺旋板式換熱管道兩個(gè)端口與室內(nèi)連接，在所述端口上設(shè)有熱量交換用風(fēng)機(jī)。
所述出風(fēng)口還與用戶端風(fēng)道直接連接或與設(shè)有換熱裝置的風(fēng)道連接；所述換熱裝置為外部換熱器。
一種供熱方法，該方法利用由室外引風(fēng)管道引入新風(fēng)，新風(fēng)經(jīng)預(yù)熱引入或直接引入蓄熱體的風(fēng)道，利用與風(fēng)道相連接的風(fēng)機(jī)直接提供暖風(fēng)方式或?qū)⑺门L(fēng)再通過外部換熱器進(jìn)行熱量轉(zhuǎn)換提供熱量的方式；所述系統(tǒng)中電氣控制部分采集溫度傳感器數(shù)據(jù)，單獨(dú)對(duì)進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和/或出風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制，實(shí)現(xiàn)出口的空氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)；或單獨(dú)對(duì)空氣調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過控制進(jìn)口風(fēng)道和出口風(fēng)道中風(fēng)門調(diào)節(jié)器開啟大小，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入蓄熱體內(nèi)部風(fēng)量和由進(jìn)口風(fēng)道貫穿至出口風(fēng)道風(fēng)量的相互配比，將出口的空氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)；或?qū)M(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和/或出風(fēng)風(fēng)機(jī)和空氣調(diào)節(jié)裝置協(xié)同調(diào)節(jié)控制，將出口的空氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。
本發(fā)明的工作原理
利用晚上低谷電時(shí)間段內(nèi)，蓄熱體由加熱元件在電氣控制部分控制下加熱。蓄熱體的溫度上升到規(guī)定溫度時(shí)，由電氣控制部分控制系統(tǒng)自動(dòng)停止加熱，系統(tǒng)蓄熱體的蓄熱材料采用氧化鎂磚等，系統(tǒng)的加熱部分采用至少一組鎳鉻加熱帶或鐵鉻鋁加熱帶或電熱管等，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，進(jìn)口風(fēng)機(jī)把空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)口送入進(jìn)口風(fēng)道、在圖1中A點(diǎn)進(jìn)入本系統(tǒng)，一部分新風(fēng)經(jīng)過內(nèi)部的導(dǎo)熱風(fēng)道、和蓄熱體進(jìn)行熱量交換，在出口風(fēng)道出輸出高溫空氣，高溫空氣經(jīng)過空氣調(diào)節(jié)裝置，與由A點(diǎn)經(jīng)風(fēng)門調(diào)節(jié)器自動(dòng)調(diào)節(jié)后沿風(fēng)道繼續(xù)輸送的新風(fēng)在B點(diǎn)進(jìn)行混合，把高溫空氣溫度降低到設(shè)定溫度左右，完成高溫空氣由設(shè)定的適宜溫度轉(zhuǎn)換的過程。若出口風(fēng)道出風(fēng)口處設(shè)有出風(fēng)風(fēng)機(jī)，則通過出風(fēng)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)暖風(fēng)外送。
系統(tǒng)電氣控制部分采集溫度傳感器數(shù)據(jù)，采取單獨(dú)對(duì)進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和/或出風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制、或單獨(dú)對(duì)空氣調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式，把出口的空氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。也可對(duì)進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和或出風(fēng)風(fēng)機(jī)和空氣調(diào)節(jié)裝置協(xié)同控制，將出口溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
本發(fā)明的有益效果
1、本裝置由于不采用水進(jìn)行交換，而是直接把空氣加熱，所以換熱效率高達(dá)98% 以上。傳統(tǒng)的電蓄熱鍋爐都是采用水作為交換介質(zhì)，在溫度降低到60度左右時(shí)，就已經(jīng)不能滿足供暖要求。本裝置可以把供暖溫度降低到蓄熱體的表面溫度30度以下。
