本發(fā)明涉及加熱供暖領(lǐng)域，具體涉及一種蓄熱式的電加熱機(jī)組。

背景技術(shù)：

隨著社會、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的供需矛盾日益突出。特別在城市區(qū)域，電力資源使用存在很大問題，其中最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是用電高峰時間特別集中，從而導(dǎo)致供電設(shè)備利用率低，發(fā)電成本高，電價降低空間小。為了緩解用電峰谷差值，提高設(shè)備效率，電力部門出臺了一系列措施，采用分時電價，拉大用電峰谷差價，鼓勵在用電低峰時段用電。就單個項目而言，如果能調(diào)整用電方式和技術(shù)手段，使電力資源產(chǎn)生削峰填谷，就會達(dá)到減少裝機(jī)容量、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的效果。目前，由于燃煤鍋爐在部分區(qū)域的限制使用以及燃油、燃?xì)馐褂玫木窒扌院统鞘杏秒娬叩墓膭睿捎秒娦顭岵膳绞介_始獲得社會的認(rèn)可。傳統(tǒng)的蓄熱式電加熱機(jī)組一般是直接在加熱機(jī)組內(nèi)增加一個蓄熱模塊，但這種電加熱機(jī)組由于是集中加熱，其能耗大、熱效率低、水的熱穩(wěn)定性差，在推廣使用上也受到限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計了一種設(shè)有真空環(huán)境的蓄熱式電加熱機(jī)組，利用水在負(fù)壓狀態(tài)下沸點(diǎn)低、蒸發(fā)快，遇冷易冷凝進(jìn)行熱交換速度快的特點(diǎn)，進(jìn)行熱能的交換，以達(dá)到對換熱管和蓄熱裝置的高效、快速熱交換目的。

依據(jù)上述理論基礎(chǔ)本發(fā)明設(shè)計了一種蓄熱式電加熱機(jī)組，所述蓄熱式電加熱機(jī)組外部為殼體，所述殼體圍成密閉空腔，所述密閉空腔為真空環(huán)境，所述密閉空腔的底部設(shè)有電加熱模塊，所述密閉空腔的中間設(shè)有蓄熱模塊，所述密閉空腔的上部設(shè)有熱交換模塊，所述密閉空腔內(nèi)充有水，所述水沒過所述電加熱模塊和所述蓄熱模塊，所述殼體外部設(shè)有配電控制模塊和抽真空模塊，所述抽真空模塊通過管道連通殼體內(nèi)部密閉空腔，所述管道設(shè)有開關(guān)閥，所述配電控制模塊與電加熱模塊電連接。

進(jìn)一步的，所述配電控制模塊包括plc自控模塊，所述殼體安裝有壓力變送器和溫度傳感器，所述壓力變送器實(shí)時監(jiān)測密閉空腔內(nèi)的壓力并連接所述plc自控模塊，所述溫度變送器實(shí)時監(jiān)測密閉空腔內(nèi)的水的溫度并連接所述plc自控模塊。

配電自控模塊對電加熱模塊采用時間控制和溫度控制兩種模式，時間控制模塊:用電高峰時段停止電加熱模塊運(yùn)行，整個機(jī)組通過蓄熱模塊做熱源對密閉空腔中的水進(jìn)行加熱；當(dāng)處于用電低谷期時，啟動電加熱模塊對密閉空腔中的水加熱，水對蓄熱模塊進(jìn)行熱交換，蓄熱模塊中蓄熱材料開始發(fā)生相變并蓄熱。溫度控制模塊：當(dāng)蓄熱模塊開始蓄熱時密閉空腔中的水溫度是一個相對穩(wěn)定值，當(dāng)水溫發(fā)生明顯升高時說明蓄熱模塊已經(jīng)存蓄滿熱能，這時控制電加熱模塊停止工作；當(dāng)密閉空腔中的水在利用蓄熱模塊加熱同時電加熱模塊處于停止?fàn)顟B(tài)而水溫不足以滿足熱交換模塊所需的熱交換溫度時控制電加熱模塊開啟，對水進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)熱，達(dá)到水溫后控制電加熱模塊停止。

