CN208269258U - 一种具有应急功能的蓄热式电锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，转换组件包括逆变器、充电器，逆变器将电压48V转换成220V，充电器将电压220V转换成48V；第二电源由若干块电池组成，第二电源的电压为48V；循环水泵通过连接线分别与PLC控制组件、逆变器的输出端相电性连接。第一开关开启，第二电源的电能经逆变器将电压由48V转换为220V为循环水泵提供电能，保证循环水泵正常工作。本实用新型通过设置第二电源和转换组件，解决了由于农村电网临时停电期间，循环水泵无法工作导致蓄热式电锅炉无法继续向室内供暖以及蓄热水箱中的热能白白浪费的问题。

Description

一种具有应急功能的蓄热式电锅炉

技术领域

本实用新型涉及电热采暖技术领域，具体为一种具有应急功能的蓄热式电锅炉。

背景技术

在我国北方农村地区，冬季大面积采用的燃煤采暖成为肆虐多年的雾霾主要成因。面对严峻的空气污染形势，改变能源结构已经势在必行，为打响蓝天保卫战，我国正在加快北方农村地区煤改电的步伐。蓄热式电锅炉由于其独特的性能优点，成为“煤改电”首选的替代产品，使得蓄热式电锅炉走进了广大农户的家庭。

专利号为CN2381957Y的中国专利公开了一种全自动蓄热式电锅炉，包括电锅炉本体，在所述电锅炉本体的进水口和出水口之间依次连有进水阀门、止回阀、循环水泵、蓄热水箱、热交换器、温控装置和出水阀门,它们共同组成闭合蓄热水循环***,蓄热水箱通过热交换器与供暖***连通,温控装置通过阀门与供暖***的出水管路连通。全自动蓄热式电炉利用晚上低谷电加热几十至几百吨的热水贮存在蓄热水箱内,白天通过循环水泵和热交换器供釆暖或洗澡使用,可以做到在白天用电高峰时不用电或者少用电，从而降低了电锅炉的运行费用，费用大约降低到原来费用的40%，也大大提高了电网的负荷率。从而合理利用和节约能源。

上述提到在白天用电高峰时不用电或者少用电，具体指的是电锅炉本体，但循环水泵需要一直用电进行工作，才能保证采暖。

当电力部门需要对供电线路进行检修维护时，所在区域的农户都要面临数小时的停电困扰，停电期间蓄热水箱的温度还比较高，但因循环水泵无法工作，致使室内无法供暖，使其蓄热水箱的热能白白浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，以解决上述背景技术中提出在临时停电期间因循环水泵无法工作导致的不能继续向室内供暖，使其蓄热水箱中的热能白白浪费的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，该蓄热式电锅炉包括箱体、输水管路、加热器、蓄热水箱、采暖负载件、循环水泵、PLC控制组件、第一电源、第二电源、转换组件，其中：

所述箱体包括箱体壳、与所述箱体壳通过铰链连接的前门板，所述箱体壳的后板上设置有所述电加热器，所述电加热器开设有加热器进水口、加热器出水口，所述电加热器通过连接线与所述PLC控制组件相电性连接；

所述PLC控制组件固定于所述前门板的内侧，所述PLC控制组件通过连接线与所述第一电源相电性连接，所述第一电源的电压为220V；

所述转换组件固定于所述箱体壳的右侧板内侧，所述转换组件包括逆变器、充电器，所述逆变器将电压48V转换成220V，所述逆变器的输入端通过连接线与所述第二电源的输出端相电性连接，所述充电器将电压220V转换成48V，所述充电器的输入端通过连接线与所述PLC控制组件相电性连接，所述充电器的输出端通过连接线与所述第二电源的输入端相电性连接；

所述第二电源由若干块电池组成，所述电池为铅酸蓄电池或锂电池，所述第二电源的电压为48V；

所述循环水泵通过连接线分别与所述PLC控制组件、所述逆变器的输出端相电性连接，所述循环水泵的电压为220V，所述循环水泵开设有水泵进水口、水泵出水口，所述循环水泵为高温屏蔽式水泵；

