CN114370662A - 一种水换热式固体蓄热供热装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水换热式固体蓄热供热装置，其壳体被分隔板分为上蓄放热腔室和下动力腔室，循环水泵和空气压缩机均安装在下动力腔室内，水换热器包括进水立管、回水立管和多组加热组件，进水立管和回水立管设置在壳体的内腔两侧，循环水泵安装在进水立管与进水管之间，进水管从壳体内穿出，回水立管连接有出水管，出水管从壳体内穿出，进水立管和回水立管之间连接有多根间隔分布的换热管，多组加热组件排布在上蓄放热腔室内，换热管布设在相邻加热组件之间，进水立管和回水立管的上端口均与空气导管连通，空气导管的一端与空气压缩机连接，空气导管在穿出壳体前经过一电磁阀。其具有结构紧凑，蓄热效率高，供暖方式灵活，可提高热舒适性的优点。

Description

一种水换热式固体蓄热供热装置及方法

技术领域

本发明涉及供热设备技术领域，更为具体来说，本发明为一种水换热式固体蓄热供热装置及方法。

背景技术

蓄热式供热设备是一种用电式电取热装置，可利用夜间电网低谷时段的低价电能，在8-10小时内完成电、热能的转换并贮存，在电网高峰时段，以辐射、对流的方式将储存的热量释放出来，实现全天24小时室内供热。现有技术中，普遍采用蓄热式电暖气，蓄热式电暖气采用上下设置风口，设置风机的形式，利用强制空气对流方式，和蓄热砖换热，带出热量，满足室内采暖需求。这种方式热风出口温度高，容易造成烫伤，且散热点过于集中，相较于传统热水散热器，会造成室内温度不均匀，热舒适差的问题。蓄热砖体积较大和散热器一起布置于室内，会占用室内过多有效面积。

发明内容

为解决现有供热设备占地面积大，供热舒适性差的技术问题，本发明创新地提供了一种水换热式固体蓄热供热装置，通过调节水换热器内空气量的大小来控制热交换面积，以达到调节供热温度的目的，其具有结构紧凑，蓄热效率高，供暖方式灵活，可提高热舒适性的优点。

为实现上述的技术目的，本发明公开了一种水换热式固体蓄热供热装置，包括壳体、循环水泵、空气压缩机和水换热器，所述壳体被分隔板分为上蓄放热腔室和下动力腔室，所述循环水泵和空气压缩机均安装在壳体的下动力腔室内，所述水换热器包括进水立管、回水立管和多组加热组件，所述进水立管和回水立管穿过分隔板相对竖直设置在壳体的内腔两侧，所述进水立管的下端口与循环水泵的出水口连接，所述循环水泵的进水口连接进水管一端，所述进水管的另一端从壳体内穿出，所述回水立管的下端口连接出水管一端，所述出水管的另一端从壳体内穿出，所述进水立管和回水立管之间沿上下方向连接有多根间隔分布的换热管，多组所述加热组件呈矩形阵列排布在所述壳体的上蓄放热腔室内，所述换热管布设在相邻两行加热组件之间，所述进水立管和回水立管的上端口均与空气导管连通，所述空气导管的一端与空气压缩机的出气口连接，所述空气导管的另一端从壳体内穿出，所述空气导管的出气口处安装有一电磁阀。

进一步的，本发明一种水换热式固体蓄热供热装置，其中还包括管壳式换热器，所述管壳式换热器的管程与空气导管串联，所述管壳式换热器的壳程串联在进水立管下端口与循环水泵的出水口之间。

进一步的，本发明一种水换热式固体蓄热供热装置，其中所述分隔板的下侧固定有第一保温板，所述壳体的上蓄放热腔室的各个内侧壁上均固定有第二保温板，所述壳体的下动力腔室的各个内侧壁上均固定有第三保温板，所述进水立管的上端口、回水立管的上端口和空气导管均设置在第二保温板内。