進(jìn)一步的，所述電加熱模塊為304不銹鋼材料的電加熱管束。電加熱模塊沒于水中，304不銹鋼材料可以延長使用壽命，

進(jìn)一步的，所述蓄熱模塊為內(nèi)填相變蓄熱材料的不銹鋼管束。相變蓄熱材料具有蓄熱密度較高(一般都可以達(dá)到200kj/kg以上)，蓄、放熱過程近似等溫等優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述抽真空模塊為抽真空泵，所述抽真空泵與所述配電控制模塊電連接，所述抽真空泵與所述密閉空腔通過密閉管道連接，所述管道設(shè)有自控開關(guān)閥，所述自控開關(guān)閥連接所述plc模塊。plc自控模塊根據(jù)壓力變送器傳輸?shù)拿荛]空腔中的壓力變化情況來控制抽真空泵的啟停，并配合對自控開關(guān)閥開關(guān)的控制來對電加熱機(jī)組的密閉空腔進(jìn)行抽真空，以維持密閉空間的真空環(huán)境。

進(jìn)一步的，所述蓄熱式電加熱機(jī)組還包括基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模塊，所述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模塊包括位于電加熱機(jī)組底部的100mm厚h型鋼構(gòu)成的承重基礎(chǔ)、10號槽鋼構(gòu)成的第一固定支架、6號槽鋼構(gòu)成的第二固定支架和殼體外表面的10mm厚圍護(hù)鋼板，所述電加熱模塊固定在第一固定支架上，所述蓄熱模塊固定在第二固定支架上?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)模塊可以有效的支撐各功能單元。

進(jìn)一步的，所述蓄熱式電加熱機(jī)組還包括保溫絕緣模塊，所述保溫絕緣模塊為包覆在蓄熱式電加熱機(jī)組四周及上表面的30mm厚橡塑保溫材料，所述保溫材料外覆蓋一層鋁箔，所述蓄熱式電加熱機(jī)組底部設(shè)置30mm厚隔熱層。機(jī)組整體外加絕緣保溫層可以有效防止機(jī)組的熱量流失，提高機(jī)組的加熱效率。

本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的蓄熱式電加熱機(jī)組的加熱、換熱、蓄熱模塊都是在真空環(huán)境中運(yùn)行，能夠有效的利用水在真空環(huán)境中升溫快、熱交換效率高的優(yōu)點(diǎn)，提高整個機(jī)組的運(yùn)行效率。再者整個機(jī)組加入plc自控模塊，通過時間控制和溫度控制兩種控制模式來控制電加熱模塊的運(yùn)行，即能通過在用電峰谷期對電加熱模塊的有效調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)用電量的合理分配，又能保證電加熱機(jī)組的供熱效果，保證機(jī)組的供熱能力。機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)牢固，保溫效果好，真空環(huán)境能夠自動維持。

附圖說明

圖1本發(fā)明電加熱機(jī)組的正式平面結(jié)構(gòu)圖

圖中，1殼體、2電加熱模塊、3蓄能模塊、4熱交換模塊、5配電控制模塊、6抽真空模塊、11溫度傳感器、12壓力變送器、13水、21第一安裝支架、31第二安裝支架、41承重基礎(chǔ)、61自控開關(guān)閥、110保溫絕熱層、111隔熱層

