[发明专利]无机相变蓄热式电采暖炉及采暖方法

说明书

本发明公开了一种无机相变蓄热式电采暖炉及采暖方法，包括保温水箱、无机相变蓄热管、电加热单元、混水控温单元和电气控制单元，保温水箱内部均布有无机相变蓄热管，电加热单元设置在保温水箱内部中心，混水控温单元设置在保温水箱的进水管和出水管之间，通过混水控温单元控制电采暖出水水温，保温水箱外还设置有电气控制单元，通过电气控制单元控制保温水箱内部的蓄热程度。通过上述方式，本发明无机相变蓄热式电采暖炉及采暖方法具有独立的加热循环和放热循环，能够单独运行也可叠加运行，能够适应三种不同工况：纯蓄热工况、纯放热工况和边蓄边放工况，能够实现低成本、长寿命的无机相变蓄热式电采暖。

技术领域

本发明涉及相变蓄热技术领域，特别是涉及一种无机相变蓄热式电采暖炉及采暖方法。

背景技术

蓄热式电采暖炉是一种在一定时间内将电能转化为热能储存起来以供在需要的时候再把热能释放出来实现采暖的装置。电能可以采用白天的太阳能光伏发电和晚上的谷电，通过蓄热式电采暖炉的使用可以使得光伏发电的不连续变为采暖的连续使用或可控使用，以及实现电网用电的削峰填谷，提高能源的利用效率。

蓄热材料按照蓄热介质的划分可分为显热蓄热和潜热蓄热两种。

显热蓄热一般分为水蓄和固蓄：水蓄成本最低，也最安全，但由于只能取有限温差的显热，带来单位体积蓄热密度较小、占地面积大等缺点。

固蓄是利用固体材料（镁砖、陶瓷、水泥等）在温度变化大且体积变化小的特点，实现大温差显热蓄热，优点是单位体积蓄热密度大、制造成本低；但也存在以下缺点：（1）、600℃以上的高温蓄热，设备运行安全性和可靠性无法保证；（2）采用空气换热，换热温差很大，热能的有效利用率低；（3）系统热损极大。

潜热蓄热是指利用相变蓄能材料在特定的温度（相变温度）下发生固液相变时，伴随着大量吸热和放热的一种蓄热方式，具有蓄热密度大，在吸热和放热过程中近乎等温等特点，相对于水蓄和固蓄，具有体积小，蓄/放热温差小等优点，可应用于热流密度的时空调节，提高能源的利用效率。

现有相变材料可分为有机相变材料、无机相变材料和复合相变材料。无机相变材料包括结晶水合盐、熔融盐、金属合金和其他无机物，其中应用最广泛的是结晶水合盐和熔融盐，具有材料便宜、蓄热密度大等优点。但无机相变材料具有腐蚀性强、固液相变过程中体积变化大和导热性能差等缺点，带来电加热蓄热装置制造成本高、寿命短等缺陷。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种无机相变蓄热式电采暖炉及采暖方法，具有独立的加热循环和放热循环，能够单独运行也可叠加运行，能够适应三种不同工况：纯蓄热工况、纯放热工况和边蓄边放工况，能够实现低成本、长寿命的无机相变蓄热式电采暖。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种无机相变蓄热式电采暖炉，包括保温水箱、无机相变蓄热管、电加热单元、混水控温单元和电气控制单元，保温水箱内部均布有无机相变蓄热管，电加热单元设置在保温水箱内部中心，

混水控温单元设置在保温水箱的进水管和出水管之间，通过混水控温单元控制电采暖出水水温，保温水箱外还设置有电气控制单元，通过电气控制单元控制保温水箱内部的蓄热程度。

在本发明一个较佳实施例中，保温水箱包括内胆、外胆以及设置在内胆和外胆之间的保温层，保温水箱上还设置有进水口、出水口和法兰口，

进水口位于保温水箱的上部，进水管穿过外胆和内胆与保温水箱中心电加热单元中导流管上部的导流环焊接连接，进水管穿过保温水箱内胆处通过焊接密封；

出水口位于保温水箱下部，出水管穿过外胆和内胆后延长至保温水箱内腔底部中心位置并朝下开孔，出水管穿过保温水箱内胆处通过焊接密封；

法兰口位于保温水箱顶部，法兰口包括法兰螺栓孔、法兰盖板、密封圈和连接螺栓，连接螺栓穿过法兰盖板两侧的法兰螺栓孔进行固定，法兰盖板内侧还设置有密封圈，