进一步的，本发明一种水换热式固体蓄热供热装置，其中所述进水立管和/或回水立管内放置有磁浮子，所述第二保温板内固定有第一磁性开关和第二磁性开关，所述第一磁性开关靠近进水立管的上端口和/或回水立管的上端口的位置处布置，所述第二磁性开关靠近进水立管和/或回水立管(42)从分隔板穿出的位置处布置。

进一步的，本发明一种水换热式固体蓄热供热装置，其中所述壳体的上蓄放热腔室内安装有第一温度传感器，所述位于壳体的下动力腔室内的进水管上安装有第二温度传感器，所述位于壳体的下动力腔室内的出水管上安装有第三温度传感器。

进一步的，本发明一种水换热式固体蓄热供热装置，其中所述加热组件包括蓄热砖和电加热管，所述蓄热砖呈矩形阵列排布，所述电加热管布置在蓄热砖的一侧。

进一步的，本发明一种水换热式固体蓄热供热装置，其中还包括下支架，所述下支架包括底座及设置在底座四个角上的四个支腿，所述壳体呈长方体形，所述壳体固定在四个支腿的上方，其中一个支腿上固定安装有控制器，所述控制器与循环水泵、空气压缩机、电磁阀、电加热管、第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器电连接。

本发明还提供了一种使用水换热式固体蓄热供热装置进行供热的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，将水换热式固体蓄热供热装置连接于采暖***，将进水管与采暖***的供水管连接，将出水管与采暖***的回水管连接，使用控制器控制循环水泵启动，使采暖循环水在闭环采暖循环***中循环；

步骤2，使用控制器控制空气压缩机启动，使水换热器的液位降低至最低位置；

步骤3，使用控制器控制电加热管启动，使蓄热砖蓄热至额定值；

步骤4，使用控制器控制电磁阀间断启闭进行间断放气，每次放气后经过第一时间间隔再进行下次放气，利用第三温度传感器检测出水管的出水温度，直至第三温度传感器检测的出水温度达到设定值时，关闭电磁阀，所述控制器控制出水温度维持在设定值。

进一步的，本发明一种使用水换热式固体蓄热供热装置进行供热的方法，所述控制器控制出水温度维持在设定值为：

当出水温度超过设定值，使用控制器控制空气压缩机启动向水换热器内注入空气，使水换热器的液位及磁浮子降低，当第三温度传感器检测的出水温度达到设定值时，关闭空气压缩机；

当出水温度低于设定值，使用控制器控制电磁阀开启释放水换热器内的空气，使水换热器的液位及磁浮子上升，当第三温度传感器检测的出水温度达到设定值时，关闭电磁阀。

进一步的，本发明一种使用水换热式固体蓄热供热装置进行供热的方法，还包括热量回收步骤和到位安全制动步骤，

所述热量回收步骤为：

在释放水换热器内的空气时，使用控制器控制电磁阀间断启闭进行间隔放气，每次放气后经过第二时间间隔再进行下次放气，空气导管中的热空气进入管壳式换热器的管程与采暖循环水换热，将热量传递至采暖循环水中完成热空气的热量回收；

所述到位安全制动步骤为：

在释放水换热器内的空气时，当磁浮子随液面上升至水换热器顶部触发第一磁性开关时，使用控制器控制电磁阀关闭；在向水换热器内注入空气时，当磁浮子随液面下降至水换热器底部触发第二磁性开关时，使用控制器控制空气压缩机关闭。

本发明的有益效果为：本发明利用空气压缩机向水换热器内注入空气改变水换热器中换热管与加热组件的换热面积，从而调节出水管输出的热量，其结构紧凑，调节灵活，反应灵敏，可有效平衡需热量和放热量。采用换热管均布于加热组件间隙，用以提高换热效率，无需像传统技术那样采用风机利用对流方式换热，仅需通过空气注入量调节换热量，没有风机耗电，减少了耗电量，减少能耗，达到了节约能源的目的。在谷电时段可以充分利用较低电价进行蓄热，在用热需求低的时段，可通过调节输出热量进行低温供热，在用热需求高的时段可增加热量输出，满足用热需求，符合节能要求，优化热能配置，实现电力的削峰填谷，节省运行成本。在实际使用时，本装置可以持续输出热水，结合末端散热***(如散热器、地暖、风机盘管等)，实现供暖，其供暖方式灵活，可满足不同用热需求，并提高热舒适性。也可以为生活热水***提供热水，满足生活热水需求，而传统蓄热电暖气利用热风和表面辐射供暖，无法满足上述需求。可将装置整体设置于非采暖房间或者室外，相较于传统蓄热式电暖气可节约采暖房间面积。

