一种多热源供热的蓄热式暖风供给装置的制作方法

1.本发明涉及热能技术领域，尤其涉及一种多热源供热的蓄热式暖风供给装置。


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热源供热的蓄热式暖风供给装置，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，降低供暖成本。
5.本发明实施例提供一种多热源供热的蓄热式暖风供给装置，包括保温腔体、维勒米尔热泵、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，所述保温腔体设有进气口及出气口，所述维勒米尔热泵安装在所述进气口，所述维勒米尔热泵的高温腔与所述蓄热介质热连接，所述低品位热量收集器位于所述保温腔体外，所述换热器位于所述保温腔体内并与所述蓄热介质热连接，所述换热器与所述低品位热量收集器相连。
6.根据本发明一个实施例的多热源供热的蓄热式暖风供给装置，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。
7.根据本发明一个实施例的多热源供热的蓄热式暖风供给装置，所述加热元件为多个。
8.根据本发明一个实施例的多热源供热的蓄热式暖风供给装置，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。
9.根据本发明一个实施例的多热源供热的蓄热式暖风供给装置，所述蓄热介质采用镁砖、钢球、熔融盐和石蜡中的任一种。
10.根据本发明一个实施例的多热源供热的蓄热式暖风供给装置，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。
11.根据本发明一个实施例的多热源供热的蓄热式暖风供给装置，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。
12.根据本发明一个实施例的多热源供热的蓄热式暖风供给装置，所述进气口位于所
述维勒米尔热泵的中温腔的下面，所述出气口位于所述基座的远离所述进气口的一侧。
13.根据本发明一个实施例的多热源供热的蓄热式暖风供给装置，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。
14.本发明实施例提供的一种多热源供热的蓄热式暖风供给装置，使用低谷电加热空气，然后在高峰电阶段供热，有效节省电能；在进气口处安装热能驱动的维勒米尔热泵，相比于传统电能驱动的蒸气压缩式热泵，无需电能驱动，降低整个装置的耗电量，而且热能驱动的热泵循环通过在室温腔和高温腔中吸收热量，可以在中温腔中放出数倍于高温腔吸收的热量，提高加热效率，显著降低用电成本；与此同时，该多热源供热的蓄热式暖风供给装置还设置有低品位热量收集器收集低品位热量，可以进一步减小耗电量，降低供暖成本。
附图说明
15.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。
16.图1是本发明实施例提供的多热源供热的蓄热式暖风供给装置的结构示意图；
17.图2是本发明另一实施例提供的多热源供热的蓄热式暖风供给装置的结构示意图。
18.附图标记：
19.10、保温腔体；11、进气口；12、出气口；13、外壁；14、内壁；15、保温材料；20、维勒米尔热泵；21、室温腔；22、中温腔；23、高温腔；30、蓄热介质；40、低品位热量收集器；50、换热器；60、加热元件；70、基座。
具体实施方式
20.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。
21.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。
22.下面结合图1和图2描述本发明实施例的多热源供热的蓄热式暖风供给装置的结构。
23.如图1所示，本发明实施例提供的多热源供热的蓄热式暖风供给装置，包括保温腔体10、维勒米尔热泵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内，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。
24.保温腔体10设有进气口11及出气口12，维勒米尔热泵20安装在进气口11处。维勒米尔热泵20的室温腔21位于保温腔体10外部，维勒米尔热泵20的中温腔22和高温腔23位于保温腔体10的内部，维勒米尔热泵20的高温腔23与蓄热介质30热连接。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。换热器50与蓄热介质30热连接。由此，维勒米尔热泵20、蓄热介质30和换热器50三者相互热连接。其中，加热元件60对蓄热介质30加热从而为维勒米尔热泵20、蓄热介质30和换热器50三者提供热能，低品位热量收集器40吸收外部太阳能或者废热，然后将热量传递至换热器50、蓄热介质30和维勒米尔热泵20。
25.外部空气从进气口11进入后顺次经过维勒米尔热泵20的中温腔22、高温腔23及蓄热介质30，温度逐步升高，然后从出气口12排出。换热器50的位置需要根据热源温度的不同设置在蓄热介质30的不同侧。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。
26.使用时，装置开启后，维勒米尔热泵20开始保持运转状态，从进气口11持续进入的外部空气被加热成高温空气后从出气口12排出供给用户。在低谷电阶段，加热元件60对蓄热介质30和高温腔23持续加热，将电能转换为热能存储在蓄热介质30内，同时低品位热量收集器40收集太阳能、工业废热等低品位热量，并将其传递给蓄热介质30和高温腔23，外部空气从进气口11进入后，经过维勒米尔热泵20的中温腔22和高温腔23、蓄热介质30和换热器50后被加热成高温空气然后从出气口12排出。在高峰电阶段，加热元件60停止加热，维勒米尔热泵20继续运行，低品位热量收集器40继续收集低品位热量，外部空气仍旧通过中温腔22、高温腔23、蓄热介质30和换热器50被加热成高温空气。整个装置利用低谷电蓄能，电力成本低，同时采用低品位热量收集器40收集低品位热量，进一步减少电能的消耗，节约电能降低电力成本。外部空气从进气口11进入后顺次经过中温腔22、高温腔23和蓄热介质30逐级升温，实现热能的梯级利用，进一步提高了加热效果。
27.本发明实施例提供的多热源供热的蓄热式暖风供给装置，使用低谷电加热空气，然后在高峰电阶段供热，有效节省电能。在进气口11处安装热能驱动的维勒米尔热泵20，相比于传统电能驱动的蒸气压缩式热泵，无需电能驱动，降低整个装置的耗电量，而且热能驱动的热泵循环通过在室温腔21和高温腔23中吸收热量，可以在中温腔22中放出数倍于高温腔23吸收的热量，提高加热效率，显著降低用电成本；与此同时，该多热源供热的蓄热式暖风供给装置还设置有低品位热量收集器40收集低品位热量，可以进一步减小耗电量，降低供暖成本。
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。维勒米尔热泵20安装在进气口11处，确保外部空气进入后先后经过中温腔22和高温腔23进行梯级升温，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，需经过蓄热介质30吸收热量转变为高温空气，然后从出气口12排出。
33.具体地，如图1所示，保温腔体10内固定安装有基座70，蓄热介质30设置在基座70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70相连，将保温腔体10分隔为两个腔室。高温腔23与蓄热介质30热连接，为避免中温腔22受蓄热介质30影响，中温腔22对应于基座70设置。比如，高温腔23和中温腔22的排布方向与蓄热介质30和基座70的排布方向一致。
34.其中，中温腔22分别通过连管与室温腔21和高温腔23相连。连接中温腔22和室温腔21的连管穿过保温腔体10的壁面，连接中温腔22和高温腔23的连管位于保温腔体10内。
35.在本发明实施例中，进气口11位于维勒米尔热泵20的中温腔22的下面，出气口12位于基座70远离进气口11的一侧。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，顺次经过中温腔22和高温腔23，然后经过蓄热介质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70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。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，空气通过蓄热介质30后被换热器50进一步加热升温。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，这样空气先经过换热器50然后再经过蓄热介质30进一步升温。换热器50安装在基座70上。
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。