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

背景技術(shù)：

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

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

目前市場(chǎng)上熱儲(chǔ)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(wèn)題，由于風(fēng)道設(shè)計(jì)不夠合理，儲(chǔ)存的熱量不能充分帶出，有大量的熱能無(wú)法被利用，不能滿足中高溫生產(chǎn)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過(guò)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(wèn)題，滿足生產(chǎn)需求。

本發(fā)明為儲(chǔ)能設(shè)備，利用谷電加熱蓄熱固體儲(chǔ)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(chǔ)能裝置，包括儲(chǔ)熱單元，控制單元和熱交換單元，其中儲(chǔ)熱單元包括儲(chǔ)熱室，儲(chǔ)熱室中設(shè)置儲(chǔ)熱體，儲(chǔ)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(chǔ)熱體和熱交換器依次通過(guò)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(chǔ)熱體之間的管路上。

進(jìn)一步地，所述的固體蓄熱變流儲(chǔ)能裝置，儲(chǔ)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(chǔ)能裝置，包括儲(chǔ)熱單元，控制單元和熱交換單元，其中儲(chǔ)熱單元包括第一儲(chǔ)熱室和第二儲(chǔ)熱室，第一儲(chǔ)熱室內(nèi)設(shè)置有第一儲(chǔ)熱體，第一儲(chǔ)熱體內(nèi)設(shè)置第一電熱元件，第二儲(chǔ)熱室內(nèi)設(shè)置有第二儲(chǔ)熱體，第二儲(chǔ)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(chǔ)熱體和熱交換器依次通過(guò)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(chǔ)熱體之間的第一管路上；所述氣流發(fā)生裝置、第二儲(chǔ)熱體和熱交換器依次通過(guò)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(chǔ)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(chǔ)能裝置，儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)能裝置，第一儲(chǔ)熱體與第二儲(chǔ)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(chǔ)能裝置，氣流發(fā)生裝置、第一儲(chǔ)熱體、熱交換器和第二儲(chǔ)熱體依次通過(guò)第一管路連接并形成循環(huán)回路；氣流發(fā)生裝置、第二儲(chǔ)熱體、熱交換器和第一儲(chǔ)熱體依次通過(guò)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(chǔ)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(gè)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(chǔ)能裝置，第一控制閥和第二控制閥均為梭閥，對(duì)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(guò)第一管路依次連接第一梭閥、第一儲(chǔ)熱體、熱交換器、第二儲(chǔ)熱體和四通閥的第三通道；四通閥的第四通道通過(guò)第二管路依次連接第二梭閥、第二儲(chǔ)熱體、熱交換器、第一儲(chǔ)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(guò)控制四通閥、第一梭閥、第二梭閥和第三梭閥實(shí)現(xiàn)的氣流發(fā)生裝置出口、第一梭閥、第一儲(chǔ)熱體、熱交換器、第二儲(chǔ)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(chǔ)熱體、熱交換器、第一儲(chǔ)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(gè)循環(huán)回路。

本發(fā)明提供的固體蓄熱變流儲(chǔ)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(shí)通過(guò)換熱方式的設(shè)定能夠更大程度的利用儲(chǔ)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(chǔ)能裝置儲(chǔ)熱溫度高，儲(chǔ)熱量大，并設(shè)有雙向通道，通過(guò)一個(gè)四通閥和3個(gè)梭閥來(lái)改變風(fēng)道流向，利用夜間廉價(jià)的谷電，通過(guò)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(chǔ)目的。在需要熱源的時(shí)候，打開風(fēng)機(jī)，通過(guò)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(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所述的固體蓄熱變流儲(chǔ)能裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2所述的固體蓄熱變流儲(chǔ)能裝置示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3所述的固體蓄熱變流儲(chǔ)能裝置示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例4所述的固體蓄熱變流儲(chǔ)能裝置示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例5所述的固體蓄熱變流儲(chǔ)能裝置示意圖；

以上圖1-圖5中，11為儲(chǔ)熱室，12為儲(chǔ)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(chǔ)熱室，52為第二儲(chǔ)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(shí)施方式：

