一种一体式机组及供热系统

技术领域

本发明属于电蓄热供暖技术领域，具体涉及一种一体式机组及供热系统。

背景技术

随着国家节能减排政策的实施以及峰谷电价的鼓励政策，电蓄热采暖技术在我国集中供热领域占比有了很大增加。其主要利用国家峰谷电价政策，在夜间谷电期间，通过电锅炉将电能转化为热量，一部分存储于蓄热设备中，一部分直接或间接供给热用户；到白天非谷电期间，再将蓄热设备中的热量释放出来，供热用户采暖。

然而，电蓄热采暖系统作为一种新型技术，发展不够成熟，仍存在很多问题。如传统固体蓄热系统存在气流组织性差，局部热堆积严重的情况；如蓄热体内部温度可高达800℃，蓄热能力极佳，但由于蓄热体内部隔热层并不能完全阻隔热量，导致热量散失导致大量热损失，浪费能源。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种一体式机组及供热系统。

本发明的技术方案是：一种一体式机组及供热系统，包括机组上层、机组中层和机组下层，所述机组上层中设置有蓄热体，所述蓄热体与机组下层之间设置有风系统，所述风系统进行蓄热供热，所述机组中层与机组下层设置有换热用的水系统。

更进一步的，所述蓄热体包括蓄热砖，所述蓄热砖中形成风道，所述风道中设置有电加热丝。

更进一步的，所述机组上层包括构成整个外轮廓的耐火保温棉，所述耐火保温棉内设置有隔热砖，所述隔热砖内设置有进行蓄热供热的蓄热砖。

更进一步的，所述机组上层中设置有分隔用的隔热砖，所述隔热砖将蓄热砖分为能够独立运行的Ⅰ号蓄热腔、Ⅱ号蓄热腔、Ⅲ号蓄热腔。

更进一步的，所述Ⅰ号蓄热腔的一端与Ⅰ号风道的回风管连通，另一端与Ⅰ号风道的供风管连通，所述Ⅰ号风道的回风管、供风管接入到换热器上；

更进一步的，所述Ⅱ号蓄热腔的一端与Ⅱ号风道的回风管连通，另一端与Ⅱ号风道的供风管连通，所述Ⅱ号风道的回风管、供风管接入到换热器上；

更进一步的，所述Ⅲ号蓄热腔的一端与Ⅲ号风道的回风管连通，另一端与Ⅲ号风道的供风管连通，所述Ⅲ号风道的回风管、供风管接入到换热器上。

更进一步的，所述机组上层中设置有热管换热装置，所述热管换热装置一端与回水管-热管换热装置连接管道连通，热管换热装置另一端与热管换热装置-换热器回水连接管道连通。

更进一步的，所述热管换热装置-换热器回水连接管道与换热器连通，所述回水管-热管换热装置连接管道与热用户回水连通。

更进一步的，所述热管换热装置设置在将其架起的支架上，从而使其更接近机组上层。

更进一步的，所述支架设置在底部钢板上，所述机组中层的底板上设置有滑轨，所述底部钢板在滑轨中抽拉滑动。

本发明通过由隔热砖分隔而成的三个蓄热腔分时段负责供热需求，减小供风截面积，从而减少风系统供风不均的情况，进而优化风系统送风的组织性和均匀性，提高同系统输送效率。

本发明通过机组中层的热管换热装置可以充分利用蓄热机渗透的无效热量，减少热损失；通过机组中层静止的空气可以进一步隔绝热量散失，节约能量。

本发明通过构造一种新型一体式机组，节省空间，减少能量损耗，充分利用余热，降低设备成本，可以极大提高供热系统效率，优化供热系统。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明中风系统的结构示意图；

图4是本发明中水系统的结构示意图；

图5是本发明中机组上层的结构示意图；

图6是本发明中机组中层的结构示意图；

图7是本发明中机组中层的结构左视图；

其中：

1 风系统 2 水系统

3 蓄热体 4 热管换热装置

5 机组下层 6 机组下层巡检门

7 蓄热体巡检门

101 Ⅰ号风道 102 Ⅱ号风道

103 Ⅲ号风道 104 Ⅰ号风阀

105 Ⅱ号风阀 106 Ⅲ号风阀

107 Ⅳ号风阀 108 Ⅴ号风阀

109 Ⅵ号风阀

201 回水管-热管换热装置连接管道

202 热管换热装置-换热器回水连接管道

203 热管换热装置的旁通管道

204 Ⅰ号阀门 205 Ⅱ号阀门

206 Ⅲ号阀门

301 耐火保温棉 302 隔热砖

303 蓄热砖 304 风道

305 Ⅰ号蓄热腔 306 Ⅱ号蓄热腔

307 Ⅲ号蓄热腔

401 分水管道 402 集水管道

403 热管 404 翅片

405 支架 406 滑轨

407 把手。

具体实施方式

以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：

如图1~7所示，一种一体式机组及供热系统，包括机组上层、机组中层和机组下层5，所述机组上层中设置有蓄热体3，所述蓄热体3与机组下层5之间设置有风系统1，所述风系统1进行蓄热供热，所述机组中层与机组下层5设置有换热用的水系统2。

