一种多源供热的电蓄热暖风供给装置的制作方法

1.本发明涉及热能技术领域，尤其涉及一种多源供热的电蓄热暖风供给装置。


背景技术：

2.随着电力工业的快速发展，国内涌现越来越多的电站系统。在用电低峰期负荷减少，造成大量低谷电的剩余，而电力产品的特性是产、供、销同时完成的，低谷电的大量剩余导致电力资源的浪费，不利于节能环保。为此，低谷电和高峰电采用不同用电价格以督促人们错峰用电，提高能源利用率，减少浪费。
3.在寒冷的冬季，室内需要热风供暖；对烘干干燥等工业操作，也需要大量的热风。目前，常采用的方式是空调室内供暖或者其他电加热方式加热供暖。但这些装置多采用实时供暖方式，无法实现错峰用电，供暖成本高。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种多源供热的电蓄热暖风供给装置，用以解决现有技术中暖风供给成本高的缺陷，实现错峰用电，降低生产成本。
5.本发明实施例提供一种多源供热的电蓄热暖风供给装置，包括保温腔体、蒸气压缩式热泵、低品位热量收集器、换热器及内置于所述保温腔体的蓄热介质，所述蓄热介质通过加热元件与外部供电设备相连，所述加热元件在低谷电阶段进行加热，所述加热元件在高峰电阶段停止加热，所述保温腔体设有进气口及出气口，所述蒸气压缩式热泵安装在所述进气口，所述低品位热量收集器安装在所述保温腔体外，所述换热器与所述低品位热量收集器相连并安装在所述保温腔体内，外部空气经过所述蒸气压缩式热泵的冷凝器后再经过所述蓄热介质和所述换热器，最后从所述出气口排出。
6.根据本发明一个实施例的多源供热的电蓄热暖风供给装置，所述蒸气压缩式热泵包括顺次相连的冷凝器、压缩机、蒸发器及节流阀，所述冷凝器安装在所述保温腔体内，当所述冷凝器与所述换热器位于所述蓄热介质同侧时，所述换热器与所述冷凝器之间和所述冷凝器与所述蓄热介质之间分别垫设保温层；当所述冷凝器与所述换热器位于所述蓄热介质的不同侧时，仅在所述冷凝器与所述蓄热介质之间垫设保温层。
7.根据本发明一个实施例的多源供热的电蓄热暖风供给装置，所述加热元件的一端安装在所述蓄热介质内部，所述加热元件的另一端伸出所述保温腔体。
8.根据本发明一个实施例的多源供热的电蓄热暖风供给装置，所述加热元件为多个。
9.根据本发明一个实施例的多源供热的电蓄热暖风供给装置，所述保温腔体包括外壁及内壁，所述外壁位于所述内壁的外侧，在所述内壁与所述外壁之间形成的容纳空间内填充有保温材料。
10.根据本发明一个实施例的多源供热的电蓄热暖风供给装置，所述蓄热介质采用镁砖、钢球、熔融盐和石蜡中的任一种。
11.根据本发明一个实施例的多源供热的电蓄热暖风供给装置，所述蓄热介质将所述保温腔体分隔为左腔室和右腔室，所述进气口与所述出气口分别布设在所述左腔室和所述右腔室。
12.根据本发明一个实施例的多源供热的电蓄热暖风供给装置，所述保温腔体内固定安装有基座，所述蓄热介质堆叠在所述基座上。
13.根据本发明一个实施例的多源供热的电蓄热暖风供给装置，所述进气口位于所述保温腔体的底部并朝向所述基座设置，所述出气口位于所述蓄热介质的出气侧并对应于所述基座设置。
14.根据本发明一个实施例的多源供热的电蓄热暖风供给装置，当热源温度高于所要求的暖风温度时，所述换热器安装在所述蓄热介质靠近所述出气口的一侧，当热源温度低于所要求的暖风温度时，所述换热器安装在所述蓄热介质靠近所述进气口的一侧。
15.本发明实施例提供的一种多源供热的电蓄热暖风供给装置，进气口处安装蒸气压缩式热泵，通过蒸气压缩式热泵从低温热源吸热在高温热源放出数倍于能耗的热量，减少了电蓄热装置的用电量；低品位热量集热器持续运行收集太阳能、工业废热等低品位热量，进一步降低耗电量；外部空气先经过温度较低的冷凝器，然后再经过温度较高的蓄热介质和换热器，实现热能的梯级利用，提高电加热效果。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明实施例提供的多源供热的电蓄热暖风供给装置的结构示意图；
