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電熱轉(zhuǎn)換-固體蓄熱新技術(shù)簡介；

一、 名稱：

高效、清潔、節(jié)能、環(huán)保型電熱轉(zhuǎn)換蓄熱爐；

二、 所屬技術(shù)領(lǐng)域：

        智能控制電熱轉(zhuǎn)換、長久存儲熱能型熱工設(shè)備；

三、 新技術(shù)與低谷電價政策的有效結(jié)合：

我國目前在大部分地區(qū)，尤其是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，施行了峰谷電費大額差價的政策。就是在早上7點鐘至晚上11點鐘時段，實行高位電價，大約在0.8元~1.2元/kwh（有的地區(qū)甚至更高）。而在晚上11點鐘至早上7點鐘時段，實行低位電價，大體在0.2元~0.3元/kwh（有的地區(qū)甚至更低，比如北京低于0.2元/kwh）。如此大的差價，就是為了鼓勵用電單位，盡可能的在用電低峰時段使用電能，這樣既可以大幅降低我國大部分地區(qū)的電力負荷（有的地區(qū)甚至已達到不堪的程度），又能大幅提高我國電力使用的效率。同時，又能間接達到降低熱電廠整體廢氣排放指數(shù)。（因為夜間熱電廠的鍋爐與發(fā)電機不能停止，必須照常運行，又因為夜間用電負荷的大幅減低，所以很多的電能被無功損耗掉了，在這同時，廢氣的排放卻依然繼續(xù)。這就相對提高了廢氣排放指數(shù)）

作為電加熱型熱工設(shè)備，以往的技術(shù)概念是使用電能，對某種被可加熱材料進行電熱轉(zhuǎn)換，而后直接將熱能再次轉(zhuǎn)換，比如對某種液體介質(zhì)、或者某種氣體介質(zhì)、亦或是某種固體介質(zhì)進行熱交換后，直接輸入至所需熱工系統(tǒng)中。

它的技術(shù)特點是電熱轉(zhuǎn)換后的熱能，必須是在加熱與使用熱能的同時進行。如果是較大功率的電熱設(shè)備，會產(chǎn)生很大的電負荷，可能會造成所工作區(qū)域的大幅供電系統(tǒng)壓降，甚至會產(chǎn)生一系列相關(guān)的嚴重問題。

        由此，一項新技術(shù)產(chǎn)生了，即：利用國家低谷電政策，在低谷電價時段，將電能轉(zhuǎn)換成熱能后，將熱能存儲于由某種蓄熱物質(zhì)制作的熱存儲設(shè)備中，待需要使用時，隨用隨取。

        我國有些地方作了一些有益的嘗試，比如在用電低峰時段，將水通過電加熱后存儲于水罐中，待用電高峰時停止電加熱，并可隨時使用熱水。但是我們知道，在常壓下水的加熱溫度是有限的，約95℃。所以只能在有限的范圍區(qū)間使用，比如生活用水等。這就不能滿足大部分工礦企業(yè)的生產(chǎn)性熱能指標的需求，這是用水做蓄熱介質(zhì)*大的技術(shù)局限。而且為了增加熱能的儲量，水罐往往需要制作得很大，同時為了節(jié)能，又需要對水罐進行高質(zhì)量的保溫處理，這樣既占用了較大的空間，又造成了資金的大量投入。因此，這樣的嘗試是目前的一種無奈之舉，而且在技術(shù)上是落后的。

        由于我國現(xiàn)在對環(huán)保的要求在不斷升級，低成本的傳統(tǒng)燃煤鍋爐已不允許使用。大型的燃煤鍋爐，需要增設(shè)大型的

    對尾氣排放進行除塵、除硫的系統(tǒng)，一般企事業(yè)單位、居民小區(qū)、房地產(chǎn)開發(fā)商等，資金投入大是一個方面，技術(shù)上也是很難完成和達標的。而且這些設(shè)備的壽命周期很短，經(jīng)濟上也劃不來。

