本發(fā)明涉及一種固體蓄熱變流儲能裝置，屬于電力儲能技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電力儲能技術(shù)目前是一個世界性的難題。電力儲能技術(shù)按照儲存介質(zhì)進(jìn)行分類，可以分為機(jī)械類儲能、電氣類儲能、電化學(xué)類儲能、化學(xué)類儲能以及熱儲能。其中熱儲能技術(shù)是最具經(jīng)濟(jì)性、大面積推廣性的電力儲能技術(shù)之一。

熱儲能技術(shù)指的是在一個熱儲能系統(tǒng)中，熱能被儲存在隔熱容器的一種媒質(zhì)中，等到需要時可以被轉(zhuǎn)化回電能，也可直接利用儲存的熱能。

目前市場上熱儲能裝置以固體蓄熱為主。然而現(xiàn)有固體蓄熱裝置存在一定問題，由于風(fēng)道設(shè)計不夠合理，儲存的熱量不能充分帶出，有大量的熱能無法被利用，不能滿足中高溫生產(chǎn)需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過雙向變流，按一定頻率改變風(fēng)道流向，充分帶出蓄熱體所含有的熱量，以解決上述背景技術(shù)中存在的熱能利用不充分的問題，滿足生產(chǎn)需求。

本發(fā)明為儲能設(shè)備，利用谷電加熱蓄熱固體儲存大量熱量。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種固體蓄熱變流儲能裝置，包括儲熱單元，控制單元和熱交換單元，其中儲熱單元包括儲熱室，儲熱室中設(shè)置儲熱體，儲熱體內(nèi)設(shè)置電熱元件；控制單元包括氣流發(fā)生裝置與控制閥；熱交換單元包括熱交換腔，熱交換腔內(nèi)設(shè)置熱交換器；氣流發(fā)生裝置、儲熱體和熱交換器依次通過管路連接并形成循環(huán)回路，控制閥設(shè)置于氣流發(fā)生裝置與儲熱體之間的管路上。

進(jìn)一步地，所述的固體蓄熱變流儲能裝置，儲熱體上與管路連接的部位設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)罩。

本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種固體蓄熱變流儲能裝置，包括儲熱單元，控制單元和熱交換單元，其中儲熱單元包括第一儲熱室和第二儲熱室，第一儲熱室內(nèi)設(shè)置有第一儲熱體，第一儲熱體內(nèi)設(shè)置第一電熱元件，第二儲熱室內(nèi)設(shè)置有第二儲熱體，第二儲熱體內(nèi)設(shè)置第二電熱元件；控制單元包括氣流發(fā)生裝置、第一控制閥與第二控制閥；熱交換單元包括熱交換腔，熱交換腔內(nèi)設(shè)置熱交換器；所述氣流發(fā)生裝置、第一儲熱體和熱交換器依次通過第一管路連接并形成循環(huán)回路，所述第一控制閥設(shè)置于氣流發(fā)生裝置與第一儲熱體之間的第一管路上；所述氣流發(fā)生裝置、第二儲熱體和熱交換器依次通過第二管路連接并形成循環(huán)回路，所述第二控制閥設(shè)置于氣流發(fā)生裝置與第二儲熱體之間的第二管路上。

進(jìn)一步地，以上所述的固體蓄熱變流儲能裝置，儲熱體為耐高溫高壓壓制的合金磚。

進(jìn)一步地，以上所述的固體蓄熱變流儲能裝置，電熱元件為雙頭出線的耐高溫電加熱管。

進(jìn)一步地，以上所述的固體蓄熱變流儲能裝置，氣流發(fā)生裝置為風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步地，以上所述的固體蓄熱變流儲能裝置，第一儲熱體與第二儲熱體上均設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)罩。

進(jìn)一步地，所述的固體蓄熱變流儲能裝置，氣流發(fā)生裝置、第一儲熱體、熱交換器和第二儲熱體依次通過第一管路連接并形成循環(huán)回路；氣流發(fā)生裝置、第二儲熱體、熱交換器和第一儲熱體依次通過第二管路連接并形成循環(huán)回路。

更進(jìn)一步地，以上所述的固體蓄熱變流儲能裝置，在氣流發(fā)生裝置出口處設(shè)置有三通閥，三通閥的三個通道分別連接氣流發(fā)生裝置出口、第一控制閥和第二控制閥。

