CN206131836U - 一种热能梯级利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及能量转化领域，具体涉及一种热能梯级利用系统，包括热能产生装置、若干个级别不同的热能存储装置和释能装置，将热能转化装置中产生的热能依照不同的温度存储于不同级别的热能存储装置中，在需要释能阶段，通过释能将热能存储装置存储的热能有效利用，有效达到了在谷电阶段或者可再生能源产生的电能过剩阶段将电能转化为热能，而在峰电阶段或者可再生能源产生的电能不足的阶段将热能通过释能装置释能代替传统电能，以弥补用电不足的现象。

Description

一种热能梯级利用系统

技术领域

本实用新型涉及能量转化领域，具体涉及一种热能梯级利用系统。

背景技术

峰电是指高峰时段的用电，谷电是指低谷时段的用电，谷电时段与峰电时段的总体用电量差别很大，很大原因在于峰电时段除了居民取暖、制冷等生活用电外，还有大规模大电量的工业用电，而在谷电时段，工业用电量大幅度降低，只有必要的生活用电，因此，可能造成峰电时段的用电量不足，而谷电时段的用电量多余的现象。

此外，可再生能源如风能、太阳能发电也成为电能的来源之一。可再生能源装置所处的外界环境具有不稳定性，如此，可能会导致在可再生能源所处环境良好的情况下，产生的电量较多导致无法消耗的现象，或者在可再生能源所处环境不好的情况下，产生的电量不够用的技术现象，一直储存势必会影响可再生能源产生电能的效率。

因此，如何将谷电时段的部分电路均衡至峰电时段，以使谷电时段的电能得到合理的利用，同时弥补峰电时段的电量不足的缺陷，以及合理调节利用可再生能源装置产生的电能成为本领域技术人员面临的一大难题。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的用电量不均衡而导致电量过剩或不足的技术缺陷，从而提供一种多段相变储热装置的热能梯级利用系统。

为此，本实用新型公开一种热能梯级利用系统，具体为：

一种热能梯级利用系统，包括：

热能产生装置，用于将电能转化为热能；

热能存储装置，与所述热能产生装置连接，接收所述热能产生装置产生的热能，并按照不同温度级别存储所述热能产生装置产生的不同温度范围的热能；

释能装置，与所述热能存储装置连接，将来自所述热能存储装置的热能转化为其他能量。

上述热能梯级利用系统，其中，所述热能存储装置包括低温热能存储装置、中温热能存储装置和高温热能存储装置。

上述热能梯级利用系统，其中，所述低温热能存储装置的温度为10-200度，所述中温热能存储装置的温度为200-400度，所述高温热能存储装置的温度为400-600度。

上述热能梯级利用系统，其中，所述热能产生装置包括若干个热能产生子装置，所述热能存储装置包括多个热能存储子装置，所述热能产生子装置与所述热能存储子装置为一对一的关系。

上述热能梯级利用系统，其中，所述热能产生装置包括若干个热能产生子装置，所述热能存储装置包括多个热能存储子装置，所述热能产生子装置与所述热能存储子装置为多对多的关系。

上述热能梯级利用系统，其中，所述释能装置为发电装置和/或供暖装置。

上述热能梯级利用系统，其中，所述发电装置与所述高温热能存储装置连接，用于将所述高温热能转化为电能。

上述的热能梯级利用系统，其中，所述低温热量存储装置通过第一热量转换装置与所述中温热量存储装置连接，用于将低温热量存储装置中的热量中的热量转化为中温热量存储装置中的热量；

所述中温热量存储装置通过第二热量转换装置与所述高温热量存储装置连接，用于将中温存储装置中的热量转化为高温热量存储装置中的热量。

上述热能梯级利用系统，其中，所述蒸汽发电装置与所述高温热能存储装置连接，所述低温热量存储装置中的热量转换为中温热量存储装置中的热量，所述中温热量存储装置中的热量转化为高温热量存储装置中的热量。

