專利名稱：高溫相變蓄熱電鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高溫相變蓄熱電鍋爐。
現(xiàn)有的蓄熱電鍋爐，主要有兩大類一是蓄熱介質(zhì)為液態(tài)水的蓄熱電鍋爐；另一類是蓄熱介質(zhì)為固體材料的固體蓄熱電鍋爐。這兩種蓄熱電鍋爐的蓄熱方式都屬于顯熱式蓄熱。
水蓄熱電鍋爐是利用低谷電能把在保溫水容器中的水加熱，到需要時再取出熱水或取出其熱量供給使用對象。以水作為蓄熱介質(zhì)的優(yōu)點是水廉價易得，單位重量比熱量大，然而其存在的缺陷是由于水所能加熱的溫度與其壓力相關(guān)，水溫要求越高，其水容器所承受的壓力越高。為了安全及節(jié)省費用，水容器的壓力不能設(shè)計的過高，這就使得水溫不能過高，在這些條件的限制下，普通水的蓄熱量僅3萬大卡/m3，因而造成蓄熱裝置體積過大，熱損失大，造價過高，同時占據(jù)了寶貴的土地資源。同時水蓄熱電鍋爐供熱不夠穩(wěn)定，控制復(fù)雜。
固體蓄熱電鍋爐也是屬于顯熱式蓄熱，其原理是利用低谷電能將蓄熱材料加熱，到需要時再通過空氣將蓄熱材料的熱量取出，高溫空氣再進行二次熱交換，取出高溫空氣熱量供給使用對象。其優(yōu)點是蓄熱材料比熱大，密度大，蓄熱量比水大，其蓄熱量可以達到水蓄熱量的7倍，相對于水蓄熱電鍋爐體積小，是水蓄熱裝置體積的1/7，運行安全；然而，由于其仍然屬于顯熱式蓄熱，其同樣存在體積大，占地面積大，熱量輸出不夠穩(wěn)定的缺陷，雖然節(jié)能，但是占據(jù)了大量寶貴的土地資源。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供高溫相變蓄熱電鍋爐，它利用物質(zhì)的相變過程是伴隨著較大能量的吸收和釋放的等溫或近似等溫過程這一特點來進行蓄熱的，低谷用電時電能將蓄熱材料加熱，到峰電需要時再通過空氣將蓄熱材料的熱量取出，高溫空氣在高效熱管換熱器里進行二次熱交換，取出高溫空氣熱量供給使用對象，具有體積小、運行安全可靠、供熱穩(wěn)定、效率高、綠色環(huán)保。
本實用新型是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的它包括鍋爐電源、自動控制裝置、溫度測量裝置和電加熱元件，另外它還包括相變蓄熱裝置、換熱裝置和循環(huán)風(fēng)機，其中電加熱元件直接裝入到相變蓄熱裝置里面的相變蓄熱材料里面，相變蓄熱裝置的輸出端通過管道連接換熱裝置的一個輸入端，換熱裝置的一個輸出端連接循環(huán)風(fēng)機后再接入到相變蓄熱裝置的輸入端。
上述所述的相變蓄熱材料是鋁基或鋅基的高溫相變合金。
上述安裝有電加熱元件的相變蓄熱材料外面還包有外殼，形成獨立相變蓄熱模塊，相變蓄熱裝置可以由1個或1個以上獨立的相變蓄熱模塊所組成。
上述所述的外殼可以用金屬或陶瓷材料制造。
上述所述的相變蓄熱裝置里面的相變蓄熱模塊可以造成長方形、正方形、圓柱形。
上述所述的換熱裝置是采用帶螺紋翹片的高效熱管式換熱器。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1)無任何工業(yè)污染，不會對環(huán)境造成影響，是新型綠色環(huán)保鍋爐；2)本實用新型采用的高效合金相變蓄能材料，相對于現(xiàn)有的水蓄熱和固體蓄熱電鍋爐，蓄熱密度大，其單位體積蓄熱量30萬大卡30/m3～50萬大卡/m3；蓄熱裝置體積小，是水蓄熱裝置的1/10，熱損失小；蓄熱、放熱過程近似等溫，供熱穩(wěn)定、可靠；易于與系統(tǒng)匹配，運行安全可靠，控制簡單，完全適應(yīng)國家電力部門“削峰填谷”的需要，提高電力設(shè)備利用率、改善電網(wǎng)供電安全與供電質(zhì)量；3)技術(shù)含量高，效率高，供熱穩(wěn)定可靠；4)占地面積及空間小，運行費用低；5)特別適用于對環(huán)保要求較高的場所。


