[实用新型]一种热管式蓄热装置及其蓄热应用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蓄热装置，尤其涉及一种热管式蓄热装置，同时也涉及包括该热管式蓄热装置的蓄热应用系统，属于储能技术领域。

背景技术

由于新能源发电的不稳定性和能源互联网的推进，储能已经纳入国家基本的能源规划。蓄热作为实现储能技术的一种有效方式，得到了政府的大力推广和支持。蓄热装置一般分为固体蓄热、相变蓄热和水蓄热等方式，目前工程上主流的蓄热装置是水蓄热。水蓄热装置及系统目前存在以下共性问题：

①传统的水蓄热系统一般由电锅炉、蓄热装置和循环泵、板式换热器等设备组成，设备多、占地面积大、运行效率低。

②有一些厂家曾经试验过电热管放在蓄热槽内部直接加热的方案，但结果并不理想，其原因是蓄热槽的体积较大，内部流速往往比较低，而电热管是由电阻丝、镁粉和电热管外壳组成，电热管外壳不可能做的很大，导致电热管产生的热量不能够被水流带走，电热管往往很容易结垢，而水垢是热的不良导体，当电热管的一部分结垢时，剩下的电热管外表面积更小，表面的热流密度更大，更容易结垢，所以这种装置的电热管损坏的速度快，电热管一旦损坏，会导致循环水带电，存在极大的安全隐患，而且损坏后需要将蓄热槽的水放出后才能够将电热管取出更换，系统需要停止运行，这些原因导致这种电热管直接在蓄热槽中加热的方式很难被客户认可。

③电加热器发生损坏需要维修时，往往需要将容器内的介质清除后才能取出电加热器进行维修，还需要容器停止加热工作，等待电加热器被修复或者更换后，容器的加热过程才能重新开始。这样不仅给维修人员带来不便，还影响了容器的工作效率。

④水蓄热系统一般分为一次侧和二次侧系统，一、二次侧用板式换热器隔开，这样造成一次侧、二次侧都需要一套循环泵、定压和控制装置，增加了系统的初投资和维护的复杂性，而且一次侧循环泵运行也增加了系统能耗和损失。

⑤水蓄热的体积一般比较大，采用高温蓄热是一种减少体积的好办法，但是传统的做法高温蓄热装置需要一套高温蓄热系统配合，这套系统需要耐高温、高压的换热器、泵、阀等配件，它们不但价格昂贵，而且易老化、不耐用、维修较复杂，这是制约高温蓄热推广的一个重要原因。

综上所述，现有的蓄热装置存在功能单一且设备多、系统复杂、易损坏、难维修、能耗高等缺点。相应的蓄热系统还存在单一目标下的占地面积大、能耗高，系统设备多、设计和控制复杂、造价贵、未能实现能源的高效综合利用等问题。所以，需要对现有的蓄热装置及其系统进行进一步的改进。

发明内容

本实用新型所要解决的首要技术问题在于提供一种热管式蓄热装置。

本实用新型所要解决的另一技术问题在于提供一种包括该热管式蓄热装置的蓄热应用系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种热管式蓄热装置，包括蓄热槽体，所述蓄热槽体内部设置有电热热管换热装置、上布水器、下布水器，所述上布水器设置在所述蓄热槽体的顶部，所述下布水器设置在所述蓄热槽体的底部，所述电热热管换热装置设置在所述上布水器和所述下布水器之间或者所述下布水器的下方。

其中较优地，所述电热热管换热装置由至少一组电热热管换热器组成；

所述电热热管换热器由上集管、下集管、支管、电加热器组成，所述电加热器安装在所述下集管中，所述支管垂直或倾斜设置在所述下集管上，且所述支管的一端与所述下集管连通，所述支管的另一端与所述上集管连通，所述上集管水平或者向上倾斜放置，所述上集管的最高处设置有注料口，所述注料口通过端盖密封。

其中较优地，所述电加热器采用金属管电加热器；所述金属管电加热器由呈集束排列的多个金属电热管组成；所述金属管电加热器从所述下集管的一端或两端插入所述下集管内，所述下集管管口与所述金属管电加热器连接处设置有接线盒。

其中较优地，所述蓄热罐体中设置至少一组放热盘管；所述放热盘管设置在所述上布水器与所述下布水器之间；每一组所述放热盘管相互连接汇总成一个放热总进出水管；或者多组所述放热盘管连接在一起汇总成一个放热总进出水管；或者将相邻的所述放热盘管采用弯头首尾连接方式组成蛇形放热盘管。

其中较优地，所述放热盘管的一段或者多段放入电热热管换热器中，所述放热盘管从所述电热热管换热器的一端或两端插入所述上集管，所述放热盘管的两端与所述上集管两端的管口焊接密封。