CN104296378A - 电热能高温储存装置 - Google Patents

Abstract

一种电热能高温储存装置，由高温热储存介质、介质容器、保温层、外壳体、高温循环管路、电加热器、控制器构成，高温热储存介质被填充在介质容器内，储存的热能550°C保持稳定，为无机化工液态物质，属不含酸碱、不腐蚀、无毒的中性材料，具有不挥发、不燃烧特性，材料结构稳定，热胀冷缩率低，可以采用常见的金属换热元器件进行授热；介质容器为常见的槽罐形结构，介质容器和外壳体之间有夹层，夹层中填充高效保温材料构成保温层，外壳体为抗重力方形结构，由金属材料制作，高温循环管路包括高温泵、输出管道和回流管道，高温循环管路联通高温热储存介质，电加热器安装在外壳体上方，加热部伸入到高温热储存介质中间。

Description

电热能高温储存装置

技术领域

 本发明涉及以电能为能源的高温热储存装置，尤其涉及该装置由热储存介质将电能以高温热能蓄存后，根据用热单元需要再释放，新能源技术领域。

背景技术

发电企业由于受技术等因素的制约，向电网供应的电力几乎是持续平稳的。用电市场则不同，由于大自然的约束形成白天工作夜间休息的习惯等等原因，用电量大量集中在白天，夜间尤其午夜后到清晨用电量达到一天中的最低谷。电网平稳供电能力和用电市场峰谷需求量之间的矛盾是世界性的，城市规模越大用电量越大的国家或地区，矛盾越突出，矛盾越是突出，给发电企业带来损失就越大。于是出现了根据不同时段用电需求量的差别，划分成用电高峰时段、用电平峰时段和用电低谷时段，供电企业或政府为了减少发电企业的损失，按不同用电需求时段制定出差别化的电价，这就是 “峰谷电价”。峰谷电价的差别一般都比较大，大多以平峰时段的基础电价为准，高峰低谷时段分别上调和下调，调整比例大多都在50%左右。如平峰时段的工业用电每度为0.7元，高峰时段就是1.05元，低谷时段便低至0.35元。

 “峰谷电价”出现的目的在于平抑用电峰谷时段的矛盾。但光靠价格的杠杆鼓励城乡居民在低谷时段多用电的效果甚微，于是政府层面便出现了大规模投资“抽水蓄能发电”项目，即采用用电低谷时段的低廉电价，将低位水抽到高位蓄存，等用电高峰也是电价高峰时，再将高位水放入低位进行发电送入电网销售。这样的项目投资巨大，但因为社会效益和经济效益的巨大拉动，政府或大企业仍然乐此不疲。

大型企业如钢铁、石化等，一开机就是全天候不停，低谷电价对它只是额外的收益。而对于中小企业尤其是劳动密集型企业、业务不够饱和的企业而言，考虑到诸多因素，面对低廉的低谷时段电价，只能发出“如果能把下半夜的电拿到白天来用就好啦”的感叹。

要实施热能的储存，首先遇到的就是热储存介质的热承载密度问题，水和导热油就其流动性和亲和性而言，都具备不错的物理和化学性能。但水或导热油热承载密度低，水超过100°C即气化，导热油理论温度也只能承载到350°C。

发明内容

针对现上述电力供应市场巨大的电价差别，以及热储存介质的热承载局限，本发明提供一种电热能高温储存装置，装置的热储存介质可承载550°的高温热能，并具备水或导热油的流动性和亲和性。

本发明所采用的技术方案是：装置由高温热储存介质、介质容器、保温层、外壳体、高温循环管路、电加热器、控制器构成，高温热储存介质被填充在介质容器内，储存的热能550°C保持稳定，为无机化工液态物质，属不含酸碱、不腐蚀、无毒的中性材料，具有不挥发、不燃烧特性，材料结构稳定，热胀冷缩率低，可以采用常见的金属换热元器件进行授热；介质容器安装有探测高温热储存介质温度的温度传感器，由金属材料制作，为常见的槽罐形结构，介质容器和外壳体之间有夹层，夹层中填充高效保温材料构成保温层，外壳体为抗重力方形结构，由金属材料制作，高温循环管路包括高温泵、输出管道和回流管道，高温循环管路联通高温热储存介质，电加热器安装在外壳体上方，加热部伸入到高温热储存介质中间。