附图说明

图1为本发明水换热式固体蓄热供热装置的立体结构示意图(隐去了壳体的前侧板)；

图2为本发明水换热式固体蓄热供热装置的正视结构示意图(隐去了壳体的前侧板)；

图3为本发明水换热式固体蓄热供热装置的俯视结构示意图(隐去了壳体的前侧板和顶板)；

图4为本发明水换热式固体蓄热供热装置中隐去外壳和下支架后的结构示意图；

图5为在图4基础上隐去加热组件后的结构示意图；

图6为本发明水换热式固体蓄热供热装置中加热组件的结构示意图；

图7为本发明水换热式固体蓄热供热装置中磁浮子与进水立管或回水立管配合的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的一种水换热式固体蓄热供热装置进行详细的解释和说明。

如图1-5所示，本发明公开了一种水换热式固体蓄热供热装置，具体包括壳体1、循环水泵2、空气压缩机3和水换热器4。在壳体1内固定有分隔板11，壳体1被分隔板11分为上蓄放热腔室12和下动力腔室13。其中，循环水泵2和空气压缩机3均安装在壳体1的下动力腔室13内；水换热器4具体包括进水立管41、回水立管42和多组加热组件43，将进水立管41和回水立管42穿过分隔板11相对竖直设置在壳体1的内腔两侧，进水立管41的下端口与循环水泵2的出水口连接，循环水泵2的进水口连接进水管5一端，进水管5的另一端从壳体1内穿出，回水立管42的下端口连接出水管6一端，出水管6的另一端从壳体1内穿出。多组所述加热组件43呈矩形阵列排布在壳体1的上蓄放热腔室12内，更为具体地，壳体1内还固定有支撑板14，支撑板14将壳体1的上蓄放热腔室12分为上下两层，多组加热组件43呈矩形阵列排布在壳体1的上蓄放热腔室12的上下两层内，即加热组件43在上蓄放热腔室12内呈上下两层布设(参见图4)。更加具体地如图6所示，加热组件43包括蓄热砖431和电加热管432，蓄热砖431呈矩形阵列排布，电加热管432布置在蓄热砖431的一侧。在进水立管41和回水立管42之间沿上下方向连接有多根间隔分布的换热管44(即每根换热管44的两端均分别与进水立管41和回水立管42连通)(参见图5)，且将换热管44布设在相邻两行加热组件43之间进行水换热，将进水立管41和回水立管42的上端口均与空气导管7连通，让空气导管7的一端与空气压缩机3的出气口连接，并让空气导管7的另一端从壳体1内穿出，并且空气导管7的出气口处安装有一电磁阀71。

在实际应用时，本装置与采暖***连接，所述的采暖***可以为建筑散热***(例如：暖气片、地暖、风机盘管等)或生活热水管网，当然也可以为其他需要采暖的***，如矿井采暖***等。

采暖***包括热用户、供水管和回水管，供水管和回水管均与热用户连接，温度较高的供水沿着供水管进入热用户，经热用户使用后变为温度较低的回水，该回水沿着回水管流出。上述的采暖***与本发明水换热式固体蓄热供热装置连接(即进水管5与采暖***的回水管连接，出水管6与采暖***的供水管连接)后形成一个闭环采暖循环***。

该闭环采暖循环***通过循环水泵2提供动力，使得从热用户流出的温度较低的回水经过回水管流入进水管5，之后经过水换热式固体蓄热供热装置加热，温度较高的水从出水管6中流入采暖***的供水管之后流入热用户，从热用户流出的温度较低的回水经过回水管流入进水管5，依此循环往复。

