CN2854407Y - 一种固体蓄能供热装置 - Google Patents

Abstract

一种固体蓄能供热装置，它具体涉及一种蓄能供热器。为解决现有技术所存在蓄热装置的体积过大、成本高和蓄热水箱只能为圆筒形的问题，进而提供了一种固体蓄能供热装置，电热丝(1)的两端分别固接有接线柱(2)，接线柱(2)固定在外壳(4)上；电热丝(1)置于固体蓄热体(5)内，耐热层(6)的内部为固体蓄热体(5)，耐热层(6)的外部为保温层(3)；外壳(4)上设有环状冷风通道(7)和环状热风通道(8)且分别与外壳(4)内部连通，保温层(3)和耐热层(6)上与外壳(4)上的环状冷风通道(7)和环状热风通道(8)的对应处分别设有若干个风口(9)。它是利用高热容固体介质储能的新型蓄能方式，具有蓄热能力强、体积小、成本和运行费用低的优点，兼具环保、高效、节能、安全等多项优势，应用前景广阔。

Description

一种固体蓄能供热装置

技术领域

本发明涉及到电能利用领域，具体涉及一种蓄能供热器。

背景技术

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，对电力的需求不断增加，电厂与用户之间的供需矛盾也越来越突出。在用电负荷高峰，发电量满足不了用户需求；而在低峰电力负荷期间，发电量大于用户需要，发电设备不得不在低负荷下运行，造成电厂效率降低，影响发电设备的安全经济运行。因此，增加电网低谷用电量，使电网负荷趋向均衡，对改善环境，保证发电机组的高效运行有重要意义。蓄热技术是在用电低谷时将电能转换成热能储存在介质中，在用电高峰时放出所蓄存的热量，该方法可以实现对电网的削峰填谷，有利于降低装机容量，使用电低谷时发电效率也能维持在较高水平，保证电网的安全高效运行。我国电力***商业化运营的启动及峰谷电价的执行，也为蓄热装置提供了广阔的市场。各种电采暖具有操作方便、安全可靠、清洁卫生、舒适度高等优点，但在用电高峰期，往往会造成供电不足或停电的问题。目前，国内所研究的电热蓄能器均以水为蓄能介质，将电能转变为热能并储存在水箱中，虽然水的比热较大(4.1868kJ/kg.℃)，但由于水的密度较低(1000kg/m³)，加之受水的饱和温度的限制，使得水温不能过高(例如，1.6Mpa时水的饱和温度为204℃)，造成蓄能水箱的体积和壁厚过大，占地面积和材料消耗过多，给安装和管理带来了不便，同时蓄热装置的加工成本高，且蓄热水箱只能为圆筒形。

实用新型内容

针对以水为蓄能介质的蓄能器所存在蓄热装置的体积过大、加工成本高和蓄热水箱只能为圆筒形的弊端，进而提供了一种固体蓄能供热装置，它包括电热丝、接线柱、保温层和外壳，保温层的外侧为外壳，电热丝的两端分别固接有接线柱，接线柱固定在外壳上；它还包括固体蓄热体和耐热层，所述电热丝置于固体蓄热体内，耐热层的内部为固体蓄热体，耐热层的外部为保温层；外壳的上、下部分别固设有环状热风通道和环状冷风通道且分别与外壳内部连通，环状热风通道和环状冷风通道上分别设有出风口和进风口，保温层和耐热层上与外壳上的环状冷风通道和环状热风通道的对应处分别设有若干个风口。本实用新型的外形可为圆柱形或方形，它是利用高热容固体介质储能的新型蓄能方式，所述的固体蓄热体为具有较高的热容量、较大导热系数的块状耐火材料，耐火材料呈堆积状态，块状耐火材料之间存在间隙。本实用新型的工作过程包括蓄热过程和放热过程，蓄热过程：接通电源，电流通过接线柱传导给电热丝，电热丝的温度升高，以辐射的方式将热量传递给固体蓄热体，随着加热过程的进行，固体蓄热体的温度逐渐升高，加热初期，电热丝与固体蓄热体的温差较大，蓄热速度较快，加热后期，电热丝与固体蓄热体的温差越来越小，加热速度变慢；沿着电热丝的辐射方向，固体蓄热体的温度分布也是不均匀的，距电热丝近的地方，固体蓄热体的温度高，而距耐热层近的地方，固体蓄热体的温度低，最后，固体蓄热体的温度趋向一致；放热过程：将冷风送入环状冷风通道，再通过环状冷风通道附近的风口进入固体蓄热体的间隙之中，空气与固体蓄热体进行对流换热，温度升高，热空气通过环状热风通道附近的风口进入环状热风通道中，再通过环状热风通道的出口送出装置。由于固体蓄热材料的密度为水的2.5倍左右，蓄热温度可达800-1000℃以上，使得固体蓄热材料的蓄热能力比同体积水的蓄热能力大5倍左右，蓄能装置的体积大大减小，对其形状也没有特殊要求，装置的占地面积和设备的加工成本大大降低。它克服了以水为蓄能介质传统蓄热方式的缺点，具有蓄热能力强、体积小、成本和运行费用低的优点。与目前国内主要的采暖方式如燃煤、燃油和燃气锅炉方式相比，兼具环保、高效、节能、安全等多项优势，是能源、环保和材料学科结合的产品，有望替代一部分传统的取暖设备，成为市场普及的大众产品。

