[实用新型]一种储热实验系统及其控制与检测装置

说明书

本实用新型公开了一种储热实验系统及其控制与检测装置，可以实现针对储热系统与储热装置实验过程的控制与性能检测。该装置由参数测量模块组、信号转换模块组、计算单元模块、分析检测模块、存储单元模块和控制模块组等组成。该装置可以实现针对不同规模和工况参数的储热系统与储热装置实验与运行过程中各种状态参数的快速、高精度控制和性能检测与诊断，并能满足压缩空气储能系统中的储热关键部件研发与测试。

技术领域

本实用新型属于热能储存与控制交叉领域，涉及一种储热实验系统及其控制与检测装置，该控制与检测装置可以针对储热实验系统中不同规模和工况参数的储热装置在实验与运行过程中各种状态参数的快速、高精度控制和性能检测与诊断，并能满足压缩空气储能系统中的储热关键部件研发与测试。

背景技术

储热技术是以储热材料为媒介将太阳能光热、地热、工业余热或低品位废热等热能储存起来，在需要的时候释放，力图解决由于时间、空间或强度上的热能供给与需求之间不匹配、提高系统能源利用率的关键技术。储热技术能够有效提高能源综合利用水平，对于电网调峰、太阳能热利用、工业余热回收和建筑节能等领域都具有重要的应用价值。

大规模储热技术在传统电力系统、可再生能源和工业余热回收利用等领域具有非常重要的作用。然而目前相对于需求的快速发展，新型大规模储热技术的发展速度较为缓慢。其主要原因之一在于大规模储热单元或系统接入原有热能系统之前，需要开展大周期、全功率的示范运行验证与性能检测研究。因此需要适合非稳态的大规模储热系统控制和检测装置，应用于大规模储热实验与检测平台，满足大功率、高温压范围、快响应和高精度的要求，以精确获得大尺度储热单元内部的流动传热机理和储热单元性能，为突破大规模储热系统的关键技术提供必要仪器设备，为可再生能源与大规模储热的集成控制与联合运行技术等提供有力的支持。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提出了一种储热实验系统及其控制与检测装置，该控制与检测装置可以针对储热实验系统中不同规模和工况参数的储热装置在实验与运行过程中各种状态参数的快速、高精度控制和性能检测与诊断，并能满足压缩空气储能系统中的储热关键部件研发与测试。

本实用新型为解决其技术问题所采取的技术解决方案是：

一种储热实验系统，至少包括一高温工质存储单元、一低温工质存储单元和一被测储热装置，其特征在于，

所述高温工质存储单元的出口管路经并联的第一支路和第二支路与所述被测储热装置的进口管路连通，其中，所述高温工质存储单元的出口管路上至少设置一流体驱动元件，所述第一支路上至少设置一控制阀门和一加热器，所述第二支路上至少设置一控制阀门和一冷却器，所述被测储热装置的进口管路上至少设置一流量计、一压力传感器和一温度传感器；

所述被测储热装置的出口管路经一控制阀门与所述低温工质存储单元的进口管路连通，其中，所述被测储热装置的出口管路上至少设置一压力传感器、一温度传感器和一流量计，所述低温工质存储单元的进口管路上至少设置一冷却器，

所述被测储热装置的内腔中布设有多个温度传感器，用以测量所述被测储热装置内部的温度分布，所述被测储热装置的外壁上至少设置一热流传感器，用以测量所述被测储热装置外壁散热的热流。

优选地，所述高温工质存储单元为一高温工质储罐，所述低温工质存储单元为一低温工质储罐或外界环境，所述流体驱动元件为泵、压缩机或风机的一种或多种的组合。

优选地，所述被测储热装置内腔中的多个温度传感器，沿流体流动方向间隔布置在所述被测储热装置的内腔中。

本实用新型还提供了一种上述储热实验系统的控制与检测装置，用于对所述储热实验系统的实验过程进行控制，并实现对其中的被测储热装置性能进行检测，所述控制与检测装置包括参数测量模块组、信号转换模块组、计算单元模块、分析检测模块和控制模块组，其特征在于，