本發(fā)明涉及一種供暖設(shè)備，尤其涉及一種水蓄熱鍋爐設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的供暖設(shè)備存在能源利用效率低、成本高以及對環(huán)境影響較大等問題。例如，一些以煤炭燃料為能源的鍋爐在燃燒過程中會排放大量的污染物，同時隨著能源價格的波動，供暖成本也難以穩(wěn)定控制。而單純依靠太陽能供暖，受天氣和晝夜變化影響較大，無法保證持續(xù)穩(wěn)定的供暖。因此，開發(fā)一種高效、節(jié)能、環(huán)保且能穩(wěn)定運行的供暖設(shè)備具有重要的現(xiàn)實意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種水蓄熱鍋爐設(shè)備，它充分利用夜間低價谷電給大容量蓄熱罐加熱儲能，利用蓄熱罐內(nèi)存儲的熱能全天給室內(nèi)循環(huán)加熱，可實現(xiàn)高效、節(jié)能、穩(wěn)定供暖，同時提高能源利用效率，降低供暖成本。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的，一種水蓄熱鍋爐設(shè)備，包括控制器、蓄熱裝置和循環(huán)泵。

3、所述的控制器包括單片機、電源模塊和顯示器，它作為整個設(shè)備的控制核心，接收各種傳感器的數(shù)據(jù)，并依據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則控制其他部件的運行。

4、所述的蓄熱裝置包括容量為1-5噸的蓄熱罐，蓄熱罐內(nèi)部設(shè)置一至多個電加熱器、電連接控制器的水溫傳感器、超溫斷電開關(guān)，每個電加熱器包括一至多個電熱棒，每個電熱棒都通過電熱棒繼電器與電源相連，每個電熱棒繼電器受控制器控制通斷；水溫傳感器實時監(jiān)測蓄熱罐內(nèi)水溫，并將數(shù)據(jù)反饋給控制器；超溫斷電開關(guān)在控制器失效且蓄熱罐水溫超過氣化溫度時，關(guān)閉電加熱器總電源，停止電加熱。

5、在蓄熱罐與室內(nèi)散熱器之間連接由供水管和回水管構(gòu)成循環(huán)管路，在室內(nèi)設(shè)置電連接控制器的室溫傳感器；電連接控制器的循環(huán)泵連接在供水管上用于將蓄熱罐內(nèi)的熱水循環(huán)輸送至散熱器給室內(nèi)加熱；循環(huán)泵啟停根據(jù)水溫傳感器和室溫傳感器的反饋信息動態(tài)調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)對室內(nèi)溫度的精準(zhǔn)控制。

6、優(yōu)選的，本發(fā)明還包括太陽能加熱裝置，它包括集熱管、若干真空吸熱管、風(fēng)機、冷氣管、熱氣管和氣水板換，若干真空吸熱管的管口端并列連接在集熱管上，氣水板換水循環(huán)側(cè)連接蓄熱罐，冷氣管、集熱管、熱氣管和氣水板換閉環(huán)連接或者開放連接，風(fēng)機連接在冷氣管或者熱氣管上；在開放連接時，冷氣管在室內(nèi)斷開，冷氣管抽吸室內(nèi)空氣，熱氣管的熱風(fēng)經(jīng)過氣水板換之后又給室內(nèi)加熱。

7、優(yōu)選的，在集熱管內(nèi)設(shè)置連接冷氣管的主吹氣管，主吹氣管連接伸進(jìn)每個真空吸熱管內(nèi)部的支吹氣管，支吹氣管往真空吸熱管內(nèi)吹氣將其內(nèi)部的熱空氣吹出至集熱管。

8、優(yōu)選的，在集熱管內(nèi)設(shè)置電連接控制器的氣溫傳感器，控制器根據(jù)氣溫傳感器和室溫傳感器的反饋信息動態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)機啟停。

9、優(yōu)選的，本發(fā)明還包括光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏控制器、光伏發(fā)電板、換向開關(guān)和逆變器，光伏控制器包括單片機、直流電輸入模塊、直流電輸出模塊，直流電輸入模塊連接光伏發(fā)電板，直流電輸出模塊通過換向開關(guān)連接風(fēng)機和逆變器，逆變器輸出的220v交流并入電網(wǎng)。

10、優(yōu)選的，控制器還包括通信模塊，通信模塊將控制器采集的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器或者用戶手機，一方面實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，另一方面服務(wù)器收集大量運行數(shù)據(jù)，通過ai智能計算，優(yōu)化運行控制參數(shù)。

11、優(yōu)選的，蓄熱罐上部通過水滿自停閥連接自來水，用于自動補水；

12、優(yōu)選的，蓄熱罐內(nèi)部設(shè)有連接控制器的水位傳感器，可在控制器的顯示器上顯示水位。

13、優(yōu)選的，在供水管上設(shè)置流量傳感器和壓力傳感器，流量傳感器和壓力傳感器電連接控制器，用于顯示循環(huán)水的流量和壓力。

14、優(yōu)選的，蓄熱罐由一至多個并聯(lián)的罐體構(gòu)成，在每個罐體的上部設(shè)置自動放氣閥，用于自動排出罐體上部集聚的氣體；在每個罐體的下部設(shè)置排水管。