上述热能梯级利用系统，其中，所述供暖装置与所述高温热能存储装置和/或中温热能存储装置和/或低温热能存储装置连接。

上述热能梯级利用系统，其中，所述低温热能存储装置、中温热能存储装置和高温热能存储装置中均设置有一温度判断模块，用于判断热能的温度。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的热能梯级利用系统，将热能转化装置中产生的热能依照不同的温度存储于不同级别的热能存储装置中，在需要释能阶段，通过释能将热能存储装置存储的热能有效利用，有效达到了在谷电阶段或者可再生能源产生的电能过剩阶段将电能转化为热能，而在峰电阶段或者可再生能源产生的电能不足的阶段将热能通过释能装置释能代替传统电能，以弥补用电不足的现象。

2.本实用新型提供的热能梯级利用系统，热能存储装置中存储的热能，可直接用来供暖或者通过发电装置转化为电能，发电装置与高温热能存储装置连接，且不同温度的电能可以相互转化，达到存储的热能充分利用的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1中多段相变储热装置的热能梯级利用系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中若干个级别不同的热能存储装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1中热能产生装置与热能存储装置一一对应的结构示意图；

图4为本实用新型实施例1中热能产生装置热能存储装置多对对关系的结构示意图；

图5为本实用新型实施例1中释能装置为发电装置或供暖装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种多段相变储热装置的热能梯级利用系统，参见图1所示结构，包括热能产生装置、热能存储装置和释能装置，其中，热能产生装置用于将电能转化为热能，热能存储装置与热能产生装置连接，接收所述热能产生装置产生的热能，并按照不同温度级别存储所述热能产生装置产生的不同温度范围的热能，释能装置与热能存储装置连接，将来自热能存储装置的热能转化为其他能量。

本实施例提供的多段相变储热装置的热能梯级利用系统，将热能转化装置中产生的热能依照不同的温度存储于不同级别的热能存储装置中，在需要释能阶段，通过释能将热能存储装置存储的热能有效利用，有效达到了在谷电阶段或者可再生能源产生的电能过剩阶段将电能转化为热能，而在峰电阶段或者可再生能源产生的电能不足的阶段将热能通过释能装置释能供电或供暖以弥补用电不足的现象。

作为本实用新型一个优选实施例，参见图2所示结构，热能存储装置包括低温热能存储装置、中温热能存储装置和高温热能存储装置，不同级别的热能存储装置中存储不同温度范围的热能，采用该种方式将不同温度范围的热能分类存储，便于将不同温度范围的热能得到充分利用。

在此基础上，进一步的，低温热能存储装置存储的热能的温度为10-200度，中温热能存储装置存储的热能的温度为200-400度，高温热能存储装置存储的热能的温度为400-600度，对于不同热能存储装置的存储热能的温度可以依据需要而设定。

作为本实用新型一个优选实施例，参见图3所示结构，热能产生装置中包括若干热能产生子装置，热能存储装置中包括若干热能存储子装置，热能存储子装置与热能产生子装置的连接关系为一对一的关系，即，一个热能产生子装置与一个热能存储子装置唯一连接，同时，一个热能存储子装置与一个热能产生子装置唯一对应连接，热能存储子装置存储与该热能存储子装置连接的热能产生子装置中产生的热能，在开启热能产生装置向不同温度范围的热能存储子装置中存储热能时，可以通过控制使某几个热能产生子装置同时工作产生热能，也可以逐一开启某一个热能产生子装置产生热能。

作为本实用新型另外一个优选实施例，参见图4所示结构，热能产生装置包括若干热能产生子装置，热能存储装置包括若干热能存储子装置，一个热能产生子装置中产生的热能可以保存至若干个热能存储子装置中，同时，一个热能存储子装置中也可以保存多个热能产生子装置中产生的热能，即，热能存储子装置与热能产生子装置是多对多的连接关系，若一个热能产生子装置与若干个热能存储子装置连接，通过控制模块的控制首先将热量存储在存储温度范围最高的热能存储子装置中，然后依照温度范围由高至低的顺序将热量存储至热能存储子装置中。

作为本实用新型一个优选实施例，参见图5所示结构，释能装置为发电装置和/或供暖装置，即，当释能装置是发电装置时，将热能存储装置(包括低温热能存储装置、中温热能存储装置和高温热能存储装置)中的热能转化为电能，以弥补用电量不足的缺陷，当释能装置为供暖装置时，将热能存储装置(包括低温热能存储装置、中温热能存储装置和高温热能存储装置)中的热能用于供暖，省去采用电能重新产生热能以供暖的过程，也在一定程度上，节约了该时段供暖消耗的电能。