空气压缩机3启动后空气会通过空气导管7进入进水立管41和回水立管41内，将进水立管41和回水立管42的水位同时降低，使得换热管44与加热组件43之间的换热面积减小，达到降温目的。电磁阀71用于控制空气的排出，在需要升温时，通过开启电磁阀71将空气导管7内的空气排除进水立管41和回水立管42的水位同时升高，使得换热管44与加热组件43之间的换热面积增加，达到升温目的。进而通过上述的控制原理实现对输出热量的调节控制。

本发明利用空气压缩机3向水换热器4内注入空气改变水换热器4中换热管44与加热组件43的换热面积，从而调节出水管6输出的热量，其结构紧凑，调节灵活，反应灵敏，可有效平衡需热量和放热量。采用换热管44均布于加热组件43间隙，用以提高换热效率，无需像传统技术那样采用风机利用对流方式换热，仅需通过空气注入量调节换热量，没有风机耗电，减少了耗电量，减少能耗，达到了节约能源的目的。在谷电时段可以充分利用较低电价进行蓄热，在用热需求低的时段，可通过调节输出热量进行低温供热，在用热需求高的时段可增加热量输出，满足用热需求，符合节能要求，优化热能配置，实现电力的削峰填谷，节省运行成本。在实际使用时，本装置可以持续输出热水，结合末端散热***(如散热器、地暖、风机盘管等)，实现供暖，其供暖方式灵活，可满足不同用热需求，并提高热舒适性。也可以为生活热水***提供热水，满足生活热水需求，而传统蓄热电暖气利用热风和表面辐射供暖，无法满足上述需求。可将装置整体设置于非采暖房间或者室外，相较于传统蓄热式电暖气可节约采暖房间面积。

如图1和图2所示，为了回收空气导管7内的热量，提高热能利用率，在上述实施例的基础上，本实施例中还包括管壳式换热器8，将管壳式换热器8的管程与空气导管7串联，并将管壳式换热器8的壳程串联在进水立管41下端口与循环水泵2的出水口之间。通过以上设置，空气导管7内的热空气会流入管壳式换热器8的管程内，采暖循环水会经过管壳式换热器8的壳程与管壳式换热器8的管程内的热空气进行换热，之后打开电磁阀71,将冷却的热空气排入大气，采暖循环水后续还会经过换热管44进行换热，这样采暖循环水会进行两次加热，使得采暖循环水被快速加热，进而可减少出水管6水温达到预设值所需的时间，在避免热量散失的情况下同时提高换热效率，减少等待时间，提高热舒适性。

作为进一步的改进，如图1和图2所示，本实施例中在分隔板11的下侧固定有第一保温板111，在壳体1的上蓄放热腔室12的各个内侧壁上均固定有第二保温板121，并在壳体1的下动力腔室13的各个内侧壁上均固定有第三保温板131，将进水立管41的上端口、回水立管42的上端口和空气导管7均设置在第二保温板121内。这样通过第一保温板111、第二保温板121和第三保温板131可以减少壳体1内热量的流失，并对空气导管7进行固定，防止空气导管7供放气时的晃动，增强结构稳定性，保证装置运行的安全性及耐用性。

如图2并结合图7所示，本实施例中在进水立管41和/或回水立管42内放置有磁浮子9(即磁浮子9可以设置在进水立管41中，也可以设置在回水立管中，又可以在进水立管41和回水立管42内同时设置磁浮子9)，进水立管41和/或回水立管42内放置有磁浮子9，第二保温板121内固定有第一磁性开关91和第二磁性开关92，第一磁性开关91在靠近进水立管41的上端口和/或回水立管42的上端口的位置处布置，第二磁性开关92在靠近进水立管41和/或回水立管42从分隔板11穿出的位置处布置。磁浮子9用于当水换热器4内空气排出时，磁浮子9上浮到达进水立管41或回水立管42的顶部时，触发顶部的第一磁性开关91，这时电磁阀71得到到位信号关闭，停止继续排出空气防止采暖循环水排出。当空气压缩机3向水换热器4内部注满空气时(即向进水立管41和回水立管42中注满空气时，可以理解的是当向进水立管41和回水立管42中注入空气时，换热管44内也会被注入空气)，磁浮子9到达水换热器4底部时，触发底部的第二磁性开关92，这时空气压缩机3得到到位信号关闭，防止空气压缩机3过度增压。由上述描述可知，通过设置磁浮子9、第一磁性开关91和第二磁性开关92可以防止相应的电磁阀71和空气压缩机3过度动作，进而保证装置运行的可靠性。

