[发明专利]车载移动式风力发电余电相变储能装置

说明书

技术领域

本发明属于能量转换储存技术领域，涉及一种利用材料相变原理进行能量转换储能的车载移动式风力发电余电相变储能装置。

背景技术

随着经济的发展和社会的进步，人们对能源提出了越来越高的要求，而太阳能、风能都是清洁的可再生新能源，越来越受到人们的亲睐，在日常生活和工作中都有着广泛的应用。风能并网发电系统是将风能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合国家电网要求的交流电后直接接入公共电网，其最主要的特点就是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。目前，我国风力发电事业迅速增长，已经超过了欧美等西方发达国家，成为世界上风力发电量最大的国家。据最新报告显示，我国超过一半的风电没有被输进电网，使得风力发电装机容量没有发挥作用。

储能环节在风能并网发电系统中具有很重要的地位。储能的方式主要有：飞轮储能、蓄电池储能和利用材料相变原理储能等等。飞轮储能装置适用于在恶劣条件下使用，但是费用昂贵；蓄电池比能量较低，质量和体积过大，而且使用寿命短（3年-5年），不利用环保回收处理，同时具有释放效率低等不良因素；利用材料相变原理进行能量转换储能可以避免上述几种储能方式的缺点，而且使用相变材料还有以下优点：其一，相变过程一般是等温或近似等温的过程，这种特性利于对温度的控制；其二，相变材料有很高的相变潜热，少量的材料可以储存大量的热量，有效减少对体积的要求。

利用相变材料在相变过程中吸收能量和释放能量的特点，实现能量的储存和释放，在航空航天、能源、电力等领域有着广阔的应用前景，有利于提高能源利用效率和开发可再生能源，目前在一些领域已经进入实用化和商品化阶段。

发明内容

本发明的目的在于针对上述风力发电余电储存已有技术存在的问题，提出一种利用材料相变原理进行能量转换储能的车载移动式风力发电余电相变储能装置，本装置主要由壳体1、电热元件2、保温层3、相变储能材料4和热量输出系统5组成，其中电热元件和热量输出系统放置于相变储能材料之中，壳体内层粘附保温材料。

本发明的风力发电余电相变储能装置的热能储存和热能释放的过程如下：电热元件在接入风力发电余电的条件下，将电能转化为热能传递给与其接触的相变储能材料，使相变储能材料温度升高，达到材料相变所需要的温度产生相变，以潜热的方式将热量储存起来；在释放热量时，利用外界附加的条件，使相变材料再次发生相变，将储存于相变储能材料中的热量经过热量输出系统进行对外输送。

本发明车载移动式风力发电余电相变储能装置，其体积20-30立方米，在通电2-4小时的条件下相变储能材料发生完全相变，将热量以潜热的方式将热量储存起来；在低温热量输出时，可对10000平方米-15000平方米的室内进行供暖，保持室内温度保持在18℃-24℃达36-48小时以上，运行测试表明，热效率达93-96%；同时可以进行高温热量输出，温度可达到120℃-130℃，用于灭菌处理。

本发明最大的特点是相变储能装置可以放置于现有的卡车上进行远距离的输送，很大程度上提高了应用范围，同时具有效率高，寿命长等优点。

附图说明

图1为本发明车载移动式风力发电余电相变储能装置左视图；

图2为本发明车载移动式风力发电余电相变储能装置剖视图；

从图1和图2中可以看出，主要由壳体1、电热元件2、保温层3、相变储能材料4和热量输出系统5组成，其中电热元件2和热量输出系统5放置于相变储能材料4之中，壳体1内层粘附保温层3，壳体1由不锈钢材料制成，壳体内外壁均喷涂高温防腐涂料，电热元件2采用低发热密度的层式发热元件。

具体实施方式一：

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明主要由壳体、电热元件、保温层、相变储能材料和热量输出系统组成，其中电热元件和热量输出系统放置于相变储能材料之中，壳体内层粘附保温材料。

车载移动式风力发电余电相变储能装置，体积20立方米，在通电2小时的条件下相变储能材料发生完全相变，将热量以潜热的方式将热量储存起来；在低温热量输出时，可对10000平方米平方米的室内进行供暖，保持室内温度保持在18℃达36小时以上，运行测试表明，热效率达93%；同时可以进行高温热量输出，温度可达到120℃，用于灭菌处理。

具体实施方式二：