蓄熱器的組合分割充放熱開環(huán)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱能利用，特別是實(shí)現(xiàn)蓄熱器的組合和分割的進(jìn)行充熱或放熱的控制及使用。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄熱器是對熱能進(jìn)行儲存的設(shè)備，現(xiàn)有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；
在工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域，將余熱進(jìn)行回收并儲存，通常采用相變技術(shù)進(jìn)行蓄熱，在低溫領(lǐng)域采用蓄冰技術(shù)實(shí)現(xiàn)蓄熱；
在太陽能領(lǐng)域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實(shí)現(xiàn)高溫的儲存，但是由于其需要從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經(jīng)濟(jì)型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。
[0003]在太陽能領(lǐng)域，也采用空氣或其他氣體進(jìn)行蓄熱，但其熱熔小，無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的熱能存儲。
[0004]蓄能電站采用電能進(jìn)行儲存，特別是風(fēng)電及光伏組成的電能，由于其無法實(shí)現(xiàn)儲存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費(fèi)。如果采用熱能進(jìn)行儲存，需要具備大功率的存儲能力的儲存器。
[0005]在電站及蓄熱式供暖應(yīng)用中，需要大規(guī)模的蓄熱器，通常達(dá)到500GJ-1000GJ，這樣大的蓄熱器時多個采集系統(tǒng)及換熱器實(shí)現(xiàn)的蓄熱，因而需要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的蓄熱技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種蓄熱器的組合分割充放熱控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同蓄熱器的分割、組合、分組、集成的蓄熱、換熱、使用，適合于10-1500度的溫度，蓄熱能力可以達(dá)到或超過500GJ-1000GJ蓄熱，本發(fā)明針對不同類型的蓄熱器，設(shè)置有一對公用的充熱管道以及一對公用的放熱管道，同時將充熱進(jìn)口管道與放熱出口管道進(jìn)行連接，以及將充熱出口管道與放熱進(jìn)口管道進(jìn)行連接，將多個高溫蓄熱器與充熱管道進(jìn)行連接，同時將多個低溫蓄熱器與公用放熱管道進(jìn)行連接，通過流體循環(huán)實(shí)現(xiàn)可分割和可組合的熱能存儲和利用。
[0007]具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
蓄熱器的組合分割充放熱開環(huán)控制系統(tǒng)，包括蓄熱器，循環(huán)泵，流體箱，殼體等，其特征是:多個蓄熱器，每個蓄熱器設(shè)置有一個進(jìn)口管道和出口管道，設(shè)置有二個并行的公用管道，公用管道之間聯(lián)通或者相互聯(lián)通但組成一個開環(huán)回路，每個公用管道上可以與蓄熱器的進(jìn)口管道和出口管道進(jìn)行連接；
在公用管道上設(shè)置有一個或多個流體箱以及循環(huán)泵，在流體箱內(nèi)存放有流體，用于進(jìn)行循環(huán)或者換熱；
蓄熱器可以通過蓄熱器的進(jìn)口與出口與公用管道進(jìn)行聯(lián)通，流體可以通過公用管道與蓄熱器進(jìn)行聯(lián)通，通過流體在蓄熱器的進(jìn)口進(jìn)入，流體與蓄熱器內(nèi)的蓄熱材料進(jìn)行換熱后，通過出口流出，實(shí)現(xiàn)換熱；
所述蓄熱器中至少有一個高溫蓄熱器以及至少一個低溫蓄熱器，高溫蓄熱器的溫度高于低溫蓄熱器，高溫蓄熱器被稱為放熱蓄熱器，低溫蓄熱器被稱為充熱蓄熱器，充熱蓄熱器以及放熱蓄熱器與公用管道進(jìn)行聯(lián)通，充熱蓄熱器與放熱蓄熱器的進(jìn)口與出口與公用管道之間組成一個閉環(huán)回路；當(dāng)一個充熱蓄熱器進(jìn)行充熱時，打開其上的充熱管道進(jìn)出口的閥門，換熱流體由循環(huán)泵驅(qū)動，從充熱蓄熱器中流過將流體加熱，后流入到放熱蓄熱器中，將熱能提供給放熱蓄熱器，實(shí)現(xiàn)熱能的充放；
將多個充熱蓄熱器與公用管道進(jìn)行連接，多個放熱蓄熱器與公用的管道的進(jìn)口與出口進(jìn)行連接，同時打開不同的蓄熱器的開關(guān)閥門，就可以實(shí)現(xiàn)蓄熱器的組合或分割的進(jìn)行蓄熱器的充熱或放熱使用控制。
[0008]所述的蓄熱器，按照所使用的蓄熱材料，選擇自下列一種或多種:
A、固體粒塊蓄熱器:包括所有使用固體粒塊為蓄熱材料的蓄熱器；
B、流體蓄熱器:包括所有使用液體、氣體、等離子體、超臨界體作為蓄熱材料的蓄熱器；
