本實用新型涉及一種蓄熱裝置，特別涉及一種家用電加熱蓄熱換熱器結構。

背景技術：

中國改革以來，經濟一路高速發展，一次能源煤炭、石油在發展過程中大規模得使用，導致環境問題日趨嚴重，污染大氣，氣候變暖。近年來，我國多地霧霾頻發，嚴重影響人們日常生活和身體健康。為此，國務院及各省市紛紛出臺大氣污染防治政策和實施方案。全面整治和淘汰燃煤小鍋爐已提上日程，“煤改氣”、 “煤改電”已成為大勢所趨。其中“煤改電”方向，主要利用國家谷電政策實現節能減排和降低能耗。利用谷電電能間接供熱技術的核心主要在儲能環節，目前相變蓄熱系統正成為間接供熱技術儲能環節的發展主流。

目前，現有的相變蓄熱器都是面向工業用谷電蓄熱的，設備裝置過于粗大笨重，安裝、拆卸、搬運不太方便，不利于普及到家庭使用。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于解決現有的電加熱相變蓄熱換熱裝置過于粗大笨重，安裝、拆卸、搬運不太方便，不利于普及到家庭使用的問題，提供一種家用電加熱蓄熱換熱器。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種家用電加熱蓄熱換熱器，包括一個或多個蓄熱單元，每個蓄熱單元包括箱狀的殼體，殼體內填裝蓄熱介質，殼體內還設有換熱管道，換熱管道的進口端和出口端穿透至殼體的側壁之外，殼體還設有電加熱管，電加熱管從上向下伸入到蓄熱介質中，多個蓄熱單元聯合使用時，通過換熱管道的進口端和出口端依次首尾串聯形成蓄熱組。蓄熱單元采用模塊化設計，每個蓄熱單元的結構相同，蓄熱單元可以單獨使用，也可組合使用。多個蓄熱單元組合時，采用水平排布或者豎直疊放，換熱管道依次串聯，形成蓄熱組。蓄熱介質可以選用采用不產生相變的普通蓄熱介質，也可以采用可相變蓄熱的介質。采用可相變蓄熱介質為例：蓄熱過程為采用電加熱管對殼體內的蓄熱介質進行加熱；放熱過程為蓄熱介質與換熱管道內的冷媒熱交換，當蓄熱介質放熱過程達到相變溫度，電加熱管低功率啟動保持電加熱管表層蓄熱介質處于熔融狀態。在夜晚谷電時間進行電加熱蓄熱，在白天用電高峰期放熱進行熱利用，放熱過程中通常電加熱管是停止加熱的，而蓄熱介質放熱達到相變溫度時，電加熱管低功率啟動，保證電加熱管表層的蓄熱介質保持熔融狀態，避免電加熱管直接加熱固態蓄熱介質，熱傳遞不佳，導致局部過燒。

作為優選，所述換熱管道的進口端和出口端從蓄熱介質液位下方穿過殼體側壁。

作為優選，所述換熱管道從進口端向出口端逐漸向上傾斜，或者從進口端向出口端逐漸向下傾斜。換熱管道內的冷媒可以利用重力流直接回流。

作為優選，所述換熱管道在殼體內蛇形折返設置。

作為優選，所述換熱管道在殼體內布置成兩層，兩層換熱管道的一端通過彎管上下連接，另一端上下對齊，分別作為換熱管道的進口端和出口端。換熱管道的進口端和出口端上下對齊，當多個蓄熱單元上下疊放布置時，方便換熱管道的對接。

作為優選，所述電加熱管包括端部接電的電接頭和用于發熱的管體，所述電接頭從蓄熱介質液位上方穿至殼體側壁之外，管體呈鏟狀設置：從電接頭處起始傾斜向下插入蓄熱介質底部后水平延伸。