如图3、图4所示，为了准确获知各个位置的温度，在本实施例中，在壳体1的上蓄放热腔室12内安装有第一温度传感器122，第一温度传感器122用于检测壳体1蓄放热腔室12内的温度；在位于壳体1的下动力腔室13内的进水管5上安装有第二温度传感器51，第二温度传感器51用于检测进水管5的进水温度；并在位于壳体1的下动力腔室13内的出水管6上安装有第三温度传感器61，第三温度传感器61用于检测出水管的出水温度。

如图1和图2所示，为了使壳体1的蓄放热腔室12处于高位，保障空气导管7始终位于采暖循环***的高位，保证空气压缩机3注入的空气集聚于水换热器4的顶部(也就是进水立管41和出水立管42的顶部)，在本实施例中设置了下支架10，下支架10具体包括底座101及设置在底座101四个角上的四个支腿102。壳体1为长方体形，并将壳体1固定在四个支腿102的上方进而保持装置处于高位。为了提升***的自动化水平，本实施例中在其中一个支腿102上固定安装有控制器20，控制器20与循环水泵2、空气压缩机3、电磁阀71、电加热管432、第一温度传感器122、第二温度传感器51和第三温度传感器61电连接。当然，本领域技术人员可以理解，控制器20可以采用DSP(Digital Signal Processing)数字信号处理器、FPGA(Field-Programmable Gate Array)现场可编程门阵列、MCU(Microcontroller Unit)***板、SoC(system on a chip)***板或包括I/O的PLC(Programmable LogicController)最小***。通过预置控制逻辑可以实现以下精细化控制：控制器20控制循环水泵2的启动和停止；控制器20控制空气压缩机3的启动和停止；控制器20控制电磁阀71的启动和停止；控制器20控制电加热管432的启动和停止；控制器20接收第一温度传感器122检测蓄热砖431的蓄热温度，从而控制电加热管432工作，可以根据控制器20进行时间设定，在谷电期间利用电能加热蓄热砖431，从而储存热量；控制器20接收第二温度传感器51和第三温度传感器61反馈的水温数据，控制空气压缩机3与电磁阀71联动调节空气注入量，改变出水温度。

在上述实施例的基础上，本发明还提供一种使用上述水换热式固体蓄热供热装置进行供热的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，将水换热式固体蓄热供热装置连接于采暖***，将进水管5与采暖***的供水管连接，将出水管6与采暖***的回水管连接，使用控制器20控制循环水泵2启动，使采暖循环水在闭环采暖循环***中循环；

步骤2，使用控制器20控制空气压缩机3启动，使水换热器4的液位降低至最低位置；

步骤3，使用控制器20控制电加热管432启动，使蓄热砖431蓄热至额定值；

步骤4，使用控制器20控制电磁阀71间断启闭进行间断放气，每次放气后经过第一时间间隔再进行下次放气(第一时间间隔通常设定为5分钟)间隔后，利用第三温度传感器61检测出水管6的出水温度，直至第三温度传感器61检测的出水温度达到设定值(这个设定值一般设置为+20℃)时，关闭电磁阀71，使用控制器20控制出水温度维持在设定值。

使用控制器20控制出水温度维持在设定值具体控制为：

当出水温度超过设定值，使用控制器20控制空气压缩机3启动向水换热器4内注入空气，使水换热器4的液位及磁浮子9降低，当第三温度传感器61检测的出水温度达到设定值时，关闭空气压缩机3；

