電鍋爐蓄熱系統(tǒng)
電熱鍋爐是將電能轉(zhuǎn)換成熱能,并將熱能傳遞給介質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換裝置,一般由兩個環(huán)節(jié)組成:
1) 將電能轉(zhuǎn)換成熱能:通常有以下三種方式:
a. 電阻式一電流通過電熱器中電阻絲產(chǎn)生熱量,電阻絲放置在紫銅或鐮基含金套管中,套管中充滿氧化鎮(zhèn)絕緣層。電阻式電熱轉(zhuǎn)換元件的結構簡單,同時由于是純電阻型,在轉(zhuǎn)換中沒有損失,所以,被普遍采用于電熱鍋爐中。
b. 電磁感應式-利用電流流過帶有鐵芯的線圈產(chǎn)生交變磁場,在不同的材料中產(chǎn)生渦流電磁感應而發(fā)生熱量。這種轉(zhuǎn)換方式由于存在感抗,轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生無功功率,功率因數(shù)<1 ,一般用在較小容量的電熱設備上。
C. 電極式一利用電極之間介質(zhì)的導電電阻,在電極通電時直接加熱介質(zhì)本身。這種形式多用于冶煉金屬行業(yè),在電鍋爐中較少采用。
2) 將熱能傳遞給介質(zhì):電熱元件通電后,不斷地產(chǎn)生出熱量,并被介質(zhì)不斷地吸收帶走,以保持熱量平衡。在電熱鍋爐中,用戶一般需要熱水或蒸汽,而且水是一種廉價的商品,所以一般電熱鍋爐的介質(zhì)是水。電熱元件直接浸沒在水中,水被加熱后直接取用,或水被加熱后變成蒸汽,送到需要蒸汽的場合。
目前,蓄熱技術根據(jù)熱載體不同,主要分為水蓄熱和相變材料蓄熱兩種,但就目前技術分析,水作為蓄熱載體是最為理想和可行的。
所謂水蓄熱就是將水加熱到一定的溫度,使熱能以顯熱的形式蓄存在水中,當需要時再將其釋放出來提供采暖或直接作為熱水供人們使用。一般來說,水的蓄熱溫度為40~130℃。根據(jù)使用場合不同,對于生活用水,蓄熱溫度為40~70℃,可以直接提供使用;對于飲用水,可以蓄至 100℃;對于末端為風機盤管的空調(diào)系統(tǒng),一般蓄熱溫度為90~95℃; 對于末端為暖氣片的采暖 系統(tǒng),蓄熱溫度為90~130℃或更高。
用水作蓄熱載體有清潔、廉價、比熱值高的優(yōu)點。1m可利用溫差△t=50℃的水所蓄存的熱 量約相當于相同體積石蠟相變材料的潛熱蓄熱量。1m的水溫升50℃,其顯熱蓄熱量為209.3 MJ, 1m石蠟的潛熱量為204.3 MJ。與水相比,一般相變材料,不清潔、價高,沒有足夠的優(yōu)勢。
其他蓄熱方式還有蓄蒸汽系統(tǒng)(即將蒸汽蓄成過飽和水)及高溫油蓄熱等。高溫高壓蓄熱裝 置也相繼問世,但這些高溫高壓裝置,除造價因素外,是否適合居民生活區(qū)和商業(yè)領域應用存在著爭議。
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