更進(jìn)一步地，以上所述的固體蓄熱變流儲能裝置，第一控制閥和第二控制閥均為梭閥，對應(yīng)為第一梭閥和第二梭閥；在氣流發(fā)生裝置的出口處設(shè)置有四通閥，四通閥的第一通道連接氣流發(fā)生裝置出口，第二通道通過第一管路依次連接第一梭閥、第一儲熱體、熱交換器、第二儲熱體和四通閥的第三通道；四通閥的第四通道通過第二管路依次連接第二梭閥、第二儲熱體、熱交換器、第一儲熱體和四通閥的第三通道；其中與四通閥的第三通道相連接的第二管路上還設(shè)置有第三梭閥；第一梭閥和第二梭閥分別再與氣流發(fā)生裝置的入口連接進(jìn)而形成可通過控制四通閥、第一梭閥、第二梭閥和第三梭閥實現(xiàn)的氣流發(fā)生裝置出口、第一梭閥、第一儲熱體、熱交換器、第二儲熱體、四通閥、第二梭閥、氣流發(fā)生裝置的入口，以及氣流發(fā)生裝置出口、第二梭閥、第二儲熱體、熱交換器、第一儲熱體、第三梭閥、四通閥、第一梭閥和氣流發(fā)生裝置的入口的兩個循環(huán)回路。

本發(fā)明提供的固體蓄熱變流儲能裝置能夠很好地利用谷電替代白天的峰電平電，節(jié)約成本，緩解供電壓力；同時通過換熱方式的設(shè)定能夠更大程度的利用儲存的熱能，減少了熱能損失，提高了利用率。

本發(fā)明提供的固體蓄熱變流儲能裝置儲熱溫度高，儲熱量大，并設(shè)有雙向通道，通過一個四通閥和3個梭閥來改變風(fēng)道流向，利用夜間廉價的谷電，通過電加熱發(fā)熱管加熱裝置內(nèi)部的蓄熱材料從而達(dá)到存儲目的。在需要熱源的時候，打開風(fēng)機(jī)，通過裝置內(nèi)置的換熱器循環(huán)加熱流體介質(zhì)（空氣、水、導(dǎo)熱油等），將熱量輸送到熱需求的末端。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1所述的固體蓄熱變流儲能裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2所述的固體蓄熱變流儲能裝置示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例3所述的固體蓄熱變流儲能裝置示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例4所述的固體蓄熱變流儲能裝置示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例5所述的固體蓄熱變流儲能裝置示意圖；

以上圖1-圖5中，11為儲熱室，12為儲熱體，電熱元件13，14為第一導(dǎo)風(fēng)罩，21為氣流發(fā)生裝置，22為控制閥，23為第一控制閥，24為第二控制閥，31為熱交換腔，32為熱交換器32，4為管路，51為第二儲熱室，52為第二儲熱體，53為第二電熱元件，54為第二導(dǎo)風(fēng)罩，6為第一管路，7為第二管路，8為三通閥，9為四通閥，10為第三梭閥。

具體實施方式：

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的固體蓄熱變流儲能裝置進(jìn)行進(jìn)一步說明。

實施例1

如圖1所示，為本實施例提供的固體蓄熱變流儲能裝置，其包括儲熱單元，控制單元和熱交換單元，其中儲熱單元包括儲熱室11，儲熱室11中設(shè)置儲熱體12，儲熱體12內(nèi)設(shè)置電熱元件13；控制單元包括氣流發(fā)生裝置21與控制閥22；熱交換單元包括熱交換腔31，熱交換腔31內(nèi)設(shè)置熱交換器32；氣流發(fā)生裝置21、儲熱體12和熱交換器32依次通過管路4連接并形成循環(huán)回路，控制閥22設(shè)置于氣流發(fā)生裝置21與儲熱體12之間的管路上。本實施例提供的固體蓄熱變流儲能裝置能夠通過電熱元件13將電能轉(zhuǎn)化為熱能，儲存在儲熱體12中，當(dāng)需要利用儲存的熱能時，使用氣流發(fā)生裝置21進(jìn)行裝置內(nèi)的氣流循環(huán)，使得儲熱體12中儲存的熱能被帶出并在熱交換腔31中通過熱交換器32進(jìn)行熱交換輸出。本實施例中可以在儲熱體12上與管路4連接的部位設(shè)置導(dǎo)風(fēng)罩，進(jìn)一步提高氣流攜帶熱能的利用率。

本發(fā)明提供的固體蓄熱變流儲能裝置在夜間廉價谷電的時間段內(nèi)可以將電能轉(zhuǎn)化成熱能儲存起來，在使用時通過控制氣流發(fā)生裝置使得熱能在熱交換腔內(nèi)被交換輸出。其有效替代了現(xiàn)有的儲能裝置白天用電儲能的不足，可有效緩解用電壓力，減少儲能成本。