18.图2是本发明另一实施例提供的多源供热的电蓄热暖风供给装置的结构示意图。
19.附图标记：
20.10、保温腔体；11、进气口；12、出气口；13、外壁；14、内壁；15、保温材料；20、蒸气压缩式热泵；21、冷凝器；22、压缩机；23、蒸发器；24、节流阀；30、蓄热介质；40、低品位热量收集器；50、换热器；60、加热元件；70、保温层；80、基座。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
22.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”的方向均以附图所示方向为准。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实施例中的具体含义。
23.下面结合图1和图2描述本发明实施例的多源供热的电蓄热暖风供给装置的结构。
24.如图1所示，本发明实施例提供的多源供热的电蓄热暖风供给装置，包括保温腔体10、蒸气压缩式热泵20、蓄热介质30、低品位热量收集器40及换热器50。蓄热介质30内置于保温腔体10，蓄热介质30通过加热元件60与外部供电设备相连，外部供电设备与加热元件60电连接，借由加热元件60为蓄热介质30加热，将热量蓄积在蓄热介质30内。保温腔体10设有进气口11及出气口12，蒸气压缩式热泵20安装在进气口11处。低品位热量收集器40位于保温腔体10外，换热器50位于保温腔体10内并与低品位热量收集器40相连。外部空气从进气口11进入先经过蒸气压缩式热泵20的冷凝器21初步升温，然后再通过换热器50和蓄热介质30，最后从出气口12排出。需要说明的是，空气通过换热器50和蓄热介质30顺序不做具体限定，根据供暖温度的不同，空气可以先经过换热器50然后再经过蓄热介质30，或者空气先经过蓄热介质30再经过换热器50。其中，加热元件60在低谷电阶段进行加热，加热元件60在高峰电阶段停止加热。低品位热量收集器40吸收外部太阳能或者废热，通过换热器50将热量传递至供暖空气。
25.使用时，在低谷电阶段，加热元件60对蓄热介质30持续加热，将电能转换为热能存储在蓄热介质30内；蒸气压缩式热泵20和低品位热量收集器40运行，流经蒸气压缩式热泵20的冷凝器21的空气将热量传递给蓄热介质30，外部空气从进气口11进入后，先经过初步升温，然后再经过蓄热介质30和换热器50被加热成高温空气，最后从出气口12排出；在高峰电阶段，加热元件60停止加热，蒸气压缩式热泵20可以继续运行也可以停止运行，低品位热量收集器40继续工作，外部空气仍旧先通过冷凝器21初步升温，然后通过换热器50和蓄热介质30后排出，从而利用低谷电蓄能，提高电能的利用率同时降低供暖成本。
26.本发明实施例提供的多源供热的电蓄热暖风供给装置，在进气口11处安装蒸气压缩式热泵20，通过蒸气压缩式热泵20从低温热源吸热在高温热源放出数倍于能耗的热量，减少了电蓄热装置的用电量；另外，低品位热量收集器40持续运行收集太阳能、工业废热等低品位热量，进一步降低耗电量；外部空气先经过温度较低的冷凝器21，然后再经过温度较高的蓄热介质30和换热器50，实现热能的梯级利用，提高电加热效果。
27.该蒸气压缩式热泵20包括顺次相连的冷凝器21、压缩机22、蒸发器23及节流阀24。如图1所示，冷凝器21位于保温腔体10内部，压缩机22、蒸发器23和节流阀24均位于保温腔体10的外部。为避免高温的蓄热介质30与较低温度的冷凝器21之间和较高温的换热器50与较低温的冷凝器21之间发生热传递造成不可逆损失，当换热器50与冷凝器21安装在蓄热介质30的不同侧时，仅在冷凝器21与蓄热介质30之间设置保温层70即可；当换热器50与冷凝器21位于蓄热介质30的同侧时，在冷凝器21与蓄热介质30之间、换热器50和冷凝器21之间分别垫设有保温层70。保温层70采用玻璃棉或岩棉等保温材质制成。