15、工作原理：

16、1.蓄熱階段：在夜間谷電時段，控制器的單片機根據(jù)預(yù)設(shè)的時間和電價信息，確定啟動電熱棒數(shù)量，控制電熱棒繼電器閉合，使電熱棒開始工作，對蓄熱罐內(nèi)的水進(jìn)行加熱。水溫傳感器實時監(jiān)測水溫，并將數(shù)據(jù)反饋給控制器，當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定的上限值時，控制器控制電熱棒繼電器斷開，停止加熱。若控制器失效，且蓄熱罐水溫超過氣化溫度，超溫斷電開關(guān)會自動關(guān)閉電加熱器總電源，防止危險發(fā)生。

17、2.供暖階段：室內(nèi)的室溫傳感器實時監(jiān)測室內(nèi)溫度，并將數(shù)據(jù)傳送給控制器。同時，水溫傳感器持續(xù)監(jiān)測蓄熱罐內(nèi)水溫。當(dāng)室內(nèi)溫度低于設(shè)定的下限值且蓄熱罐內(nèi)水溫足夠時，控制器控制循環(huán)泵啟動，將蓄熱罐內(nèi)的熱水通過供水輸送至室內(nèi)散熱器，熱水在散熱器中散熱后，通過回水管流回蓄熱罐，實現(xiàn)循環(huán)供暖。隨著供暖的進(jìn)行，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定上限值或者蓄熱罐內(nèi)水溫低于一定值時，控制器控制循環(huán)泵停止工作。

18、3.太陽能加熱階段（若配備太陽能加熱裝置）：白天有陽光時，真空吸熱管吸收太陽能并將熱量傳遞給集熱管內(nèi)。當(dāng)集熱管內(nèi)的氣溫傳感器檢測到溫度升高，且室內(nèi)溫度低于設(shè)定值時，控制器根據(jù)氣溫傳感器和室溫傳感器的反饋信息，控制風(fēng)機啟動。在閉環(huán)連接時，熱空氣在冷氣管、集熱管、熱氣管和氣水板換中循環(huán)流動，通過氣水板換將熱量傳遞給蓄熱罐內(nèi)的水。在開放連接時，風(fēng)機抽吸室內(nèi)空氣進(jìn)入冷氣管，空氣在集熱管中被加熱后，經(jīng)過氣水板換，一方面加熱蓄熱罐內(nèi)的水，另一方面熱風(fēng)再次進(jìn)入室內(nèi)輔助供暖。

19、4.光伏發(fā)電階段（若配備光伏發(fā)電系統(tǒng)）：光伏發(fā)電板在光照條件下產(chǎn)生直流電，直流電輸入到光伏控制器的直流電輸入模塊。光伏控制器根據(jù)系統(tǒng)需求，通過換向開關(guān)將直流電輸出給風(fēng)機供電，在供暖季，光伏發(fā)電系統(tǒng)與太陽能真空吸熱管的光、電、熱同步，光伏控制器輸出的直流電通過換向開關(guān)連接風(fēng)機工作。在非供暖季，光伏控制器輸出的直流電通過換向開關(guān)連接逆變器，逆變器輸出的220v交流并入電網(wǎng)。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括：

21、1.節(jié)能高效：利用夜間低價谷電進(jìn)行蓄熱，充分利用了電力資源的峰谷差價，降低了供暖成本。同時，太陽能加熱裝置的加入，在白天利用太陽能輔助加熱，進(jìn)一步提高了能源利用效率，減少了對傳統(tǒng)能源的依賴。

22、2.穩(wěn)定供暖：大容量的蓄熱罐能夠存儲足夠的熱能，即使在夜間谷電結(jié)束后或太陽能不足的情況下，也能持續(xù)為室內(nèi)提供穩(wěn)定的供暖，不受能源供應(yīng)時間和天氣的過度影響。

23、3.安全可靠：超溫斷電開關(guān)在控制器失效且水溫過高時，能自動切斷電加熱器電源，防止蓄熱罐內(nèi)的水氣化引發(fā)安全事故。自動放氣閥及時排出罐體上部集聚的氣體，避免氣阻影響系統(tǒng)運行；水滿自停閥和水位傳感器保證了蓄熱罐內(nèi)水位的穩(wěn)定，提高了設(shè)備運行的安全性和可靠性。

24、4.智能控制：控制器集成了通信模塊，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，用戶通過手機即可隨時監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)、調(diào)整供暖參數(shù)。服務(wù)器收集大量運行數(shù)據(jù)后，通過?ai?智能計算優(yōu)化運行控制參數(shù)，使設(shè)備運行更加智能化、高效化。

25、5.功能多樣：設(shè)備配備了流量傳感器和壓力傳感器，可實時監(jiān)測循環(huán)水的流量和壓力，方便用戶了解系統(tǒng)運行狀況。光伏發(fā)電系統(tǒng)不僅能為風(fēng)機供電，還能將多余電能并入電網(wǎng)，實現(xiàn)能源的綜合利用。