        因此，就需要研制更加先進、更加高效的新型蓄熱設(shè)備，來滿足國家對環(huán)保、節(jié)能、清潔、高效的要求與滿足眾多用戶的需求。

四、需要解決的技術(shù)問題

要突破以上所述技術(shù)上的瓶頸，必須解決以下難題；

（1） 蓄熱介質(zhì)：

蓄熱介質(zhì)在物化屬性上要求必須是耐高溫，盡可能高的比熱值，盡可能高的熱傳導率，耐高溫氧化，使用壽命長。這樣，就能達到高能量的蓄熱、盡可能小的設(shè)備體積，并能滿足使用上諸多苛刻的工藝要求；

（2） 絕熱保溫材質(zhì)：

設(shè)備中的蓄熱介質(zhì)要達到盡可能的高溫加熱值，才能達到高效蓄熱目標，這對保溫材料提出了極高的要求。

因為要達到*低的熱損失及*高的熱效率，只有很好地解決這一顯要的矛盾，才可以達到高效能、低損耗、*經(jīng)濟、高性價比的目標。因此，保溫材料在物化屬性上，除了也要耐高溫及高溫氧化、使用壽命長，還要有較高的機械強度、硬度、低脆化性、較高韌性外，其他指數(shù)正好要與蓄熱介質(zhì)相反；

（3） 智能控制：

以上目標達到后，就是使用上的*、節(jié)能、可控性強、操作簡便、完全自動化，而且要求在取用儲存熱量上，達到較寬的取值區(qū)間；

本公司針對解決以上問題及難點，進行了長期的研發(fā)試驗。

經(jīng)過不懈的努力和高科技手段的結(jié)合，我們已經(jīng)不但在理論上，而且在實際產(chǎn)品上成功地解決了大部分的科技難題，并且在工程實踐使用中得到了滿意的成果。

五、技術(shù)方案簡介：

        我們試驗成功的保溫介質(zhì)是一種進口復(fù)合材質(zhì)，它的熱面溫度達到800℃時，冷面溫升≤35℃，熱面溫度700℃時，冷面溫升≤25℃。

        我們根據(jù)保溫介質(zhì)的指數(shù)，選用了一種氧化鎂固體耐熱材質(zhì)，作為蓄熱介質(zhì)。它的工作溫度可以達到1250℃。

        我們選用的電熱介質(zhì)和換熱介質(zhì)是國外進口的，這是國際上目前*的一種材質(zhì)，可靠性極強，且使用壽命比其它同類材質(zhì)長若干倍。

        設(shè)備的智能控制系統(tǒng)我們自己設(shè)計研發(fā)了一部分，核心微電腦程序控制采用進口，完全達到自動化控制水平。

        設(shè)備的突出特點是，很好的利用了國家的峰谷電價差政策，在電價*低的時段對設(shè)備加熱蓄熱，而在電價高端時段停止加熱用電，在使用存儲的熱能時，與其它直熱式電能熱工設(shè)備毫無二致。由于使用的是國家提供的低價電能，就可以大幅降低用戶的使用成本與操作成本（無人自動化運行）。

六、 與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果：

        現(xiàn)有的電熱熱能設(shè)備，大體情況相差不大。就是利用電熱阻絲（管、棒），對受熱傳熱介質(zhì)進行電加熱，或是直接加熱介質(zhì)（比如空調(diào)風機盤管所需的熱水，洗浴及生活需用的熱水，電加熱烤箱等等），它們的共同點是在需要使用時，必須即時通電，也就是說無法充分利用低價電時段來降低使用成本。

        而我們的電熱蓄熱設(shè)備，恰恰在這一點上，是現(xiàn)有的電熱設(shè)備所無法做到的。

        現(xiàn)有的大部分電熱設(shè)備，所使用的加熱、隔熱材質(zhì)，與我們研發(fā)的材質(zhì)，在隔熱保溫性能上存在很大的差距。尤其是熱端面達到700℃以上時，差距就更加懸殊了。

        在熱能輸出*控制方面，我們設(shè)備的優(yōu)越性，是現(xiàn)有電熱設(shè)備無法比擬的。

        按目前國家出臺的峰谷電價計算，我們設(shè)備的使用及操作費用，只是現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的設(shè)備的25%左右甚至更低。

        在可靠性與使用壽命方面，我們的設(shè)備使用壽命至少不低于10年，而現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的設(shè)備目前遠遠達不到這個指標。這會給用戶造成由于設(shè)備更換，而增加的很大的一筆費用。