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

實(shí)施例1

如圖1所示，為本實(shí)施例提供的固體蓄熱變流儲(chǔ)能裝置，其包括儲(chǔ)熱單元，控制單元和熱交換單元，其中儲(chǔ)熱單元包括儲(chǔ)熱室11，儲(chǔ)熱室11中設(shè)置儲(chǔ)熱體12，儲(chǔ)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(chǔ)熱體12和熱交換器32依次通過(guò)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(chǔ)熱體12之間的管路上。本實(shí)施例提供的固體蓄熱變流儲(chǔ)能裝置能夠通過(guò)電熱元件13將電能轉(zhuǎn)化為熱能，儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱體12中，當(dāng)需要利用儲(chǔ)存的熱能時(shí)，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(chǔ)熱體12中儲(chǔ)存的熱能被帶出并在熱交換腔31中通過(guò)熱交換器32進(jìn)行熱交換輸出。本實(shí)施例中可以在儲(chǔ)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(chǔ)能裝置在夜間廉價(jià)谷電的時(shí)間段內(nèi)可以將電能轉(zhuǎn)化成熱能儲(chǔ)存起來(lái)，在使用時(shí)通過(guò)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(chǔ)能裝置白天用電儲(chǔ)能的不足，可有效緩解用電壓力，減少儲(chǔ)能成本。

實(shí)施例2

本實(shí)施例為在實(shí)施例1基礎(chǔ)上的一種改進(jìn)，如圖2所示，包括儲(chǔ)熱單元，控制單元和熱交換單元，其中儲(chǔ)熱單元包括第一儲(chǔ)熱室11和第二儲(chǔ)熱室51，第一儲(chǔ)熱室11內(nèi)設(shè)置有第一儲(chǔ)熱體12，第一儲(chǔ)熱體12內(nèi)設(shè)置第一電熱元件13，第二儲(chǔ)熱室51內(nèi)設(shè)置有第二儲(chǔ)熱體52，第二儲(chǔ)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(chǔ)熱體12和熱交換器32依次通過(guò)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(chǔ)熱體12之間的第一管路上；所述氣流發(fā)生裝置21、第二儲(chǔ)熱體52和熱交換器32依次通過(guò)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(chǔ)熱體52之間的第二管路上。本實(shí)施例中在第一儲(chǔ)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(chǔ)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(shí)施例中提供的固體蓄熱變流儲(chǔ)能裝置同時(shí)具有兩個(gè)儲(chǔ)熱室，能夠更加有大容量的進(jìn)行儲(chǔ)能，同時(shí)在儲(chǔ)能后利用過(guò)程中，通過(guò)氣流發(fā)生裝置21發(fā)出的氣流可以同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)儲(chǔ)熱室熱能的循環(huán)，提高了熱能的利用效率。

實(shí)施例3

本實(shí)施例為在實(shí)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(chǔ)熱體12、熱交換器32和第二儲(chǔ)熱體52依次通過(guò)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(chǔ)熱體52、熱交換器32和第一儲(chǔ)熱體12依次通過(guò)第二管路7連接并形成循環(huán)回路。這樣設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)雙向調(diào)節(jié)的儲(chǔ)能放能目的，在使用過(guò)程中，第一管路6和第二管路7形成的兩個(gè)回路都能夠分別將第一儲(chǔ)熱體12與第二儲(chǔ)熱體52中的熱能同時(shí)交換出來(lái)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(shí)施例4

本實(shí)施例為在實(shí)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(gè)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(shí)際使用過(guò)程中能夠根據(jù)需要很方便的通過(guò)控制三通閥8與第一控制閥23和第二控制閥24實(shí)現(xiàn)熱能的意向交換，如只使用其中某一個(gè)儲(chǔ)熱體的熱量，實(shí)現(xiàn)了靈活運(yùn)用。

實(shí)施例5

本實(shí)施例為在實(shí)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(duì)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(guò)第一管路6依次連接第一梭閥、第一儲(chǔ)熱體12、熱交換器32、第二儲(chǔ)熱體52和四通閥9的第三通道；四通閥9的第四通道通過(guò)第二管路7依次連接第二梭閥、第二儲(chǔ)熱體52、熱交換器32、第一儲(chǔ)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(guò)控制四通閥9、第一梭閥、第二梭閥和第三梭閥10實(shí)現(xiàn)的氣流發(fā)生裝置21出口、第一梭閥、第一儲(chǔ)熱體12、熱交換器32、第二儲(chǔ)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(chǔ)熱體52、熱交換器32、第一儲(chǔ)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(gè)循環(huán)回路。

本實(shí)施例中通過(guò)梭閥與四通閥的控制實(shí)現(xiàn)了裝置儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)了工業(yè)化的精確控制。通過(guò)第三梭閥的設(shè)置防止了流體的串流現(xiàn)象，很好的實(shí)現(xiàn)控制。

以上實(shí)施例中的儲(chǔ)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(chǔ)熱效果。