技術(shù)特征：

1.一種水蓄熱鍋爐設(shè)備，包括控制器（1）、蓄熱裝置和循環(huán)泵（2），其特征在于：所述的控制器（1）包括單片機、電源模塊和顯示器；所述的蓄熱裝置包括容量為?1?-?5?噸的蓄熱罐（3），蓄熱罐（3）內(nèi)部設(shè)置一至多個電加熱器、電連接控制器（1）的水溫傳感器（5）、超溫斷電開關(guān)（6），每個電加熱器包括一至多個電熱棒（4），每個電熱棒（4）都通過電熱棒繼電器與電源相連，每個電熱棒繼電器受控制器（1）控制通斷；在蓄熱罐（3）與室內(nèi)散熱器之間連接由供水管（7）和回水管（8）構(gòu)成循環(huán)管路，在室內(nèi)設(shè)置電連接控制器（1）的室溫傳感器（9）；電連接控制器（1）的循環(huán)泵（2）安裝在供水管（7）上。

2.根據(jù)權(quán)利要求?1?所述的水蓄熱鍋爐設(shè)備，其特征在于：它還包括太陽能加熱裝置，太陽能加熱裝置包括集熱管（16）、若干真空吸熱管（17）、風(fēng)機（18）、冷氣管（19）、熱氣管（20）和氣水板換（21），若干真空吸熱管（17）的管口端并列連接在集熱管（16）上，氣水板換（21）水循環(huán)側(cè)連接蓄熱罐（3），冷氣管（19）、集熱管（16）、熱氣管（20）和氣水板換（21）閉環(huán)連接或者開放連接，風(fēng)機（18）連接在冷氣管（19）或者熱氣管（20）上。

3.根據(jù)權(quán)利要求?2?所述的水蓄熱鍋爐設(shè)備，其特征在于：在集熱管（16）內(nèi)設(shè)置連接冷氣管（19）的主吹氣管（22），主吹氣管（22）連接伸進(jìn)每個真空吸熱管（17）內(nèi)部的支吹氣管（23）。

4.根據(jù)權(quán)利要求?3?所述的水蓄熱鍋爐設(shè)備，其特征在于：在集熱管（16）內(nèi)設(shè)置電連接控制器（1）的氣溫傳感器（24）。

5.根據(jù)權(quán)利要求?4?所述的水蓄熱鍋爐設(shè)備，其特征在于：它還包括光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏控制器（25）、光伏發(fā)電板（26）、換向開關(guān)（27）和逆變器（28），光伏控制器（25）包括單片機、直流電輸入模塊、直流電輸出模塊，直流電輸入模塊連接光伏發(fā)電板（26），直流電輸出模塊通過換向開關(guān)（27）連接風(fēng)機（18）和逆變器（28），逆變器（28）輸出的220v?交流并入電網(wǎng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求?1?至?5?任意一項所述的水蓄熱鍋爐設(shè)備，其特征在于：控制器（1）還包括通信模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求?1?至?5?任意一項所述的水蓄熱鍋爐設(shè)備，其特征在于：蓄熱罐（3）上部通過水滿自停閥（10）連接自來水。

8.根據(jù)權(quán)利要求?1?至?5?任意一項所述的水蓄熱鍋爐設(shè)備，其特征在于：蓄熱罐（3）內(nèi)部設(shè)有連接控制器（1）的水位傳感器（11）。

9.根據(jù)權(quán)利要求?1?至?5?任意一項所述的水蓄熱鍋爐設(shè)備，其特征在于：在供水管（7）上設(shè)置流量傳感器（12）和壓力傳感器（13），流量傳感器（12）和壓力傳感器（13）電連接控制器（1）。

10.根據(jù)權(quán)利要求?1?至?5?任意一項所述的水蓄熱鍋爐設(shè)備，其特征在于：蓄熱罐（3）由一至多個并聯(lián)的罐體構(gòu)成，在每個罐體的上部設(shè)置自動放氣閥（14）；在每個罐體的下部設(shè)置排水管（15）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種水蓄熱鍋爐設(shè)備，包括控制器、蓄熱裝置和循環(huán)泵。控制器接收傳感器數(shù)據(jù)并控制其他部件運行。蓄熱裝置的蓄熱罐容量為1?5噸，內(nèi)有電加熱器、水溫傳感器、超溫斷電開關(guān)等。循環(huán)泵根據(jù)傳感器反饋調(diào)節(jié)，實現(xiàn)室內(nèi)精準(zhǔn)控溫。設(shè)備還可配備太陽能加熱裝置、光伏發(fā)電系統(tǒng)，具備自動補水、水位顯示、流量壓力監(jiān)測等功能。通過夜間谷電儲能和多能源協(xié)同，可高效、節(jié)能、穩(wěn)定供暖，降低成本，且能遠(yuǎn)程控制和智能優(yōu)化運行參數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：夏懷,王立輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：內(nèi)蒙古綠卡新能源有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28