        由于我國大部分地區(qū)，現(xiàn)在的土地及場地無論是購買還是租用，費用價格都比以前高出了許多倍。所以以目前技術(shù)生產(chǎn)的設(shè)備，在相等熱功率的設(shè)備體積上，都比我們研發(fā)的設(shè)備大了許多，這無形中又增加了用戶的成本。

        以目前技術(shù)生產(chǎn)的同類設(shè)備，一般熱效率只能達到85-90%，我們研發(fā)的設(shè)備熱效率可以達到95%，這又是一個很大的差值。從長期使用上細算的話，這也是一個很驚人的數(shù)字。

        目前國內(nèi)很多的企業(yè)，由于不斷的增產(chǎn)擴產(chǎn)，原有的供電系統(tǒng)，無論是線路功率，還是變壓器，已不能滿足擴產(chǎn)后的用電負荷，尤其是瞬時負荷。這就不得不交替使用大功率的用電設(shè)備。而電熱設(shè)備一般都是大負荷設(shè)備，這就給企業(yè)生產(chǎn)帶來了無法解決的矛盾。

        我們的設(shè)備恰好是在用電的*低峰時段使用電力，這就很好地解決了以上所述的尖銳矛盾，使企業(yè)可以減少對電力供給系統(tǒng)增容擴容，所需投入很大的一塊資金，給企業(yè)降低了不小的資金壓力。同時，又給電力電網(wǎng)供給系統(tǒng)降低了壓力。我國目前有不少地區(qū)，是靠拉閘限電來緩解電力供應(yīng)緊張這種無奈而尷尬局面的。

        由于我們的蓄熱介質(zhì)是采用高比熱容的固體材質(zhì)，蓄熱溫度可高達800℃，因此設(shè)備的體積很小，如一臺1立方米的固體蓄熱池，只需通電8小時，即可存儲約702000Kcal的熱能。如果用水來存儲同樣量的熱能的話，則*少需要9.4立方米的設(shè)備體積。因為水的蓄熱溫度只能在95℃左右，而且按風機盤管工作溫度60℃的話，95℃熱水每立方米的有效可用熱值只有35000Kcal，效率太低。我們產(chǎn)品每立方米體積可用熱值666000Kcal,比用水蓄熱高出19倍。

七、工作原理簡介；

    以高溫空氣為熱交換介質(zhì)為例：

1、 由發(fā)熱介質(zhì)將電能轉(zhuǎn)換為熱能后，通過熱交換將熱能存儲于固體氧化鎂蓄熱池中。溫度可從常溫直至達到800℃以上。

2、 蓄熱池外層采用高能絕熱體，使高溫蓄熱池與外環(huán)境達到熱絕緣。池中溫度為800℃時，絕熱體表面溫度只有幾十度，池中熱量和溫度可保持10天以上。

3、 在負載需要熱量供給時，設(shè)備可按照預(yù)先設(shè)定好的程序，按設(shè)定的溫度和供熱量，由自動變頻風機提供的循環(huán)高溫空氣，通過氣水換熱器對負載循環(huán)水進行熱交換，由負載水泵將熱水提供至末端設(shè)備中。（比如風機盤管、暖氣片或其他換熱器中）

4、 輸出溫度的穩(wěn)定性采用多種方式控制，如進回水溫差、出水恒定溫度、輸出總熱量測定、負載溫度波動平均值等。以上測檢數(shù)值通過中央電腦處理后，將指令傳輸給各自動控制單元，對設(shè)備進行全自動無極化*運行控制，精度控制在2℃區(qū)間內(nèi)。

5、 通電加熱時間及加熱溫度可根據(jù)負載和用戶實際需要，任意設(shè)定，設(shè)備會根據(jù)設(shè)定值完全無人自動化運行。

6、 工況所需軟化水，由設(shè)備附加的軟化水系統(tǒng)自動補給。

我公司可根據(jù)不同用戶的需求，生產(chǎn)可輸出蒸汽、高溫空氣和高溫水的不同型號的機型。

   八、施工安裝簡潔方便；

            新設(shè)備只需與原負載系統(tǒng)進回水管口連接即可，原系統(tǒng)不需做任何改動。設(shè)備體積小，占地面積小，安裝施工*方便。

北京安泰金谷新能源科技有限公司