[发明专利]可蓄能的供热装置

说明书

本发明涉及向环境供能可调节环境温度的装置。

目前较大的供热工程多采用锅炉供热，锅炉有燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电热锅炉等等。中小型空调有采用风冷热泵机组供热和深井地下水水水热泵供热的方式。对于锅炉供热，由于燃煤锅炉存在严重的环境污染问题，在城市被限制使用，而燃油锅炉、燃气锅炉消防要求比较高，还由于能源紧张，运行费用也越来越高；电热锅炉在峰电期间运行，其费用也较昂贵；风冷热泵机组则存在机组制冷效率比水冷机组低，在气温低于-5℃时难以使用等缺陷，限制了这种设备的使用区域；深井地下水水水热泵供热有地下水开采的生态环境保护的问题，存在技术上的难度，在城市也受到限制。

由于我国电力系统存在峰谷电量严重不平衡的问题，大量的谷电得不到利用，造成能源、设备资源的浪费，影响了社会与经济发展，因此电力部门大力推广能够大量利用谷电的新技术，并给予许多优惠政策，如谷电电价是白天峰电电价的1/3，免去电力增容费等。目前电力部门推广的新技术有用于夏季供冷的冰蓄冷中央空调技术，用于冬季供热的谷电蓄热空调技术，目前蓄热是电热水机组利用谷电对水池里水显热蓄热，峰电期间用于供热，蓄热温度在90度左右，可以利用的温度差只有35～40℃，每立方水蓄热3.5～4万大卡，要满足空调运行以及需热量较大的场合需要有很大的蓄水池，且池内90℃水热能损失大，保温很困难。

本发明的目的是为解决目前供热技术中存在的问题而提供一种可在较低温度范围内蓄能的供热装置，本装置避免使用消耗大量能源及带来环境污染的燃烧炉，避免采用大容量水池的高温显热蓄热，可利用谷电蓄能，且能量损失小。

本发明的技术解决方案是设有电热水机组、末端设备和连接管线，其特殊之处是设有电制冷冷水机组和低温度蓄能设备，电制冷冷水机组的冷凝器进端与末端设备出端连接，冷凝器出端与末端设备进端连接；电热水机组进端与蓄能设备出端连接，电热水机组出端与蓄能设备进端连接；电制冷冷水机组的蒸发器进端与蓄能设备出端连接，蒸发器出端与蓄能设备进端连接。

为了能使用低温传热介质，可以设置一换热器与电热水机组连接，如此，所述的电热水机组进端与蓄能设备出端连接，是指电热水机组进端与换热器连接且换热器与蓄能设备出端连接，所述的电热水机组出端与蓄能设备进端连接是指电热水机组出端与换热器连接且换热器与蓄能设备进端连接。

为减少连接管线，节省能耗，所述的换热器与蓄能设备进端连接是指换热器与蒸发器进端连接且蒸发器出端与蓄能设备进端连接，所述的蒸发器进端与蓄能设备出端连接是指蒸发器进端与换热器连接且换热器与蓄能设备出端连接。

为了能方便地控制进入蒸发器传热介质的温度以稳定供热，可以在蓄能设备两端跨接一管线以控制通过蓄能设备的传热介质流量。

本发明可以在蓄能设备上经管线跨接废热回收热交换器，如此可利用废热对蓄能介质加热蓄能。可利用的废热源可以是废热水、河水、井水等等。

本发明可以在冷凝器两端经管线跨接一冷却塔以吸收冷凝器产生的热量，并于电热水机组两端跨接有旁路管线，冷却塔一般为水冷却塔。如此本发明还可于夏季应用蒸发器提供的冷量供冷，并于谷电期间通过蓄能设备蓄冷。

本装置所连管线输送传热(传冷)介质，管线相应处设有阀门(手动阀、电动阀)及泵，以控制介质流动及其流动的启闭与方向。

本发明所述的进端和出端是相对传热介质流向而言。

本发明所述的蓄能设备其中的蓄能介质优选采用-10～45℃范围的相变蓄热介质，此介质优选采用H₂O；故本发明的蓄能设备可采用适于冰蓄冷供冷空调装置中的蓄能(蓄冷)设备。

本发明的传热介质可采用水和水-乙二醇溶液。

本发明设有电制冷冷水机组，供热运行时，其蒸发器提供的冷量被蓄能设备中的蓄能介质—水(当介质为水时)吸收而相变成冰，夜间谷电时段，电热水机组运行，经所述的换热器加热水-乙二醇溶液，经加热的此溶液流经蓄能设备加热蓄能介质—冰，使之相变成水继而升温，可控制升温在45℃以下，实现介质的潜热和显热蓄热，此期间电制冷冷水机组不工作，水-乙二醇传热介质可流经电制冷冷水机组的蒸发器(作通道)对蓄能介质加热。白天供热时，电制冷冷水机组工作，由于蓄能介质已升温，可保证流经蓄能设备进入电制冷冷水机组蒸发器的介质具有足够温度使机组得以正常运行；此时电制冷冷水机组冷凝器提供的热量被输送至所述的末端设备，向环境供热，此时电热水机组可以不工作，也可在供热高峰参与供热。