2、本系統(tǒng)采用高溫蓄熱磚為主要蓄熱材料，主要利用夜間低谷電進(jìn)行蓄熱，保存熱量，工作溫度在1000度左右，溫度差在970度左右，極大的節(jié)約了空間。在電力高峰時(shí)段，自動(dòng)控制本裝置的放熱溫度，新風(fēng)經(jīng)由空氣熱量交換器把室內(nèi)空氣的熱量與新風(fēng)交換， 并重新由系統(tǒng)控制部分控制進(jìn)入蓄熱體的新風(fēng)與直接進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)進(jìn)行混合，輸出 25-30度左右的清新空氣進(jìn)入室內(nèi)空間。
3、本裝置使用極少的鋼材，而且內(nèi)部蓄熱體和其他材料可以重復(fù)利用。
4、本裝置能夠與外部普通換熱器相接，可以方便的輸出熱水和蒸汽。
5、生產(chǎn)過程安全、可靠、無污染。
一、與現(xiàn)有水蓄熱電鍋爐相比
a、體積很小，節(jié)約空間，固體蓄熱只是水蓄熱體積的20分之一左右。
b、效率很高。水蓄熱鍋爐只能蓄熱到85度左右，而放熱到55度時(shí)，出口溫度已經(jīng)降到35度以下。基本不能滿足舒適的需要。熱量利用率很低。而本裝置最高溫度可以達(dá)到1000度，放熱和系統(tǒng)的溫度一致，即系統(tǒng)的內(nèi)部溫度既是系統(tǒng)的輸出溫度。大大提高了系統(tǒng)的效率。
C、系統(tǒng)不需要利用水源、鹽、除垢劑等。節(jié)能環(huán)保。保護(hù)水資源。
d、使用壽命長。本系統(tǒng)的主要部件可以終生使用，并可以反復(fù)回收利用。
二、與現(xiàn)有的燃油、燃?xì)狻⑷济哄仩t相比。
I、節(jié)省能源。本裝置利用低谷電能蓄熱。可以充分利用風(fēng)電、水電、核電、火電等電力資源，使電力資源得到充分的利用。而其他幾種現(xiàn)有鍋爐主要以消耗資源為原料，并且以環(huán)境污染為代價(jià)。
II、本裝置可以不利用水資源。其他幾種鍋爐都是以消耗水資源來進(jìn)行熱量轉(zhuǎn)換的。
III、本裝置的熱效率高達(dá)98%以上。其他幾種鍋爐都在70-85%左右。
VI、使用壽命長。
V、節(jié)約金屬資源。本裝置使用很少的金屬資源。其他鍋爐使用的幾乎全部都是金屬。并且由于氧化等作用回收不易。而本裝置可以99%重復(fù)利用。
三、與現(xiàn)有各種鍋爐相比
A、維護(hù)費(fèi)用低廉，由于本系統(tǒng)主要部件終生使用，加熱元件理論使用壽命在30年左右。需要維護(hù)的只是各種電氣元件和風(fēng)機(jī)等易損部件等。大大減少了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
B、節(jié)省人工。本裝置采用全自動(dòng)控制，不需要人員隨時(shí)值班。
C、安全可靠。與其他各種鍋爐相比，沒有燃?xì)狻⑷加汀⑷济旱犬a(chǎn)生的各種危險(xiǎn)存在。運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
D、節(jié)省資源，例如水資源、金屬、特殊金屬、煤炭、石油、天然氣等。
四、本系統(tǒng)與固體蓄熱電鍋爐相比
1、不需要使用耐高溫的風(fēng)機(jī)和換熱器等，節(jié)約很多特殊鋼材和其他特殊材料；
2、不需要使用水，在寒冷地區(qū)可以方便使用，不受任何限制；
3、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，維護(hù)保養(yǎng)簡便；
4、使用場(chǎng)地干凈衛(wèi)生，噪音很小；
5、可以隨時(shí)開啟和停止運(yùn)行，在寒冷地區(qū)不需要放水等保護(hù)；
6、方便的和各種空調(diào)系統(tǒng)相連接；
7、節(jié)能效果顯著，沒有了加熱水和管道的熱量損失等。


圖1為系統(tǒng)剖面及空氣流動(dòng)示意圖2為系統(tǒng)全視概圖3為系統(tǒng)運(yùn)行示意圖4為系統(tǒng)空氣熱量交換示意圖5為系統(tǒng)剖面示意圖6為系統(tǒng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要部件示意圖。
其中1.蓄熱體，2.保溫層，3.外殼，4.底座，5.風(fēng)道，6.導(dǎo)熱風(fēng)道，7.熱量反射裝置，8.空氣調(diào)節(jié)裝置，9.加熱元件，10.蓄熱體溫度傳感器，11.風(fēng)門調(diào)節(jié)器，12.電氣控制部分，13.進(jìn)口風(fēng)道，14.出口風(fēng)道，15.溫度傳感器，16.空氣熱量交換器，17.熱量交換用風(fēng)機(jī)，18.室內(nèi)空氣風(fēng)道入口，19.室內(nèi)空氣風(fēng)道出口，20.出風(fēng)風(fēng)機(jī)，21.風(fēng)門，22.轉(zhuǎn)軸。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6中，通過圖示，提供了一種全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)，它包括電氣控制部分和蓄熱裝置部分，所述蓄熱裝置部分包括殼體和送風(fēng)裝置，所述殼體內(nèi)設(shè)有蓄熱體1以及用于加熱蓄熱體1的加熱元件9，所述送風(fēng)裝置包括與蓄熱體1連接的風(fēng)道5以及與風(fēng)道5相連接的風(fēng)機(jī)，所述加熱元件9和風(fēng)機(jī)與電氣控制部分12連接。