作為優選，所述管體布置在換熱管道的間隙處。

作為優選，所述殼體內還設有豎向的管板架，管板架上設有供換熱管道穿過的穿管孔，以及供蓄熱介質灌裝、膨脹、流動的過流孔，所述電加熱器從管板架的過流孔穿過。

作為優選，所述殼體的上蓋板為可開合結構。上蓋板打開可以添加蓄熱介質，以及對殼體內元件進行檢修。

作為優選，還包括存放各蓄熱單元的支架，支架上在各蓄熱單元的外側設置隔熱層，支架的立柱設置在隔熱層的外側。支架的立柱都是布置在保溫層外，以減少立柱的高溫力學負荷。

本實用新型采用模塊化的蓄熱單元設計，使蓄熱單元小型化、且可以組合串聯使用，可以自由選擇蓄熱組規模，使電加熱蓄熱換熱裝置適合家庭使用。

附圖說明

圖1是本實用新型外部結構示意圖。

圖2是本實用新型圖1中去掉保溫層結構示意圖。

圖3是本實用新型去掉保溫層和箱體外殼的結構示意圖。

圖4是本實用新型單個蓄熱單元打開上蓋板的內部結構示意圖。

圖中：1、箱體，2、保溫層，3、腳輪，4、支架，5、蓄熱單元，6、電加熱管，61、電接頭，62、管體，7、方形法蘭，8、進口端，9、出口端，10、圓形法蘭，11、換熱管道，12、管板架，13、穿管孔，14、過流孔，15、上蓋板，16、溫控裝置。

具體實施方式

下面通過具體實施例并結合附圖對本實用新型進一步說明。

實施例：一種家用電加熱蓄熱換熱器，如圖1至3所示。本設備包括一個支架4，支架4上有四個蓄熱單元5上下分層放置，四個蓄熱單元從下到上依次串聯形成蓄熱組。支架上在蓄熱單元安放處設有限位裝置。在各蓄熱單元的外側設有保溫層2，支架4的立柱設置在保溫層的外側，將立柱和蓄熱單元隔開，減少立柱的高溫力學負荷。支架外側通過外殼包裹形成一側可開門的箱體1。支架4底部安裝腳輪組件3，方便設備移動。

各蓄熱單元5的結構相同，如圖3、4所示。蓄熱單元包括一個方形殼體，殼體的上蓋板15可以打開，殼體內填充蓄熱介質。殼體內設有換熱管道11和電加熱管6。所述換熱管道在殼體內布置成上下兩層，兩層換熱管道的一端通過彎管上下連接，另一端上下對齊，分別作為換熱管道的進口端8和出口端9。上下兩層換熱管道在殼體內同步折返呈蛇形布置，并且換熱管道從進口端向出口端逐漸向上傾斜設置。殼體內還設有豎向的管板架12，管板架上設有供換熱管道穿過的穿管孔13，以及供蓄熱介質灌裝、膨脹、流動的過流孔14。換熱管道的進口端8和出口端9從蓄熱介質液位下方穿透至殼體的側壁之外，進口端8和出口端9上下對齊，如圖3所示，整個蓄熱組中，上下相鄰的兩個蓄熱單元、上方蓄熱單元的進口端和下方蓄熱單元的出口端采用圓形法蘭10相互串聯，最下方蓄熱單元的進口端作為蓄熱組的總進口，最上方蓄熱單元的出口端作為蓄熱組的總出口。

電加熱管6包括端部接電的電接頭61和用于發熱的管體62。電接頭61從蓄熱介質液位上方穿至殼體側壁之外，并將穿過殼體側壁處的電接頭設置成異型管、采用方形法蘭7與殼體側壁配合；管體62呈鏟狀設置：從電接頭處起始傾下向下插入蓄熱介質底部后水平延伸。管體穿過管板架12的過流孔14，并從換熱管道折返的間隙中穿過布置。殼體中還設置有浸沒在蓄熱介質中的溫控裝置16，溫控裝置可安裝在殼體內壁，也可以安裝在管板架12上，溫控裝置實時監測蓄熱介質的溫度，同時將溫度信號作為電加熱管的控制依據。

本裝置的蓄熱放熱方法如下：本裝置采用可相變蓄熱介質，蓄熱過程為采用電加熱管對殼體內的蓄熱介質進行加熱；放熱過程為蓄熱介質與換熱管道內的冷媒熱交換，當蓄熱介質放熱過程達到相變溫度，電加熱管低功率啟動保持電加熱管表層蓄熱介質處于熔融狀態。在夜晚谷電時間進行電加熱蓄熱，在白天用電高峰期放熱進行熱利用，放熱過程中通常電加熱管是停止加熱的，而蓄熱介質放熱達到相變溫度時，電加熱管低功率啟動，保證電加熱管表層的蓄熱介質保持熔融狀態，避免電加熱管直接加熱固態蓄熱介質，熱傳遞不佳，導致局部過燒。