在此基础上，更进一步的，发电装置与高温热能存储装置连接，用于将高温热能转化为电能，优选的，该发电装置为蒸汽发电装置，以将高温热能存储装置中的热能直接转化为电能。

与此同时，蒸汽发电装置与高温热能存储装置连接，低温热量存储装置中的热量通过第一热量转换装置与中温存储装置连接，用于将低温热量存储装置中的热量中的热量转化为中温热量存储装置中的热量；中温热量存储装置通过第二热量转换装置与高温热量存储装置连接，用于将中温存储装置中的热量转化为高温热量存储装置中的热量，在将热能转化为电能的过程中，首先，将高温热能存储装置中存储的热能转化为电能；对于中温热能存储装置中的热能，首先将中温热能存储装置中存储的热能通过换热流质转化为高温存储装置中存储的电能并转化为电能；而对于低温热能存储装置中存储的热能，首先通过第一热量转换装置转化为中温热能存储装置中的热能，再通过第二热量转换装置转化为高温热能存储装置中的热能，继而通过发电装置转化为电能。

在此基础上，进一步的，供暖装置与高温热能存储装置和/或中温热能存储装置和/或低温热能存储装置连接，即：供暖装置可以与某一个热能存储装置连接，也可以与若干个热能存储装置均连接，用于供暖时，可以根据需要选择一个热能存储装置中的热能用于供热，也可以根据需要选择多个热能存储装置中的热能，均用于供热。

与此同时，低温热能存储装置、中温热能存储装置和高温热能存储装置中均设置有一个温度判断模块，用于判断热能的温度，当热能的温度满足某一个热能存储装置所存储的热能的温度范围时，即将该满足温度条件的热能存储至该热能存储装置中。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种热能梯级利用系统，其特征在于，包括：

热能产生装置，用于将电能转化为热能；

热能存储装置，与所述热能产生装置连接，接收所述热能产生装置产生的热能，并按照不同温度级别存储所述热能产生装置产生的不同温度范围的热能；

释能装置，与所述热能存储装置连接，将来自所述热能存储装置的热能转化为其他能量。

2.根据权利要求1所述热能梯级利用系统，其特征在于，所述热能存储装置包括低温热能存储装置、中温热能存储装置和高温热能存储装置。

3.根据权利要求2所述热能梯级利用系统，其特征在于，所述低温热能存储装置存储的热能的温度为10-200度，所述中温热能存储装置的存储的热能的温度为200-400度，所述高温热能存储装置的存储的热能的温度为400-600度。

4.根据权利要求1所述热能梯级利用系统，其特征在于，所述热能产生装置包括若干个热能产生子装置，所述热能存储装置包括多个热能存储子装置，所述热能产生子装置与所述热能存储子装置为一对一的关系。

5.根据权利要求1所述热能梯级利用系统，其特征在于，所述热能产生装置包括若干个热能产生子装置，所述热能存储装置包括多个热能存储子装置，所述热能产生子装置与所述热能存储子装置为多对多的关系。

6.根据权利要求2所述热能梯级利用系统，其特征在于，所述释能装置为发电装置和/或供暖装置。

7.根据权利要求6所述热能梯级利用系统，其特征在于，所述发电装置与所述高温热能存储装置连接，用于将所述高温热能转化为电能。

8.根据权利要求7所述热能梯级利用系统，其特征在于，所述低温热量存储装置通过第一热量转换装置与所述中温热量存储装置连接，用于将低温热量存储装置中的热量中的热量转化为中温热量存储装置中的热量；

所述中温热量存储装置通过第二热量转换装置与所述高温热量存储装置连接，用于将中温存储装置中的热量转化为高温热量存储装置中的热量。

9.根据权利要求6所述热能梯级利用系统，其特征在于，所述供暖装置与所述高温热能存储装置和/或中温热能存储装置和/或低温热能存储装置连接。

10.根据权利要求2所述热能梯级利用系统，其特征在于，所述低温热能存储装置、中温热能存储装置和高温热能存储装置中均设置有一温度判断模块，用于判断热能的温度。