風(fēng)道中還設(shè)有空氣調(diào)節(jié)裝置8，所述空氣調(diào)節(jié)裝置8包括設(shè)置在風(fēng)道中的風(fēng)門21 以及風(fēng)門調(diào)節(jié)器11，所述風(fēng)門21分別設(shè)置在出口風(fēng)道14或進(jìn)口風(fēng)道13中；所述風(fēng)門21包括與風(fēng)道所設(shè)轉(zhuǎn)軸22鉸連接的扇狀結(jié)構(gòu)，所述扇狀結(jié)構(gòu)上設(shè)有保溫層2，所述風(fēng)門調(diào)節(jié)器 11包括與轉(zhuǎn)軸22連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電氣控制部分連接；所述電氣控制部分12 包括PLC控制器。
蓄熱體1的蓄熱材料采用鎂鋁尖晶石耐火磚或鎂磚或氧化鐵磚；所述蓄熱體1中設(shè)有一個(gè)蓄熱體溫度傳感器10，蓄熱體溫度傳感器10與電氣控制部分12連接。
殼體包括內(nèi)外都敷有保溫材料的外殼3 ；外殼3下部設(shè)有底座4，所述外殼3中設(shè)有的保溫材料部分中設(shè)有熱量反射裝置7 ；所述熱量反射裝置7為防止熱量散失的金屬反射膜或鏡面反射層。8
加熱元件9包括鎳鉻加熱帶或鐵鉻鋁加熱帶或電熱管，所述加熱元件9外面涂布有黑體輻射涂層。
所述外殼3內(nèi)敷設(shè)的保溫材料，由內(nèi)到外分別設(shè)有耐高溫遠(yuǎn)紅外輻射涂料、耐高溫隔熱保溫材料、過渡涂料、隔離與支撐用鋼板、陶瓷纖維隔熱板或WDS納米隔熱保溫材料、熱量反射裝置和陶瓷纖維隔熱板。
所述外殼3和最外層的保溫材料陶瓷纖維隔熱板通過黏合劑黏合在一起，隔離與支撐用鋼板也與兩側(cè)的保溫材料通過黏合劑黏合成一體。
風(fēng)道5包括進(jìn)口風(fēng)道13、經(jīng)過蓄熱體1的導(dǎo)熱風(fēng)道6、以及出口風(fēng)道14 ；所述進(jìn)口風(fēng)道13通過導(dǎo)熱風(fēng)道6和直連兩種形式與出口風(fēng)道14相連通；所述風(fēng)機(jī)包括進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和出風(fēng)風(fēng)機(jī)20 ；所述進(jìn)口風(fēng)道13設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)有進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)；所述出口風(fēng)道14設(shè)有出風(fēng)口，所述出風(fēng)口設(shè)有出風(fēng)風(fēng)機(jī)20 ；所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別設(shè)有溫度傳感器15 ；所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處的溫度傳感器15，進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)以及出風(fēng)風(fēng)機(jī)20分別與電氣控制部分12 連接；所述進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和出風(fēng)風(fēng)機(jī)20采用變頻驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)。
也可采用進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和出風(fēng)風(fēng)機(jī)20兩種風(fēng)機(jī)至少設(shè)置一個(gè)，有利于節(jié)能環(huán)保；所述進(jìn)口風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口還設(shè)有空氣熱量交換器16，所述空氣熱量交換器16包括一端與進(jìn)口風(fēng)道13的進(jìn)風(fēng)口連接，另一端與待引入的新風(fēng)風(fēng)口連接的引風(fēng)管道；所述引風(fēng)管道內(nèi)部設(shè)有蛇型板式或螺線管式或螺旋板式等換熱管道，所述蛇型板式或螺線管式或螺旋板式等換熱管道兩個(gè)端口與室內(nèi)連接，所述兩端口分別為室內(nèi)空氣風(fēng)道入口 18，室內(nèi)空氣風(fēng)道出口 19，實(shí)現(xiàn)對(duì)新風(fēng)的預(yù)熱。在所述室內(nèi)空氣風(fēng)道入口 18上設(shè)有熱量交換用風(fēng)機(jī)17。