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行說明。

如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計的蓄熱式電加熱機(jī)組，電加熱機(jī)組包括密閉的殼體1，殼體內(nèi)圍成密閉空腔，密閉空腔內(nèi)為真空環(huán)境，密閉空腔內(nèi)從下往上依次為電加熱模塊2、蓄熱模塊3、熱交換模塊4，三者之間彼此互不直接接觸。電加熱模塊2為304不銹鋼材料的加熱管束，固定在殼體1內(nèi)的第一固定支架上21，第一固定支架21的材料是10號的槽鋼。蓄熱模塊3是內(nèi)填有相變蓄熱材料的不銹鋼管束，固定在殼體1內(nèi)的第二固定支架31上，第二固定支架31的材料是6號槽鋼。密閉空腔內(nèi)充有水13，水13沒過電加熱模塊2和蓄熱模塊3。

電加熱機(jī)組在殼體1的外面設(shè)有配電控制模塊5和抽真空模塊6，抽真空模塊6為抽真空泵通過密閉管路與殼體內(nèi)的密閉空間連接，密閉管路上設(shè)有自控開關(guān)閥61。配電控制模塊5與抽真空泵6和電加熱模塊2電連接，配電控制模塊5包括plc控制模塊，plc控制模塊能控制抽真空泵和電加熱模塊2的啟停，密閉管路上的自控開關(guān)閥61與plc控制模塊連接，閥門的開關(guān)受plc控制模塊的控制。

殼體上安裝有壓力變送器12監(jiān)測密閉空腔內(nèi)的壓力情況，壓力變送器12與plc控制模塊連接，plc控制模塊根據(jù)壓力變送器提供的密閉空腔內(nèi)的壓力變化情況控制自控閥門開關(guān)和抽真空泵的啟停。閥門和抽真空泵的開啟的順序是先開泵后開閥，停止時的工作順序是先關(guān)閥后停泵。這種工作順序能保證密閉空間內(nèi)時刻保證相對真空的環(huán)境。

殼體上還安裝有溫度傳感器11，監(jiān)測密閉空腔內(nèi)的水的溫度變化，溫度傳感器11與plc控制模塊連接，plc控制模塊根據(jù)溫度傳感器傳來的密閉空腔內(nèi)水溫的變化控制電加熱模塊的啟停。

電加熱機(jī)組底部是100mm厚h型鋼的承重基礎(chǔ)41，四周及上表面包裹保溫絕熱層110，保溫絕熱層是30mm厚的橡塑保溫材料，保溫材料外是一層鋁箔，底部為30mm厚隔熱層111。

配電控制模塊5的plc自控模塊對電加熱模塊2采用時間控制和溫度控制兩種模式。時間控制模式:用電高峰時段停止電加熱模塊2運(yùn)行，整個機(jī)組依靠蓄熱模塊3做為加熱源對密閉空腔中的水13進(jìn)行加熱；當(dāng)處于用電低谷期時，啟動電加熱模塊2對密閉空腔中的水13加熱，水13對蓄熱模塊3進(jìn)行熱交換，蓄熱模塊3中蓄熱材料開始發(fā)生相變進(jìn)入蓄熱階段。溫度控制模式：當(dāng)蓄熱模塊3開始蓄熱時密閉空腔中的水13溫度是一個相對穩(wěn)定值，當(dāng)水13溫發(fā)生明顯升高時說明蓄熱模塊3應(yīng)經(jīng)存蓄滿熱能，這時控制電加熱模塊2停止工作；當(dāng)密閉空腔中的水13在利用蓄熱模塊3加熱同時電加熱模塊2處于停止?fàn)顟B(tài)而水溫不足以滿足熱交換模塊4所需的熱交換溫度時控制電加熱模塊2開啟，對水13進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)熱，達(dá)到水溫后控制電加熱模2停止。通過配電控制模塊5控制電加熱模塊2啟停來達(dá)到在用電峰谷期電加熱機(jī)組的不同運(yùn)行狀態(tài)，來達(dá)到合理用電的目的。

上述內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，不能以此限定本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施范圍，即凡是依本發(fā)明創(chuàng)造權(quán)利要求及發(fā)明創(chuàng)造說明內(nèi)容所做出的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬于本發(fā)明創(chuàng)造涵蓋的范圍。