實施例2

本實施例為在實施例1基礎(chǔ)上的一種改進(jìn)，如圖2所示，包括儲熱單元，控制單元和熱交換單元，其中儲熱單元包括第一儲熱室11和第二儲熱室51，第一儲熱室11內(nèi)設(shè)置有第一儲熱體12，第一儲熱體12內(nèi)設(shè)置第一電熱元件13，第二儲熱室51內(nèi)設(shè)置有第二儲熱體52，第二儲熱體52內(nèi)設(shè)置第二電熱元件53；控制單元包括氣流發(fā)生裝置21、第一控制閥23與第二控制閥24；熱交換單元包括熱交換腔31，熱交換腔31內(nèi)設(shè)置熱交換器32；所述氣流發(fā)生裝置21、第一儲熱體12和熱交換器32依次通過第一管路6連接并形成循環(huán)回路，所述第一控制閥23設(shè)置于氣流發(fā)生裝置21與第一儲熱體12之間的第一管路上；所述氣流發(fā)生裝置21、第二儲熱體52和熱交換器32依次通過第二管路7連接并形成循環(huán)回路，所述第二控制閥24設(shè)置于氣流發(fā)生裝置21與第二儲熱體52之間的第二管路上。本實施例中在第一儲熱體12上與第一管路6連接的部位設(shè)置有第一導(dǎo)風(fēng)罩14；第二儲熱體52上與第二管路7連接的部位設(shè)置有第二導(dǎo)風(fēng)罩54，能夠更有利于氣流的傳播，提高了熱能轉(zhuǎn)化效率。

本實施例中提供的固體蓄熱變流儲能裝置同時具有兩個儲熱室，能夠更加有大容量的進(jìn)行儲能，同時在儲能后利用過程中，通過氣流發(fā)生裝置21發(fā)出的氣流可以同時進(jìn)行兩個儲熱室熱能的循環(huán)，提高了熱能的利用效率。

實施例3

本實施例為在實施例2基礎(chǔ)上的進(jìn)一步改進(jìn)，如圖3所示，其中氣流發(fā)生裝置21、第一儲熱體12、熱交換器32和第二儲熱體52依次通過第一管路6連接并形成循環(huán)回路；氣流發(fā)生裝置21、第二儲熱體52、熱交換器32和第一儲熱體12依次通過第二管路7連接并形成循環(huán)回路。這樣設(shè)置可以實現(xiàn)雙向調(diào)節(jié)的儲能放能目的，在使用過程中，第一管路6和第二管路7形成的兩個回路都能夠分別將第一儲熱體12與第二儲熱體52中的熱能同時交換出來并帶入熱交換腔31中，這樣極大程度提高了熱能轉(zhuǎn)換效率，減少了熱能損失，提高了利用率。

實施例4

本實施例為在實施例2基礎(chǔ)上的又一種改進(jìn)，如圖4所示，其中在氣流發(fā)生裝置21出口處設(shè)置有三通閥8，三通閥8的三個通道分別連接氣流發(fā)生裝置21出口、第一控制閥23和第二控制閥24。這樣在實際使用過程中能夠根據(jù)需要很方便的通過控制三通閥8與第一控制閥23和第二控制閥24實現(xiàn)熱能的意向交換，如只使用其中某一個儲熱體的熱量，實現(xiàn)了靈活運用。

實施例5

本實施例為在實施例2基礎(chǔ)上的再一次改進(jìn)，如圖5所示，第一控制閥23和第二控制閥24均為梭閥，對應(yīng)為第一梭閥和第二梭閥；在氣流發(fā)生裝置21的出口處設(shè)置有四通閥9，四通閥9的第一通道連接氣流發(fā)生裝置21出口，第二通道通過第一管路6依次連接第一梭閥、第一儲熱體12、熱交換器32、第二儲熱體52和四通閥9的第三通道；四通閥9的第四通道通過第二管路7依次連接第二梭閥、第二儲熱體52、熱交換器32、第一儲熱體12和四通閥9的第三通道；其中與四通閥的第三通道相連接的第二管路上還設(shè)置有第三梭閥10；第一梭閥和第二梭閥分別再與氣流發(fā)生裝置21的入口連接進(jìn)而形成可通過控制四通閥9、第一梭閥、第二梭閥和第三梭閥10實現(xiàn)的氣流發(fā)生裝置21出口、第一梭閥、第一儲熱體12、熱交換器32、第二儲熱體52、四通閥9、第二梭閥、氣流發(fā)生裝置21的入口，以及氣流發(fā)生裝置21出口、第二梭閥、第二儲熱體52、熱交換器32、第一儲熱體12、第三梭閥10、四通閥9、第一梭閥和氣流發(fā)生裝置21的入口的兩個循環(huán)回路。

本實施例中通過梭閥與四通閥的控制實現(xiàn)了裝置儲能放能的高效控制，能夠更大程度的提高熱能利用率，減少熱能損耗，實現(xiàn)了工業(yè)化的精確控制。通過第三梭閥的設(shè)置防止了流體的串流現(xiàn)象，很好的實現(xiàn)控制。

以上實施例中的儲熱體可以選擇 耐高溫高壓壓制的合金磚，如氧化鎂磚、氧化鐵磚等，電熱元件可以選擇雙頭出線的耐高溫電加熱管，其能夠很好地配合達(dá)到儲熱效果。