出風(fēng)口還與用戶端風(fēng)道直接連接或與設(shè)有換熱裝置的風(fēng)道連接；所述換熱裝置為外部換熱器。
一種供熱方法，該方法利用由室外引風(fēng)管道引入新風(fēng)，新風(fēng)經(jīng)預(yù)熱引入或直接引入蓄熱體的風(fēng)道，利用與風(fēng)道相連接的風(fēng)機(jī)直接提供暖風(fēng)方式或?qū)⑺门L(fēng)再通過外部換熱器進(jìn)行熱量轉(zhuǎn)換提供熱量的方式；所述系統(tǒng)中電氣控制部分采集溫度傳感器數(shù)據(jù)，單獨(dú)對(duì)進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和/或出風(fēng)風(fēng)機(jī)20進(jìn)行變頻控制，實(shí)現(xiàn)出口的空氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)；或單獨(dú)對(duì)空氣調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過控制進(jìn)口風(fēng)道13和出口風(fēng)道14中風(fēng)門調(diào)節(jié)器 11開啟大小，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入蓄熱體內(nèi)部風(fēng)量和由進(jìn)口風(fēng)道13貫穿至出口風(fēng)道14風(fēng)量的相互配比，將出口的空氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)；或?qū)M(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和/或出風(fēng)風(fēng)機(jī)20和空氣調(diào)節(jié)裝置協(xié)同調(diào)節(jié)控制，將出口的空氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。
所述進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)或出風(fēng)風(fēng)機(jī)由電氣控制部分控制，直接或通過變頻控制或軟起動(dòng)控制，輸出穩(wěn)定壓力的加熱后的空氣。
蓄熱體的蓄熱材料采用含75% -95%鎂鋁尖晶石的耐火磚或含75% _95%鎂的耐火磚或含75% -95%氧化鐵的耐火磚。殼體包括外敷保溫材料的外殼3，所述外殼中設(shè)有保溫部分，包括耐高溫遠(yuǎn)紅外輻射涂料、耐高溫隔熱保溫材料、過渡涂料，加熱元件9外面涂布黑體輻射涂層。
在晚上低谷電時(shí)間段內(nèi)，蓄熱體1由加熱元件9在電氣控制部分12的控制下加熱。蓄熱體1的溫度在上升到控制溫度時(shí)，由電氣控制部分12控制系統(tǒng)自動(dòng)停止加熱，裝置蓄熱體1的蓄熱材料采用氧化鎂磚等，裝置的加熱元件9采用鎳鉻加熱帶或鐵鉻鋁加熱帶或電熱管等，外面涂布輻射材料；
在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，外部風(fēng)機(jī)通過空氣熱量交換系統(tǒng)16把空氣進(jìn)入圖2進(jìn)口風(fēng)道13、通過空氣調(diào)節(jié)裝置，經(jīng)過內(nèi)部的導(dǎo)熱風(fēng)道6和蓄熱體1進(jìn)行熱量交換，在圖2出口風(fēng)道14、輸出高溫空氣，高溫空氣經(jīng)過空氣調(diào)節(jié)裝置，和進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口通過空氣熱量交換系統(tǒng)16 進(jìn)入的新風(fēng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，把溫度降低到設(shè)定溫度左右，然后由出風(fēng)風(fēng)機(jī)送出。或進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)由溫度傳感器15進(jìn)行變頻控制，自動(dòng)把出口的空氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)，或經(jīng)過風(fēng)門調(diào)節(jié)器11控制，將溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。高溫氣體經(jīng)過外部設(shè)置的內(nèi)部含有流體換熱介質(zhì)的外部換熱器進(jìn)行熱量交換，形成風(fēng)暖和水暖兩種方式提供熱能的系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)保證整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