所述蓄热水箱呈圆柱形结构，所述蓄热水箱外侧覆盖有保温层，所述蓄热水箱开设有第一水箱进水口、第一水箱出水口、第二水箱进水口、第二水箱出水口；

所述采暖负载件位于室内，所述采暖负载件开设有采暖进水口、采暖出水口；

所述输水管路依次连接所述加热器进水口、所述水泵进水口、所述水泵出水口、所述第一水箱进水口、所述第一水箱出水口、所述采暖进水口、所述采暖出水口、所述第二水箱进水口、所述第二水箱出水口、所述加热器出水口，通过所述输水管路使得所述电加热器、所述循环水泵、所述蓄热水箱、所述采暖负载件共同组成所述蓄热式电锅炉的闭合蓄热水循环***。

进一步，所述箱体壳的左侧板上开设有进水孔、出水孔，所述进水孔的中轴线与所述加热器进水口的中轴线相重合，所述出水孔的中轴线与所述加热器出水口的中轴线相重合。

进一步，所述电加热器为电阻式加热器。

进一步，所述采暖负载件不限于为暖气片、风机盘管、地板辐射设备。

进一步，所述PLC控制组件包括电路板，以及焊接于所述电路板上的中央处理模块、按键，所述按键开启时，所述蓄热式电锅炉进入第一工作状态。

进一步，所述第一工作状态指所述蓄热式电锅炉由所述第一电源供电。

进一步，所述蓄热式电锅炉还包括第一开关，所述第一开关位于所述逆变器输入端与所述第二电源输出端的连接线上，所述第一开关开启时，所述蓄热式电锅炉进入第二工作状态。

进一步，所述第二工作状态指所述蓄热式电锅炉由所述第二电源供电。

进一步，所述蓄热式电锅炉还包括第二开关，所述第二开关位于所述充电器输出端与所述第二电源输入端的连接线上，所述第二开关开启时，所述第二电源进入充电状态。

进一步，所述蓄热式电锅炉还包括进水阀门、止回阀、调节阀，所述进水阀门、所述止回阀、所述调节阀均位于所述输水管路上，并串联于所述蓄热式电锅炉的闭合蓄热水循环***中。

该蓄热式电锅炉的工作原理：

当供电线路正常供电时，将PLC控制组件的按键开启，第一电源在中央处理模块的控制下为循环水泵提供电能，让循环水泵工作，从而使得蓄热水箱的热能在闭合蓄热水循环***内循环，并通过采暖负载件释放到室内，此时该蓄热式电锅炉为第一工作状态；若第二电源电量不足时，开启第二开关，第一电源的电能由PLC控制组件经充电器将电压由220V转换为48V，为第二电源充电。

当供电线路检修维护时，第一电源无法提供电能，将第一开关开启，第二电源的电能经逆变器将电压由48V转换为220V为循环水泵提供电能，保证循环水泵正常工作，从而使得蓄热水箱的热能在闭合蓄热水循环***内循环，并通过采暖负载件释放到室内，此时该蓄热式电锅炉为第二工作状态。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过设置第二电源和转换组件，解决了由于农村电网临时停电期间，循环水泵无法工作导致蓄热式电锅炉无法继续向室内供暖以及蓄热水箱中的热能白白浪费的问题。

本实用新型中的第二电源电压为48V，这与农村地区广泛骑行的电动车电瓶电压相同，可将电瓶车电瓶直接当做第二电源来用，从而减少了农户的费用开支，同时蓄热水箱中的热能得到了利用保证了室内取暖。

本实用新型中的循环水泵为高温屏蔽式水泵，高温屏蔽式水泵具有稳定性高、噪音低的优点。

附图说明

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

图1为实施例中蓄热式电锅炉的原理示意图；

图2为实施例中箱体、电加热器、PLC控制组件、转换组件的结构示意图；

图例说明：10-箱体；101-箱体壳；1011-进水孔；1012-出水孔；102-前门板；11-输水管路；12-电加热器；121-加热器进水口；122-加热器出水口；13-蓄热水箱；131-第一水箱进水口；132-第一水箱出水口；133-第二水箱进水口；134-第二水箱出水口；14-采暖负载件；141-采暖进水口；142-采暖出水口；15-循环水泵；151-水泵进水口；152-水泵出水口；16-PLC控制组件；17-第一电源；18-第二电源；19-转换组件；191-逆变器；192-充电器；20-第一开关；21-第二开关。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，下文为了描述方便，所引用的“上”、“下”、“左”、“右”等于附图本身的上、下、左、右等方向一致，下文中的“第一”、“第二”等为描述上加以区分，并没有其他特殊含义。