附图说明

图1是本实用新型的外形图，图2是具体实施方式四的俯视图，图3是图2的C-C剖视图，图4是图3的I部放大图，图5是图3的A-A剖视图，图6是图3的B-B剖视图，图7是具体实施方式五的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：(参见图3、图5、图6)本实施方式由电热丝1、接线柱2、保温层3、外壳4、固体蓄热体5和耐热层6组成，保温层3的外侧为外壳4，电热丝1的两端分别固接有接线柱2，接线柱2固定在外壳4上；所述电热丝1置于固体蓄热体5内，耐热层6的内部为固体蓄热体5，耐热层6的外部为保温层3；外壳4的上、下部分别固设有环状热风通道8和环状冷风通道7且分别与外壳4内部连通，环状热风通道8和环状冷风通道7上分别设有出风口8-1和进风口7-1，保温层3和耐热层6上与外壳4上的环状冷风通道7和环状热风通道8的对应处分别设有若干个风口9；所述外壳4上的接线柱2的固定处设有保护罩12。

具体实施方式二：(参见图3-图6)本实施方式与具体实施方式一的不同点在于它增加了内保护管10，内保护管10的外表面带有与电热丝1相配合的螺旋沟槽，电热丝1缠绕在内保护管10外表面螺旋沟槽上。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。本实施方式所述电热丝1缠绕在内保护管10的外表面上，电热丝1可更加稳定、可靠地置于固体蓄热体5内。

具体实施方式三：(参见图3-图6)本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于它增加了外保护管11，外保护管11罩在电热丝1的外面。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。由于固体蓄热体5为块状耐火材料，块状耐火材料与电热丝1点接触，蓄热过程影响电热丝1的使用寿命，本实施方式所述外保护管11将电热丝1与固体蓄热体5隔开，有效地解决了这一问题；电热丝1的温度升高，以辐射的方式将热量传递给外保护管11，外保护管11的热量再以接触换热和辐射换热的形式传递给固体蓄热体5，固体蓄能介质所具有的较好高温热学性能和蓄热性能得以充分利用。

具体实施方式四：(参见图1-图6)本实施方式与具体实施方式一、二或三的不同点在于所述固体蓄能供热装置的外形是圆柱体。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：(参见图1、图7)本实施方式与具体实施方式一、二或三的不同点在于所述固体蓄能供热装置的外形是立方体。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

Claims (7)

1、一种固体蓄能供热装置，它包括电热丝(1)、接线柱(2)、保温层(3)和外壳(4)，保温层(3)的外侧为外壳(4)，电热丝(1)的两端分别固接有接线柱(2)，接线柱(2)固定在外壳(4)上，其特征在于它还包括固体蓄热体(5)和耐热层(6)，所述电热丝(1)置于固体蓄热体(5)内，耐热层(6)的内部为固体蓄热体(5)，耐热层(6)的外部为保温层(3)；外壳(4)的上、下部分别固设有环状热风通道(8)和环状冷风通道(7)且分别与外壳(4)内部连通，环状热风通道(8)和环状冷风通道(7)上分别设有出风口(8-1)和进风口(7-1)，保温层(3)和耐热层(6)上与外壳(4)上的环状冷风通道(7)和环状热风通道(8)的对应处分别设有若干个风口(9)。

2、根据权利要求1所述的一种固体蓄能供热装置，其特征在于它增加了内保护管(10)，电热丝(1)缠绕在内保护管(10)的外表面上。

3、根据权利要求2所述的一种固体蓄能供热装置，其特征在于所述内保护管(4)的外表面带有与电热丝(1)相配合的螺旋沟槽。

4、根据权利要求3所述的一种固体蓄能供热装置，其特征在于它增加了外保护管(11)，外保护管(11)罩在电热丝(1)的外面。

5、根据权利要求书1所述的一种固体蓄能供热装置，其特征在于所述外壳(4)上的接线柱(2)的固定处设有保护罩(12)。

6、根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种固体蓄能供热装置，其特征在于它的外形是圆柱体。

7、根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种固体蓄能供热装置，其特征在于它的外形是立方体。

Images