本系統(tǒng)的風(fēng)門調(diào)節(jié)器11通過自動(dòng)控制，對(duì)空間溫度和系統(tǒng)出口溫度進(jìn)行采樣，然后通過自動(dòng)控制單元對(duì)空氣調(diào)節(jié)控制器11進(jìn)行控制，對(duì)空氣調(diào)節(jié)控制器11的空氣分配進(jìn)行控制，分別調(diào)節(jié)進(jìn)出蓄熱體1的空氣和直接進(jìn)入系統(tǒng)的空氣比例，從而達(dá)到對(duì)溫度的自動(dòng)控制。
本系統(tǒng)的空氣熱量交換器16為空氣換熱器等，采用蛇型板式或螺線管式或螺旋板式等換熱形式。內(nèi)部填充導(dǎo)熱絲網(wǎng)等，增加導(dǎo)熱面積。
上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)，它包括電氣控制部分和蓄熱裝置部分，其特征是，所述蓄熱裝置部分包括殼體和送風(fēng)裝置，所述殼體內(nèi)設(shè)有蓄熱體以及用于加熱蓄熱體的加熱元件，所述送風(fēng)裝置包括與蓄熱體連接的風(fēng)道以及與風(fēng)道相連接的風(fēng)機(jī)，所述加熱元件和風(fēng)機(jī)與電氣控制部分連接。
2.如權(quán)利要求書1所述的全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)，其特征是，所述風(fēng)道中還設(shè)有空氣調(diào)節(jié)裝置，所述空氣調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置在風(fēng)道中的風(fēng)門以及風(fēng)門調(diào)節(jié)器，所述風(fēng)門分別設(shè)置在出口風(fēng)道和進(jìn)口風(fēng)道中；所述風(fēng)門包括與風(fēng)道所設(shè)轉(zhuǎn)軸鉸連接的扇狀結(jié)構(gòu)，所述扇狀結(jié)構(gòu)上設(shè)有保溫層，所述風(fēng)門調(diào)節(jié)器包括與轉(zhuǎn)軸連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電氣控制部分連接；所述電氣控制部分包括PLC控制器或工控機(jī)或單片機(jī)或嵌入式控制器。
3.如權(quán)利要求書1所述的全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)，其特征是，所述蓄熱體的蓄熱材料采用含75% -95%鎂鋁尖晶石的耐火磚或含75% -95%鎂的耐火磚或含75% -95%氧化鐵的耐火磚，所述蓄熱體中設(shè)有至少一個(gè)蓄熱體溫度傳感器，蓄熱體溫度傳感器與電氣控制部分連接。
4.如權(quán)利要求書1所述的全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)，其特征是，所述殼體包括內(nèi)外都敷有保溫材料的外殼；外殼下部設(shè)有底座，所述外殼中設(shè)有的保溫材料部分中設(shè)有熱量反射裝置；所述熱量反射裝置為防止熱量散失的金屬反射膜或鏡面反射層。
5.如權(quán)利要求書1所述的全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)，其特征是，所述加熱元件包括至少一組鎳鉻加熱帶或鐵鉻鋁加熱帶或電熱管，所述加熱元件外面涂布有黑體輻射涂層。
6.如權(quán)利要求書4所述的全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)，其特征是，所述外殼內(nèi)敷設(shè)的保溫材料，由內(nèi)到外分別設(shè)有耐高溫遠(yuǎn)紅外輻射涂料、耐高溫隔熱保溫材料、過渡涂料、隔離與支撐用鋼板、陶瓷纖維隔熱板或WDS納米隔熱保溫材料、熱量反射裝置和陶瓷纖維隔熱板中的全部種類或部分種類；所述外殼和最外層的保溫材料陶瓷纖維隔熱板通過黏合劑黏合在一起，隔離與支撐用鋼板也與兩側(cè)的保溫材料通過黏合劑黏合成一體。
7.如權(quán)利要求書1所述的全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)，其特征是，所述風(fēng)道包括進(jìn)口風(fēng)道、經(jīng)過蓄熱體的導(dǎo)熱風(fēng)道、以及出口風(fēng)道；所述進(jìn)口風(fēng)道通過導(dǎo)熱風(fēng)道和直連兩種形式與出口風(fēng)道相連通；所述風(fēng)機(jī)包括進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和出風(fēng)風(fēng)機(jī)；所述進(jìn)口風(fēng)道設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)有進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)；所述出口風(fēng)道設(shè)有出風(fēng)口，所述出風(fēng)口設(shè)有出風(fēng)風(fēng)機(jī)；所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別設(shè)有溫度傳感器；所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處的溫度傳感器，進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)以及出風(fēng)風(fēng)機(jī)分別與電氣控制部分連接；所述進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和/或出風(fēng)風(fēng)機(jī)采用直接或變頻驅(qū)動(dòng)方式或軟啟動(dòng)方式。