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，如图1-2所示，该蓄热式电锅炉包括箱体10、输水管路11、加热器12、蓄热水箱13、采暖负载件14、循环水泵15、PLC控制组件16、第一电源17、第二电源18、转换组件19，其中：

如图1所示，所述箱体10包括箱体壳101、与所述箱体壳101通过铰链连接的前门板102，所述箱体壳101的后板上设置有所述电加热器12，所述电加热器12开设有加热器进水口121、加热器出水口122，所述电加热器12通过连接线与所述PLC控制组件16相电性连接。

在具体应用环境中，箱体10经折弯、焊接、打磨等工艺加工而成，使其坚固结实，持久耐用，具有很好的抗震动和抗冲击能力。箱体壳101材质为一级无花镀锌钢板，箱体壳101外表面进行喷油或喷塑处理；前门板102材质为4毫米厚的铝合金挤压成铝型材，前门板102外表面进行氧化拉丝或喷砂氧化处理。

如图2所示，所述PLC控制组件16固定于所述前门板102的内侧，所述PLC控制组件16通过连接线与所述第一电源17相电性连接，所述第一电源17的电压为220V。

在具体应用环境中，第一电源17由供电线路提供的电能，周所众知，我国的居民安全用电为交流电，一般为220v50HZ正弦或方波,本申请在此不再一一赘述

如图1所示，所述转换组件19固定于所述箱体壳101的右侧板内侧，所述转换组件19包括逆变器191、充电器192，所述逆变器191将电压48V转换成220V，所述逆变器191的输入端通过连接线与所述第二电源18的输出端相电性连接，所述充电器192将电压220V转换成48V，所述充电器192的输入端通过连接线与所述PLC控制组件16相电性连接，所述充电器192的输出端通过连接线与所述第二电源18的输入端相电性连接。

在具体应用环境中，逆变器191把直流电能转变成交流电，逆变器191是一种将直流电DC转化为交流电AC的电子设备。且由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

其中，充电器192是一种将交流电AC转化为直流电DC的电子设备，充电器192采用三段式充电器192，第一个阶段叫恒流阶段，第二个阶段叫恒压阶段，第三个阶段叫涓流阶段。

所述第二电源18由若干块电池组成，所述电池为铅酸蓄电池或锂电池，所述第二电源18的电压为48V。

在具体应用环境中，将第二电源18的电压设定为48V，以及采用铅酸蓄电池或锂电池，就是与农户家中电动车电瓶相通用，从而减少了农户的费用开支，同时蓄热水箱13中的热能得到了利用保证了室内取暖。

如图1所示，所述循环水泵15通过连接线分别与所述PLC控制组件16、所述逆变器191的输出端相电性连接，所述循环水泵15的电压为220V，所述循环水泵15开设有水泵进水口151、水泵出水口152，所述循环水泵15为高温屏蔽式水泵。

在具体应用环境中，循环水泵15的额定工作电压为220V，循环水泵15通过连接线与PLC控制组件16连接，从而可采用第一电源17的电能，其受PLC控制组件16控制。循环水泵15通过连接线与逆变器191连接，从而可采用第二电源18的电能，其受第一开关控制。

循环水泵15在工作时，只能采用第一电源17或者第二电源18中的其中一种，不可同时采用两者。

所述蓄热水箱13呈圆柱形结构，所述蓄热水箱13外侧覆盖有保温层，所述蓄热水箱13开设有第一水箱进水口131、第一水箱出水口132、第二水箱进水口133、第二水箱出水口134。

所述采暖负载件14位于室内，所述采暖负载件14开设有采暖进水口141、采暖出水口142。

如图1所示，所述输水管路11依次连接所述加热器进水口121、所述水泵进水口151、所述水泵出水口152、所述第一水箱进水口131、所述第一水箱出水口132、所述采暖进水口141、所述采暖出水口142、所述第二水箱进水口133、所述第二水箱出水口134、所述加热器出水口122，通过所述输水管路11使得所述电加热器12、所述循环水泵15、所述蓄热水箱13、所述采暖负载件14共同组成所述蓄热式电锅炉的闭合蓄热水循环***。

进一步，如图2所示，所述箱体壳101的左侧板上开设有进水孔1011、出水孔1012，所述进水孔1011的中轴线与所述加热器进水口121的中轴线相重合，所述出水孔1012的中轴线与所述加热器出水口122的中轴线相重合。