28.其中，加热元件60的一端安装在蓄热介质30内部，加热元件60的另一端伸出保温腔体10。如图1所示，加热元件60沿横向贯穿整个蓄热介质30，并穿过保温腔体10延伸至保温腔体10的外部，以便与外部供电设备的电引线相连。
29.在上述任一实施例基础上，加热元件60可以为多个。多个加热元件60平行设置，方便与外部供电设备的电引线相连。当然，多个加热元件60可以沿不同方向布设，比如部分加热元件60沿横向设置，其他加热元件60沿纵向设置，借助多个加热元件60同时对蓄热介质30进行加热，使蓄热介质30快速蓄积大量热量，升温快。
30.其中，保温腔体10包括外壁13及内壁14，外壁13位于内壁14的外侧，在内壁14与外
壁13之间形成的容纳空间内填充有保温材料15。如图1所示，内壁14与外壁13相互连接并在两者之间形成一定的容纳空间，该容纳空间内填充保温材料15，防止热量向外扩散，提高热能的利用率。保温材料15可以为聚酯泡沫、玻璃棉和岩棉中的任一种或者多种的组合，对此本发明实施例不做具体限定。
31.在本发明实施例中，蓄热介质30采用镁砖、钢球等固体蓄热材料或者熔融盐、石蜡等相变蓄热材料，蓄热密度高。比如，蓄热介质30由多块镁砖或者钢块堆叠而成。又如，蓄热介质30采用高温熔融盐，高温熔融盐收纳在壳体状结构内。当然，蓄热介质30也可以采用热化学蓄热材料或者吸附蓄热材料。
32.如图1所示，蓄热介质30将保温腔体10分隔为左腔室和右腔室，进气口11与出气口12分别布设在左腔室和右腔室，确保进入保温腔体10内的空气在排出之前经过蓄热介质30以充分吸收热量。比如，进气口11可以设置在左腔室，对应的，出气口12设置在右腔室；又如，进气口11设置在右腔室，出气口12设置在左腔室。蒸气压缩式热泵20安装在进气口11处，确保外部空气进入后先经过冷凝器21初步升温，然后再经过蓄热介质30和换热器50升至所需的暖气温度，提高热量利用率和空气加热效果。具体地，左腔室和右腔室的大小可以相同也可以不同，左右的区分仅用于区别两个腔室，不做任何方位限定。外部空气从进气口11进入后，从一侧腔室向另一侧腔室流动，在流动过程中经过蓄热介质30吸收热量转变为高温空气。
33.具体地，如图1所示，保温腔体10内固定安装有基座80，蓄热介质30设置在基座80上。蓄热介质30与保温腔体10的顶部可以抵触，也可以保留一定的间隙供蓄热介质30热胀冷缩。蓄热介质30和基座80相连，将保温腔体10分隔为两个腔室。
34.其中，冷凝器21、压缩机22、蒸发器23及节流阀24分别通过连管顺次相连。连接冷凝器21和压缩机22的连管穿过保温腔体10的壁面，连接冷凝器21和节流阀24之间的连管同样穿过保温腔体10的壁面，进气口11设置在这两个连管之间的区域。
35.在本发明实施例中，进气口11位于保温腔体10的底部，出气口12对应于基座80设置。在进气口11处可以安装进风风机，出气口12处可以安装出风风机。进气口11进入的空气从底部向上流动，顺次经过冷凝器21和蓄热介质30，从位于蓄热介质30另一侧的出气口12散出。出气口12对应于基座80设置，使经过蓄热介质30后的高温空气在充分混合后再排出，避免局部高温。
36.其中，如图1所示，当热源温度高于所要求的暖风温度时，换热器50安装在蓄热介质30靠近出气口12的一侧。当热源温度低于所要求的暖风温度时，如图2所示，换热器50安装在蓄热介质30靠近进气口11的一侧。如图1所示，当热源温度高于所要求的暖风温度时，换热器50安装在右侧，也即安装在蓄热介质30的出风侧，外部空气经过冷凝器21后，先通过较高温的蓄热介质30再经过更高温的换热器50然后从出气口12排出。同样的，如图2所示，当热源温度低于所要求的暖风温度时，换热器50安装在左侧，也即蓄热介质30的进风侧，这样经过冷凝器21后的空气先经过换热器50然后再经过蓄热介质30进一步升温。需要说的是，为防止换热器50和蓄热介质30之间发生热传递造成热损失，在换热器50和蓄热介质30之间留有间隙。
37.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。