圖1是本實用新型的的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是本實用新型獨立相變蓄熱模塊的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實用新型相變蓄熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
如
圖1、圖3所示，一個30萬大卡的高溫相變蓄熱電鍋爐應(yīng)用實例的工作過程如下當(dāng)鍋爐電源(4)接通后，預(yù)埋在獨立相變蓄熱模塊(10)中的電加熱元件(7)加熱相變蓄熱材料(8)，當(dāng)溫度達到預(yù)定數(shù)值后，溫度測量裝置(6)把信號傳給自動控制裝置(5)，使鍋爐電源(4)斷開，相變蓄熱裝置(1)將所得到的熱量儲存起來，當(dāng)需要熱量時，開啟循環(huán)風(fēng)機(3)，空氣進入相變蓄熱裝置(1)將蓄熱裝置熱量交換出來，高溫空氣在熱管式換熱裝置(2)和外界循環(huán)水進行熱交換，熱水供給熱用戶，熱空氣通過管道被循環(huán)風(fēng)機(3)抽回循環(huán)使用。電加熱元件(7)可以是電熱絲組成。
權(quán)利要求1.高溫相變蓄熱電鍋爐，包括鍋爐電源(4)、自動控制裝置(5)、溫度測量裝置(6)和電加熱元件(7)，其特征在于它還包括相變蓄熱裝置(1)、換熱裝置(2)和循環(huán)風(fēng)機(3)，其中電加熱元件(7)直接裝入到相變蓄熱裝置(1)里面的相變蓄熱材料(8)里面，相變蓄熱裝置(1)的輸出端通過管道連接換熱裝置(2)的一個輸入端，換熱裝置(2)的一個輸出端連接循環(huán)風(fēng)機(3)后再接入到相變蓄熱裝置(1)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫相變蓄熱電鍋爐，其特征在于相變蓄熱材料(8)是鋁基或鋅基的高溫相變合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高溫相變蓄熱電鍋爐，其特征在于安裝有電加熱元件(7)的相變蓄熱材料(8)外面還包有外殼(9)，形成獨立相變蓄熱模塊(10)，相變蓄熱裝置(1)可以由1個或1個以上的獨立相變蓄熱模塊(10)所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫相變蓄熱電鍋爐，其特征在于外殼(9)可以用金屬或陶瓷材料制造。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫相變蓄熱電鍋爐，其特征在于相變蓄熱裝置(1)里面的相變蓄熱模塊(10)可以造成長方形、正方形、圓柱形。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫相變蓄熱電鍋爐，其特征在于換熱裝置(2)是采用帶螺紋翹片的高效熱管式換熱器。
專利摘要高溫相變蓄熱電鍋爐，包括鍋爐電源(4)、自動控制裝置(5)、溫度測量裝置(6)和電加熱元件(7)，另外它還包括相變蓄熱裝置(1)、換熱裝置(2)和循環(huán)風(fēng)機(3)，其中電加熱元件(7)直接裝入到相變蓄熱裝置(1)里面的相變蓄熱材料(8)里面，相變蓄熱裝置(1)的輸出端通過管道連接換熱裝置(2)的一個輸入端，換熱裝置(2)的一個輸出端連接循環(huán)風(fēng)機(3)后再接入到相變蓄熱裝置(1)的輸入端，本實用新型是環(huán)保鍋爐，單位體積蓄熱量大，蓄熱裝置體積小，供熱穩(wěn)定、可靠，易于與系統(tǒng)匹配，運行安全可靠，控制簡單，符合國家的用電政策，改善電網(wǎng)供電安全與供電質(zhì)量，運行費用低，特別適用于對環(huán)保要求較高的場所。
文檔編號F24H7/00GK2585120SQ0224955
公開日2003年11月5日 申請日期2002年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月18日
發(fā)明者姚永慶, 劉波 申請人:中山市新迪能源與環(huán)境設(shè)備有限公司, 深圳市華清能源科技發(fā)展有限公司