所述蓄热体3包括蓄热砖303，所述蓄热砖303中形成风道304，所述风道304中设置有电加热丝。

所述机组上层包括构成整个外轮廓的耐火保温棉301，所述耐火保温棉301内设置有隔热砖302，所述隔热砖302内设置有进行蓄热供热的蓄热砖303。

所述机组上层中设置有分隔用的隔热砖302，所述隔热砖302将蓄热砖303分为能够独立运行的Ⅰ号蓄热腔305、Ⅱ号蓄热腔306、Ⅲ号蓄热腔307。

所述Ⅰ号蓄热腔305的一端与Ⅰ号风道101的回风管连通，另一端与Ⅰ号风道101的供风管连通，所述Ⅰ号风道101的回风管、供风管接入到换热器上；

所述Ⅱ号蓄热腔306的一端与Ⅱ号风道102的回风管连通，另一端与Ⅱ号风道102的供风管连通，所述Ⅱ号风道102的回风管、供风管接入到换热器上；

所述Ⅲ号蓄热腔307的一端与Ⅲ号风道103的回风管连通，另一端与Ⅲ号风道103的供风管连通，所述Ⅲ号风道103的回风管、供风管接入到换热器上。

所述机组上层中设置有热管换热装置4，所述热管换热装置4一端与回水管-热管换热装置连接管道201连通，热管换热装置4另一端与热管换热装置-换热器回水连接管道202连通。

所述热管换热装置-换热器回水连接管道202与换热器连通，所述回水管-热管换热装置连接管道201与热用户回水连通。

所述热管换热装置4设置在将其架起的支架405上，从而使其更接近机组上层。

所述支架405设置在底部钢板上，所述机组中层的底板上设置有滑轨406，所述底部钢板在滑轨406中抽拉滑动。

所述机组下层外壁处设置有机组下层巡检门6，所述机组下层巡检门6能够使检修人员进入，从而对机组下层5进行维护检修。

所述机组上层外壁处设置有蓄热体巡检门7，所述蓄热体巡检门7能够使检修人员进入，从而蓄热体3进行维护检修。

所述热管换热装置4包括分水管道401和集水管道402，所述分水管道401和集水管道402平行布设，所述分水管道401和集水管道402之间设置有多根与二者连通的热管403，所述热管403上设置有翅片404。

所述分水管道401上的接口与回水管-热管换热装置连接管道201连通，所述集水管道402上的接口与热管换热装置-换热器回水连接管道202连通。

所述热管换热装置4外壁处还设置有便于抽拉的把手407。

所述回水管-热管换热装置连接管道201、热管换热装置-换热器回水连接管道202之间设置有热管换热装置的旁通管道203，所述热管换热装置的旁通管道203上设置有对其中流体进行控制的Ⅲ号阀门206。

相应的，所述回水管-热管换热装置连接管道201上设置有对其进行控制的Ⅰ号阀门204。

相应的，所述热管换热装置-换热器回水连接管道202上设置有对其进行控制的Ⅱ号阀门202。

所述Ⅰ号风道101的回风管上设置有Ⅰ号风阀104，其供风管上设置有Ⅳ号风阀107。

所述Ⅱ号风道102的回风管上设置有Ⅱ号风阀105，其供风管上设置有Ⅴ号风阀108。

所述Ⅲ号风道103的回风管上设置有Ⅲ号风阀106，其供风管上设置有Ⅵ号风阀109。

又一实施例

以下结合工作过程进行说明

一种一体式机组及供热系统，包括固体蓄热机组、风系统1、水系统2，所述蓄热机组包括机组上层、机组中层和机组下层5，所述机组上层内部为蓄热砖和电加热丝构成的蓄热体3，风道与电加热丝共用同一通道；所述机组中层为带有翅片的热管换热装置4；所述机组下层5用于放置供热系统热交换器。