进一步，所述电加热器12为电阻式加热器12。

在具体应用环境中，电阻式加热器12利用电流的焦耳效应将电能转变成热能以加热物体。通常分为直接电阻加热和间接电阻加热。前者的电源电压直接加到被加热物体上，当有电流流过时，被加热物体本身如电加热熨平机便发热。可直接电阻加热的物体必须是导体，但要有较高的电阻率。由于热量产生于被加热物体本身，属于内部加热，热效率很高。间接电阻加热需由专门的合金材料或非金属材料制成发热元件，由发热元件产生热能，通过辐射、对流和传导等方式传到被加热物体上。由于被加热物体和发热元件分成两部分，因此被加热物体的种类一般不受限制，操作简便。

因此，电加热器12不仅可以为电阻式加热器12，还可以为其他形式的电加热器12，在保证加热速度和加热效率不受影响的情况下，电加热器12具体采用何种形式可以根据生产需要进行选择，这样的电加热器12形式的变化不影响本申请的保护范围。

进一步，所述采暖负载件14不限于为暖气片、风机盘管、地板辐射设备。

进一步，所述PLC控制组件16包括电路板，以及焊接于所述电路板上的中央处理模块、按键，所述按键开启时，所述蓄热式电锅炉进入第一工作状态。

在具体应用环境中，PLC控制组件16不仅包括电路板、中央处理模块、按键，还包括其他电容、电阻等电子元器件，PLC控制组件16为本领域中公知技术，本申请在此不再一一赘述。

进一步，所述第一工作状态指所述蓄热式电锅炉由所述第一电源17供电。

进一步，如图1所示，所述蓄热式电锅炉还包括第一开关20，所述第一开关20位于所述逆变器191输入端与所述第二电源18输出端的连接线上，所述第一开关20开启时，所述蓄热式电锅炉进入第二工作状态。

进一步，所述第二工作状态指所述蓄热式电锅炉由所述第二电源18供电。

进一步，如图1所示，所述蓄热式电锅炉还包括第二开关21，所述第二开关21位于所述充电器192输出端与所述第二电源18输入端的连接线上，所述第二开关21开启时，所述第二电源18进入充电状态。

进一步，所述蓄热式电锅炉还包括进水阀门、止回阀、调节阀，所述进水阀门、所述止回阀、所述调节阀均位于所述输水管路11上，并串联于所述蓄热式电锅炉的闭合蓄热水循环***中。

在具体应用环境中，进水阀门、止回阀、调节阀，以及蓄热式电锅炉中的其他阀门类部件为本领域中公知技术，本申请在此不再一一赘述。

该蓄热式电锅炉的工作原理：

如图1所示，当供电线路正常供电时，将PLC控制组件16的按键开启，第一电源17在中央处理模块的控制下为循环水泵15提供电能，让循环水泵15工作，从而使得蓄热水箱13的热能在闭合蓄热水循环***内循环，并通过采暖负载件14释放到室内，此时该蓄热式电锅炉为第一工作状态；若第二电源18电量不足时，开启第二开关21，第一电源17的电能由PLC控制组件16经充电器192将电压由220V转换为48V，为第二电源18充电。

如图1所示，当供电线路检修维护时，第一电源17无法提供电能，将第一开关20开启，第二电源18的电能经逆变器191将电压由48V转换为220V为循环水泵15提供电能，保证循环水泵15正常工作，从而使得蓄热水箱13的热能在闭合蓄热水循环***内循环，并通过采暖负载件14释放到室内，此时该蓄热式电锅炉为第二工作状态。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过设置第二电源18和转换组件19，解决了由于农村电网临时停电期间，循环水泵15无法工作导致蓄热式电锅炉无法继续向室内供暖以及蓄热水箱13中的热能白白浪费的问题。

本实用新型中的第二电源18电压为48V，这与农村地区广泛骑行的电动车电瓶电压相同，可将电瓶车电瓶直接当做第二电源18来用，从而减少了农户的费用开支，同时蓄热水箱13中的热能得到了利用保证了室内取暖。

本实用新型中的循环水泵15为高温屏蔽式水泵，高温屏蔽式水泵具有稳定性高、噪音低的优点。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

以上公开的仅为本新型的具体实施场景，但是，本新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，其特征在于，所述蓄热式电锅炉包括箱体（10）、输水管路（11）、加热器（12）、蓄热水箱（13）、采暖负载件（14）、循环水泵（15）、PLC控制组件（16）、第一电源（17）、第二电源（18）、转换组件（19），其中：