当出水温度低于设定值，使用控制器20控制电磁阀71开启释放水换热器4内的空气，使水换热器4的液位及磁浮子9上升，当第三温度传感器61检测的出水温度达到设定值时，关闭电磁阀71。

还包括热量回收步骤：

在释放水换热器4内的空气时，使用控制器20控制电磁阀71间断启闭进行间隔放气，每次放气后经过第二时间间隔再进行下次放气(第二时间间隔通常设定为5分钟)间隔，空气导管7中的热空气进入管壳式换热器8的管程与采暖循环水换热，将热量传递至采暖循环水中完成热空气的热量回收。

还包括到位安全制动步骤：

在释放水换热器4内的空气时，当磁浮子9随液面上升至水换热器4顶部触发第一磁性开关91时，使用控制器20控制电磁阀71关闭；

在向水换热器4内注入空气时，当磁浮子9随液面下降至水换热器4底部触发第二磁性开关92时，使用控制器20控制空气压缩机3关闭。

需要说明的是，本发明实际应用在采暖循环***时，为保证空气聚集在水换热器4顶部不随循环水进入户内采暖循环***，因此在运用到采暖循环***中时，装置需要在采暖循环***高位设置，并在采暖循环***中设置高位膨胀水箱，膨胀水箱应设置于采暖循环***的最高点。采暖***中采暖散热设备可选用散热器、地暖盘管、风机盘管等。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水换热式固体蓄热供热装置，其特征在于，包括壳体(1)、循环水泵(2)、空气压缩机(3)和水换热器(4)，所述壳体(1)被分隔板(11)分为上蓄放热腔室(12)和下动力腔室(13)，所述循环水泵(2)和空气压缩机(3)均安装在壳体(1)的下动力腔室(13)内，所述水换热器(4)包括进水立管(41)、回水立管(42)和多组加热组件(43)，所述进水立管(41)和回水立管(42)穿过分隔板(11)相对竖直设置在壳体(1)的内腔两侧，所述进水立管(41)的下端口与循环水泵(2)的出水口连接，所述循环水泵(2)的进水口连接进水管(5)一端，所述进水管(5)的另一端从壳体(1)内穿出，所述回水立管(42)的下端口连接出水管(6)一端，所述出水管(6)的另一端从壳体(1)内穿出，所述进水立管(41)和回水立管(42)之间沿上下方向连接有多根间隔分布的换热管(44)，多组所述加热组件(43)呈矩形阵列排布在所述壳体(1)的上蓄放热腔室(12)内，所述换热管(44)布设在相邻两行加热组件(43)之间，所述进水立管(41)和回水立管(42)的上端口均与空气导管(7)连通，所述空气导管(7)的一端与空气压缩机(3)的出气口连接，所述空气导管(7)的另一端从壳体(1)内穿出，所述空气导管(7)的出气口处安装有一电磁阀(71)。

2.根据权利要求1所述的一种水换热式固体蓄热供热装置，其特征在于：还包括管壳式换热器(8)，所述管壳式换热器(8)的管程与空气导管(7)串联，所述管壳式换热器(8)的壳程串联在进水立管(41)下端口与循环水泵(2)的出水口之间。

3.根据权利要求2所述的一种水换热式固体蓄热供热装置，其特征在于：所述分隔板(11)的下侧固定有第一保温板(111)，所述壳体(1)的上蓄放热腔室(12)的各个内侧壁上均固定有第二保温板(121)，所述壳体(1)的下动力腔室(13)的各个内侧壁上均固定有第三保温板(131)，所述进水立管(41)的上端口、回水立管(42)的上端口和空气导管(7)均设置在第二保温板(121)内。

4.根据权利要求3所述的一种水换热式固体蓄热供热装置，其特征在于：所述进水立管(41)和/或回水立管(42)内放置有磁浮子(9)，所述第二保温板(121)内固定有第一磁性开关(91)和第二磁性开关(92)，所述第一磁性开关(91)靠近进水立管(41)的上端口和/或回水立管(42)的上端口的位置处布置，所述第二磁性开关(92)靠近进水立管(41)和/或回水立管(42)从分隔板(11)穿出的位置处布置。