相应的，需要用到的风机和循环水泵等可依照机组下层空间灵活摆放，也可设置在机组外部。

所述机组上层3内部自下而上装设顺序为保温棉301，隔热砖302，蓄热砖303，隔热砖302，保温棉301，四周钢板同样包裹保温棉，所述蓄热砖上留有砖孔304，孔内放置电加热丝。

所述机组上层蓄热体前后分别留有一人可通行的巡检通道，在蓄热体左右两侧分别留有蓄热体巡检门7，用于电加热丝或内部装置出现问题时检查替换。

所述机组上层蓄热体分别由隔热砖302均分成三个蓄热腔，从左往右分别为Ⅰ号蓄热腔305，Ⅱ号蓄热腔306，Ⅲ号蓄热腔307，蓄热腔间彼此隔热。

所述Ⅰ号蓄热腔305与Ⅰ号风道101连通，所述Ⅰ号风道回风管上装有Ⅰ号风阀104，供风管上装有Ⅳ号风阀107；所述Ⅱ号蓄热腔306与Ⅱ号风道102连通，所述Ⅱ号风道回风管上装有Ⅱ号风阀105，供风管上装有Ⅴ号风阀108；所述Ⅲ号蓄热腔307与Ⅲ号风道103连通，所述Ⅲ号风道回风管上装有Ⅲ号风阀106，供风管上装有Ⅵ号风阀109。

其中，所述蓄热体3夜间谷电时段23点至7点同时蓄热，且Ⅲ号蓄热腔307边蓄边供，即开启Ⅲ号风阀106，Ⅵ号风阀109，同时关闭其他风阀；7点到15点，Ⅰ号蓄热腔305供热，开启Ⅰ号风阀104与Ⅳ号风阀107，关闭其他风阀；15点到23点Ⅱ号蓄热腔306供热，开启Ⅱ号风阀105与Ⅴ号风阀108；每个蓄热腔分别供热，减少供风截面积，可以从根本上减轻蓄热体内气流组织性差的现象。

所述蓄热体3中电阻丝等设备出现故障时，可打开蓄热体巡检门7，通过留有的巡检通道检查维修；当Ⅱ号蓄热腔306出现故障时，可以将搭建的隔热砖302临时拆除，维修完毕再重新搭建。

所述机组中层中的热管换热装置4为架空放置，由支架405支撑热管；所述热管换热装置用于换取机组上层渗透的热量，进一步加热水系统回水温度，从而减少蓄热体内部热量损失。

所述支架405与底部钢板焊接为一体，钢板与中层底板由滑轨406连接，热管换热装置与其支架可随底部钢板由下层滑轨抽出推进，便于故障时维修。

所述机组中层4左右钢板壁上分别留有孔道，便于热管换热装置进出水管道连接；所述机组中层左侧孔道与回水管-热管换热装置连接管道201连通，其上安装有Ⅰ号阀门204；所述机组中层右侧孔道与热管换热装置-换热器回水连接管道202连通，其上安装有Ⅱ号阀门205。

所述热管换热装置4进出水口间连有一根热管换热装置的旁通管道203，管道上安装有Ⅲ号阀门206，当换热装置出现故障需要维修时，可通过热管换热装置进出水口上的阀门关断管道，开启旁通管道上阀门，与换热器形成通路，不影响正常供热需求。

所述机组下层内部放置换热器，外壳上前后左右分别留有检查口6，便于维修检查。

优选的，所述Ⅰ号风道101、Ⅱ号风道102、Ⅲ号风道103汇于一条主管道连接换热器。

所述机组中层内部空气近似于静止状态，可进一步隔绝蓄热体热量散失。

本发明的工作过程如下：

蓄热过程，夜间谷电时段23点至7点，三个蓄热体同时供热。

供热过程，开启风机，开启一条风道的风阀，关闭其他两条风道，三条风道通过三个蓄热腔分时段向换热器供热；蓄热体储存的热量部分渗透至机组中层，并通过其内部架空放置的热管换热装置初步加热水系统回水温度，充分利用蓄热体的无效热量。本申请有助于减少使用蓄热体内储存热量，节省能量。

本发明通过由隔热砖分隔而成的三个蓄热腔分时段负责供热需求，减小供风截面积，从而减少风系统供风不均的情况，进而优化风系统送风的组织性和均匀性，提高同系统输送效率。

本发明通过机组中层的热管换热装置可以充分利用蓄热机渗透的无效热量，减少热损失；通过机组中层静止的空气可以进一步隔绝热量散失，节约能量。

本发明通过构造一种新型一体式机组，节省空间，减少能量损耗，充分利用余热，降低设备成本，可以极大提高供热系统效率，优化供热系统。