所述箱体（10）包括箱体壳（101）、与所述箱体壳（101）通过铰链连接的前门板（102），所述箱体壳（101）的后板上设置有所述电加热器（12），所述电加热器（12）开设有加热器进水口（121）、加热器出水口（122），所述电加热器（12）通过连接线与所述PLC控制组件（16）相电性连接；

所述PLC控制组件（16）固定于所述前门板（102）的内侧，所述PLC控制组件（16）通过连接线与所述第一电源（17）相电性连接，所述第一电源（17）的电压为220V；

所述转换组件（19）固定于所述箱体壳（101）的右侧板内侧，所述转换组件（19）包括逆变器（191）、充电器（192），所述逆变器（191）将电压48V转换成220V，所述逆变器（191）的输入端通过连接线与所述第二电源（18）的输出端相电性连接，所述充电器（192）将电压220V转换成48V，所述充电器（192）的输入端通过连接线与所述PLC控制组件（16）相电性连接，所述充电器（192）的输出端通过连接线与所述第二电源（18）的输入端相电性连接；

所述第二电源（18）由若干块电池组成，所述电池为铅酸蓄电池或锂电池，所述第二电源（18）的电压为48V；

所述循环水泵（15）通过连接线分别与所述PLC控制组件（16）、所述逆变器（191）的输出端相电性连接，所述循环水泵（15）的电压为220V，所述循环水泵（15）开设有水泵进水口（151）、水泵出水口（152），所述循环水泵（15）为高温屏蔽式水泵；

所述蓄热水箱（13）呈圆柱形结构，所述蓄热水箱（13）外侧覆盖有保温层，所述蓄热水箱（13）开设有第一水箱进水口（131）、第一水箱出水口（132）、第二水箱进水口（133）、第二水箱出水口（134）；

所述采暖负载件（14）位于室内，所述采暖负载件（14）开设有采暖进水口（141）、采暖出水口（142）；

所述输水管路（11）依次连接所述加热器进水口（121）、所述水泵进水口（151）、所述水泵出水口（152）、所述第一水箱进水口（131）、所述第一水箱出水口（132）、所述采暖进水口（141）、所述采暖出水口（142）、所述第二水箱进水口（133）、所述第二水箱出水口（134）、所述加热器出水口（122），通过所述输水管路（11）使得所述电加热器（12）、所述循环水泵（15）、所述蓄热水箱（13）、所述采暖负载件（14）共同组成所述蓄热式电锅炉的闭合蓄热水循环***。

2.如权利要求1所述的一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，其特征在于，所述箱体壳（101）的左侧板上开设有进水孔（1011）、出水孔（1012），所述进水孔（1011）的中轴线与所述加热器进水口（121）的中轴线相重合，所述出水孔（1012）的中轴线与所述加热器出水口（122）的中轴线相重合。

3.如权利要求1所述的一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，其特征在于，所述电加热器（12）为电阻式加热器（12）。

4.如权利要求1所述的一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，其特征在于，所述采暖负载件（14）不限于为暖气片、风机盘管、地板辐射设备。

5.如权利要求1所述的一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，其特征在于，所述PLC控制组件（16）包括电路板，以及焊接于所述电路板上的中央处理模块、按键，所述按键开启时，所述蓄热式电锅炉进入第一工作状态。

6.如权利要求5所述的一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，其特征在于，所述第一工作状态指所述蓄热式电锅炉由所述第一电源（17）供电。

7.如权利要求1所述的一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，所述蓄热式电锅炉还包括第一开关（20），所述第一开关（20）位于所述逆变器（191）输入端与所述第二电源（18）输出端的连接线上，所述第一开关（20）开启时，所述蓄热式电锅炉进入第二工作状态。

8.如权利要求7所述的一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，其特征在于，所述第二工作状态指所述蓄热式电锅炉由所述第二电源（18）供电。

9.如权利要求1所述的一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，所述蓄热式电锅炉还包括第二开关（21），所述第二开关（21）位于所述充电器（192）输出端与所述第二电源（18）输入端的连接线上，所述第二开关（21）开启时，所述第二电源（18）进入充电状态。

10.如权利要求1所述的一种具有应急功能的蓄热式电锅炉，其特征在于，所述蓄热式电锅炉还包括进水阀门、止回阀、调节阀，所述进水阀门、所述止回阀、所述调节阀均位于所述输水管路（11）上，并串联于所述蓄热式电锅炉的闭合蓄热水循环***中。