8.如權(quán)利要求書7所述的全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)，其特征是，所述進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和出風(fēng)風(fēng)機(jī)兩種風(fēng)機(jī)至少設(shè)有一種；所述進(jìn)口風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口還設(shè)有空氣熱量交換器，所述空氣熱量交換器包括一端與進(jìn)口風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口連接，另一端與待引入的新風(fēng)風(fēng)口連接的引風(fēng)管道；所述引風(fēng)管道內(nèi)部設(shè)有蛇型板式或螺線管式或螺旋板式換熱管道，所述蛇型板式或螺線管式或螺旋板式換熱管道兩個(gè)端口與室內(nèi)連接，在所述端口上設(shè)有熱量交換用風(fēng)機(jī)。
9.如權(quán)利要求書7所述的全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)，其特征是，所述出風(fēng)口還與用戶端風(fēng)道直接連接或與設(shè)有換熱裝置的風(fēng)道連接；所述換熱裝置為外部換熱器。
10.一種如權(quán)利要求書9所述系統(tǒng)的供熱方法，其特征是，該方法采用如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，利用由室外引風(fēng)管道引入新風(fēng)，新風(fēng)經(jīng)預(yù)熱引入或直接引入蓄熱體的風(fēng)道，利用與風(fēng)道相連接的風(fēng)機(jī)直接提供暖風(fēng)方式或?qū)⑺门L(fēng)再通過外部換熱器進(jìn)行熱量轉(zhuǎn)換提供熱量的方式；所述系統(tǒng)中電氣控制部分采集溫度傳感器數(shù)據(jù)，單獨(dú)對(duì)進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和/或出風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制，實(shí)現(xiàn)出口的空氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)；或單獨(dú)對(duì)空氣調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過控制進(jìn)口風(fēng)道和出口風(fēng)道中風(fēng)門調(diào)節(jié)器開啟大小，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入蓄熱體內(nèi)部風(fēng)量和由進(jìn)口風(fēng)道貫穿至出口風(fēng)道風(fēng)量的相互配比，將出口的空氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)；或?qū)M(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和/或出風(fēng)風(fēng)機(jī)和空氣調(diào)節(jié)裝置協(xié)同調(diào)節(jié)控制，將出口的空氣溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全新風(fēng)無水型電蓄熱系統(tǒng)及供熱方法，它包括電氣控制部分和蓄熱裝置部分，所述蓄熱裝置部分包括殼體和送風(fēng)裝置，所述殼體內(nèi)設(shè)有蓄熱體以及用于加熱蓄熱體的加熱元件，所述送風(fēng)裝置包括經(jīng)過蓄熱體的風(fēng)道以及與風(fēng)道相連接的風(fēng)機(jī)，所述加熱元件和風(fēng)機(jī)與電氣控制部分連接。本發(fā)明的有益效果本裝置由于不采用水進(jìn)行交換，而是直接把空氣加熱，所以換熱效率高達(dá)98％以上。傳統(tǒng)的電蓄熱鍋爐都是采用水作為交換介質(zhì)，在溫度降低到60度左右時(shí)，就已經(jīng)不能滿足供暖要求。本裝置可以把供暖溫度降低到蓄熱體的表面溫度30度以下。本裝置使用極少的鋼材，而且內(nèi)部蓄熱體可以重復(fù)利用。本裝置能夠與外部換熱器相接，可以方便的輸出熱水和蒸汽。
文檔編號(hào)F24D15/02GK102519080SQ20121000890
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者鄭永剛 申請(qǐng)人:鄭永剛