 外壳体根据使用环境需要可在底部安装轴和轮成可移动式。

 高温泵安装在外壳体上方，高温泵的进口通过输出管道联通到介质容器内的高温热储存介质，出口安装有用于和用热循环管网连接的管道连接器。

回流管道被固定在外壳体，一端安装有用于和用热循环管网连接的管道连接器，另一端延伸到介质容器内。

控制器按设定的程序，以及低谷电价起始时间和高温热储存介质的实际温度值，控制电加热器的工作与否。

本发明的有益效果是：利用高温热储存介质的先进技术，将用电低谷时段的廉价电能加热高温热储存介质后加以保温储存，到高位电价是释放热能，减少用电高峰时段的电网压力，降低用热单位的用电成本，属前沿的热储存技术。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明：

附图为本发明的整体结构侧截面示意图；

图中2、电加热器，3、加热部，4、管道连接器，5、回流管道，6、输出管道，7、高温泵，8、温度传感器，9、外壳体，10、介质容器， 11、高温热储存介质，12、保温层。

具体实施方式

在附图的实施例中，电热能高温储存装置由高温热储存介质11、介质容器10、保温层12、外壳体9、高温循环管路、电加热器2构成，高温热储存介质11被填充在介质容器10内，介质容器10安装有探测高温热储存介质11温度的温度传感器8，为常见的槽罐形结构，介质容器10和外壳体9之间有夹层，夹层中填充高效保温材料构成保温层12，外壳体9为方形结构，高温循环管路包括高温泵7、输出管道6和回流管道5，高温循环管路联通高温热储存介质11，电加热器2安装在外壳体9上方，加热部3伸入到高温热储存介质11中间。高温泵7安装在外壳体9上方，高温泵7的进口通过输出管道6联通到介质容器10内的高温热储存介质11，出口安装有用于和用热管网连接的管道连接器4。回流管道5被固定在外壳体9，一端安装有用于和用热管网连接的管道连接器4，另一端延伸到介质容器10内。

实施例1：接通控制器电源，控制器根据设定的低谷电价起始时间和温度传感器8探测到的高温热储存介质11的实际温度，控制电加热器2是否进入工作状态。当未到或超出低谷电价时间段，或高温热储存介质11的实际温度值达到温度上限时，控制器切断电加热器2电源，电加热器2处于待机状态，当进入低谷电价时段和高温热储存介质11的温度低于上限值时，控制装置接通电加热器2电源，电加热器2开始对高温热储存介质11进行加热。

实施例2：将用热单位的循环管网连接到管道连接器4，当进入用电高峰也是电价进入高位时段，启动高温泵7，高温热储存介质11被高温泵7通过输出管道6吸进并输出到用热循环管网，对用热单位进行加热，完成加热也是温度降低的高温热储存介质11，被推送经循环管网、回流管道5送回介质容器10内，如此循环往复。

实施例3：当高温热储存介质11的温度降低到设定的值时，根据预先设定的程序，控制器或接通电加热器2电源对高温热储存介质11进行加热，或发出警示信息，切断高温泵7电源，停止高温热储存介质11的循环授热。

Claims (5)

1.一种电热能高温储存装置，由高温热储存介质、介质容器、保温层、外壳体、高温循环管路、电加热器、控制器构成，其特征是：高温热储存介质被填充在介质容器内，储存的热能550°C保持稳定，为无机化工液态物质，属不含酸碱、不腐蚀、无毒的中性材料，具有不挥发、不燃烧特性，材料结构稳定，热胀冷缩率低，可以采用常见的金属换热元器件进行授热；介质容器安装有探测高温热储存介质温度的温度传感器，由金属材料制作，为常见的槽罐形结构，介质容器和外壳体之间有夹层，夹层中填充高效保温材料构成保温层，外壳体为抗重力方形结构，由金属材料制作，高温循环管路包括高温泵、输出管道和回流管道，高温循环管路联通高温热储存介质，电加热器安装在外壳体上方，加热部伸入到高温热储存介质中间。

2.根据权利要求1所述的电热能高温储存装置，其特征是：所述的外壳体根据使用环境需要可在底部安装轴和轮成可移动式。

3.根据权利要求1所述的电热能高温储存装置，其特征是：所述的高温泵安装在外壳体上方，高温泵的进口通过输出管道联通到介质容器内的高温热储存介质，出口安装有用于和用热循环管网连接的管道连接器。

4.根据权利要求1所述的电热能高温储存装置，其特征是：所述的回流管道被固定在外壳体，一端安装有用于和用热循环管网连接的管道连接器，另一端延伸到介质容器内。

5.根据权利要求1所述的电热能高温储存装置，其特征是：所述的控制器按设定的程序，以及低谷电价起始时间和高温热储存介质的实际温度值，控制电加热器的工作与否。