5.根据权利要求4所述的一种水换热式固体蓄热供热装置，其特征在于：所述壳体(1)的上蓄放热腔室(12)内安装有第一温度传感器(122)，所述位于壳体(1)的下动力腔室(13)内的进水管(5)上安装有第二温度传感器(51)，所述位于壳体(1)的下动力腔室(13)内的出水管(6)上安装有第三温度传感器(61)。

6.根据权利要求5所述的一种水换热式固体蓄热供热装置，其特征在于：所述加热组件(43)包括蓄热砖(431)和电加热管(432)，所述蓄热砖(431)呈矩形阵列排布，所述电加热管(432)布置在蓄热砖(431)的一侧。

7.根据权利要求6所述的一种水换热式固体蓄热供热装置，其特征在于：还包括下支架(10)，所述下支架(10)包括底座(101)及设置在底座(101)四个角上的四个支腿(102)，所述壳体(1)呈长方体形，所述壳体(1)固定在四个支腿(102)的上方，其中一个支腿(102)上固定安装有控制器(20)，所述控制器(20)与循环水泵(2)、空气压缩机(3)、电磁阀(71)、电加热管(432)、第一温度传感器(122)、第二温度传感器(51)和第三温度传感器(61)电连接。

8.一种使用权利要求7所述的水换热式固体蓄热供热装置进行供热的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，将水换热式固体蓄热供热装置连接于采暖***，将进水管(5)与采暖***的供水管连接，将出水管(6)与采暖***的回水管连接，使用控制器(20)控制循环水泵(2)启动，使采暖循环水在闭环采暖循环***中循环；

步骤2，使用控制器(20)控制空气压缩机(3)启动，使水换热器(4)的液位降低至最低位置；

步骤3，使用控制器(20)控制电加热管(432)启动，使蓄热砖(431)蓄热至额定值；

步骤4，使用控制器(20)控制电磁阀(71)间断启闭进行间断放气，每次放气后经过第一时间间隔再进行下次放气，利用第三温度传感器(61)检测出水管(6)的出水温度，直至第三温度传感器(61)检测的出水温度达到设定值时，关闭电磁阀(71)，所述控制器(20)控制出水温度维持在设定值。

9.根据权利要求8所述的使用水换热式固体蓄热供热装置进行供热的方法，其特征在于：所述控制器(20)控制出水温度维持在设定值为：

当出水温度超过设定值，使用控制器(20)控制空气压缩机(3)启动向水换热器(4)内注入空气，使水换热器(4)的液位及磁浮子(9)降低，当第三温度传感器(61)检测的出水温度达到设定值时，关闭空气压缩机(3)；

当出水温度低于设定值，使用控制器(20)控制电磁阀(71)开启释放水换热器(4)内的空气，使水换热器(4)的液位及磁浮子(9)上升，当第三温度传感器(61)检测的出水温度达到设定值时，关闭电磁阀(71)。

10.根据权利要求9所述的使用水换热式固体蓄热供热装置进行供热的方法，其特征在于：还包括热量回收步骤和到位安全制动步骤，

所述热量回收步骤为：

在释放水换热器(4)内的空气时，使用控制器(20)控制电磁阀(71)间断启闭进行间隔放气，每次放气后经过第二时间间隔再进行下次放气，空气导管(7)中的热空气进入管壳式换热器(8)的管程与采暖循环水换热，将热量传递至采暖循环水中完成热空气的热量回收；

所述到位安全制动步骤为：

在释放水换热器(4)内的空气时，当磁浮子(9)随液面上升至水换热器(4)顶部触发第一磁性开关(91)时，使用控制器(20)控制电磁阀(71)关闭；在向水换热器(4)内注入空气时，当磁浮子(9)随液面下降至水换热器(4)底部触发第二磁性开关(92)时，使用控制器(20)控制空气压缩机(3)关闭。

Images