[实用新型]一种基于梯级储热用热的低谷电和弃风电利用装置

摘要

本实用新型提供了一种基于梯级储热用热的低谷电和弃风电利用装置，使用高压低谷电/弃风电将循环空气加热至设计存储温度以上，加热后的高温循环空气流经储热室不同区域的储热材料逐级加热，通过温控仪实现储热过程控制；用电高峰或非弃风时段需要用热时，调控循环风机，驱动循环空气进入储热层与其换热，加热后的空气通过热交换器与由循环泵驱动的传热流体换热，将热能传递给热用户侧，换热后的空气温度降低，经循环风机实现循环；本实用新型将加热元件和储热层分离，储热层和供热区域分离，解决了目前高压电热储能装置中储热材料高温高电压下导电的安全问题，同时通过储热层分区和循环风的控制，调控储热层中温度前沿，实现热的梯级存储和利用。

主权项

一种基于梯级储热用热的低谷电和弃风电利用装置，包括循环控制单元、储热/释热单元和热用户单元，其特征在于：所述循环控制单元包括循环风机(1)、电加热室(2)、电力控制单元(3)、气流通道(4)和外墙保温层(5)；所述循环风机(1)包括风机控制器，位于电加热室(2)上游的气流通道(4)内，用于提供储热和放热过程中的循环用风；所述风机控制器与电力控制单元(3)以及热用户单元相连，用于调节循环风速和风温；所述电加热室(2)位于循环风机(1)和含储热层(9)的储热室之间的气流通道(4)内，与电力控制单元(3)相连，包含电加热元件和热电偶，用于将输入的高压低谷电/弃风电转换为热能，并将所制热能通过辐射以及循环空气传递给储热材料；所述电加热元件表面可以涂有抗氧化和辐射增强涂层用于提高加热元件寿命和加强传热；所述电力控制单元(3)位于系统外部，与电加热室(2)相连，用于电加热元件的功率和温度控制，使电加热室(2)在储热期间按要求安全稳定的输出热能；所述气流通道(4)包括位于储热层(9)内的通道、电加热室(2)内的通道以及含有循环风机(1)和向热用户供热的热交换器(13)的通道，用于供热和储热过程中气流携带热量流动及热风循环；所述储热/释热单元包括绝热隔板(6)、多孔辐射传热板(7)、多孔隔热层(8)和储热层(9)；所述绝热隔板(6)位于循环风机(1)所在的气流通道(4)与含储热层(9)的储热室之间，用于这部分气流通道(4)及其设备与储热层(9)之间的隔热；所述多孔辐射传热板(7)介于电加热室(2)与含储热层(9)的储热室之间，位于储热室的气流的入口处，所述多孔辐射传热板(7)的表面可含辐射涂层，用于增强辐射传热；所述多孔隔热层(8)除了用于均匀截面气流分布，也将储热室分为若干储热分区，以减少气流流动方向上储热层(9)的导热、维持储热层(9)内部稳定的温度前沿、实现热能的梯级存储和释放；所述热用户单元包括温控仪(10)、循环泵(11)、热用户系统(12)和热交换器(13)；所述温控仪(10)包括温度和流量控制器，位于系统外部并与位于气流通道(4)内的温度传感器以及热用户系统(12)内的温度和流量传感器相连，用于控制储热/释热单元的供热温度以及热用户系统(12)的输入温度和流量；所述循环泵(11)包括传热流体循环管道，与热用户系统(12)及位于循环风机(1)上游气流通道(4)内的热交换器(13)相连，为管道内传热流体提供动力，将传热流体所含热量传递至热用户系统(12)进行使用；所述热交换器(13)位于循环风机(1)上游的气流通道(4)内，与循环水泵(11)相连，用于将气流通道(4)内热风的热量传递给循环管道内的传热流体。