C、熔融鹽蓄熱器:包括所有采用熔融鹽作為蓄熱材料的蓄熱器；
D、液態(tài)金屬蓄熱器:包括所有采用液態(tài)金屬作為蓄熱材料的蓄熱器；
E、混凝土蓄熱器:包括所有采用混凝土蓄熱材料的蓄熱器；
F、陶瓷蓄熱器:包括所有采用陶瓷為蓄熱材料的蓄熱器。
[0009]設(shè)置有多個流體箱以及多個循環(huán)泵，每個流體箱和循環(huán)泵組可以獨(dú)立運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)與該組蓄熱器完成獨(dú)立的充熱或放熱。
[0010]在每個蓄熱器的充熱或放熱進(jìn)口或出口管道上設(shè)置有一組流體箱和循環(huán)泵，每組可以將一個充熱蓄熱器和一個放熱蓄熱器進(jìn)行充放熱或放熱管理。
[0011]所述的流體選擇下列一種或多種:液體、氣體、等離子體、超臨界體、液態(tài)金屬、熔融鹽。
[0012]還設(shè)置有流體加熱設(shè)備，將流體進(jìn)行換熱，流體加熱設(shè)備選擇下列一種:
A、電熱鍋爐設(shè)備；
B、微波設(shè)備；
C、高頻或中頻設(shè)備；
D、電聲熱轉(zhuǎn)換設(shè)備；
E、電熱陶瓷；
F、熱泵。
[0013]還設(shè)置有控制器件，蓄熱器在充放熱過程中提供系統(tǒng)控制，控制系統(tǒng)由設(shè)置在每個蓄熱器的充熱或放熱進(jìn)口或出口的溫度傳感器、開關(guān)閥門、流量傳感器、壓力傳感器組成，以及計(jì)算機(jī)、軟件組成，控制系統(tǒng)可以完成蓄熱器在充熱或放熱過程的智能控制。
[0014]在蓄熱器內(nèi)設(shè)置有下列一種換熱器件，完成流體與蓄熱材料的換熱:
A、設(shè)置有多個管道，將蓄熱器的進(jìn)口與出口通過管道相互連通，使得流體可以在管道內(nèi)流動，蓄熱材料設(shè)置在容器內(nèi)部與管道的剩余空間內(nèi)；
B、設(shè)置有熱管進(jìn)行換熱，熱管的一部分設(shè)置在蓄熱材料內(nèi)，另外一部分設(shè)置在蓄熱器的換熱腔室內(nèi)，換熱腔室內(nèi)設(shè)置有流體進(jìn)口和出口，在換熱腔室完成熱管與流體的換熱，然后再通過熱管完成與蓄熱材料的換熱；
C、通過固體粒塊的外形所形成的通道進(jìn)行進(jìn)行換熱，流體在固體粒塊所形成的縫隙或通道內(nèi)進(jìn)行流動，實(shí)現(xiàn)流體與蓄熱材料的換熱。
[0015]所述的管道選自下列一種或組合:
A、螺旋管；
B、管道的內(nèi)部或者和外壁設(shè)置有換熱翅片；
C、彎曲的管道；
D、其直徑可以變化的管道；
E、管道的外壁上設(shè)置有可以與固體粒塊相互連接的凹凸結(jié)構(gòu)；
F、由不同的金屬復(fù)合而成的管道。
[0016]
所述的熱管為選擇下列至少一種:
A、多個環(huán)形、方形、矩形、多邊形、曲邊形組成的相互間距的組成的循環(huán)熱管組；
B、由一個相互聯(lián)通的截面形狀為環(huán)形、方形、矩形、多邊形、曲邊形的循環(huán)熱管或自激震蕩熱管組成；
C、由多個重力熱管組成的熱管組。
[0017]
采用本發(fā)明的技術(shù)方案可產(chǎn)生如下的有益效果:
1、本發(fā)明蓄熱器的組合分割控制使用，可以完成多個蓄熱器的組合分割的充放熱，既可以完成多個采集的蓄熱器與一個共同的蓄熱器進(jìn)行充熱，這樣可以實(shí)現(xiàn)對個蓄熱器的與集中使用，同時也可以完成一個蓄熱器對多個蓄熱器進(jìn)行放熱，從而將一個蓄熱器的熱能用于不同使用的蓄熱器中；
2、本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)不同的類型的蓄熱器的組合和分隔，多種來源的蓄熱器可以進(jìn)行不同目的的分類使用；
3、本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)可組合及分隔的蓄熱，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的組合及分隔的蓄熱站的組建。
[0018]4、本發(fā)明可以應(yīng)用于工業(yè)余熱、太陽能、地?zé)?、生物質(zhì)等多種應(yīng)用。
【附圖說明】
[0019]圖1是蓄熱器的組合分割充放熱開環(huán)控制系統(tǒng)。
[0020]圖2是蓄熱器的組合分割充放熱開環(huán)控制系統(tǒng)。
[0021]圖中標(biāo)號含義:
1:蓄熱器進(jìn)口，2:蓄熱器出口，3:管道閥門，4:蓄熱器閥門，5:閉環(huán)回路 6:加熱設(shè)備，7:公用管道，8:公用管道進(jìn)口，9:公用管道出口，10:循環(huán)回路，11:閥門，12:流體箱，13:循環(huán)泵，14:容器內(nèi)部連接管道，15:充熱蓄熱器，16:放熱蓄熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1、蓄熱器的組合分割充放熱開環(huán)控制系統(tǒng)
圖1所示的系統(tǒng)，設(shè)置有一個流體箱12及一個循環(huán)泵13及至少四個蓄熱器，其中三個蓄熱器的進(jìn)口與出口與公用管道進(jìn)行并聯(lián)，一個蓄熱器的進(jìn)口與出口與公用管道進(jìn)行串聯(lián)，并聯(lián)的蓄熱器一個為高溫蓄熱器，另外兩個為低溫蓄熱器，串聯(lián)的為高溫蓄熱器，高溫蓄熱器為低溫蓄熱器提供熱能，蓄