CN206875724U - 高效固态电热储能装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效固态电热储能装置,多个储能模块由下至上叠放构成储能体,形成一个高温腔、一个低温腔,隔板放置于低温腔上端,储能模块内具有储能体换热通道,电热元件由下至上按功率由大到小布置在储能体换热通道内,储能体上下连接有上隔层和下隔层,上隔层的上部或下隔层的下部与外壳之间形成同流程换热通道,同流程换热通道内设置有支撑部件,外壳的外壁设置有换热器,外壳与换热器相同侧的下部和上部分别开有进风口和出风口,换热器与外壳内部通过出风口连通,换热器下端出风处安装有换热循环风机,换热循环风机的出风方向正对着进风口,该固态电热储能装置储热温度均匀,储热、换热效率高,方便控制。
Description
技术领域
本实用新型属于环保电热储能技术的领域,涉及一种高效固态电热储能装置。
背景技术
近些年,随着人们节能环保意识的提高和国家的大力推动,电热储能技术也称电蓄热技术的应用得到了快速的发展。但目前在实践中存在两个方面的问题:一是电热元件加热工作时,由于热动力推动热气流上升,不同高度的固态储热模块周围的空气形成了不同的温度分层,使装置内上层储热模块和下层储热模块的温度形成了很大的温差,储热模块叠放的越高则温差越大,每台装置加热时都有最高控制温度,如出现储热模块温度上高下低的情况,会造成装置总体上的储热能力大幅度下降,特别是高度尺寸较大的大型装置,会严重影响其储热效率;二是固态电储热装置多是以装置内的空气做为换热介质,在风机的驱动下,空气在储热模块和换热器间经风道形成循环,将模块中的热能释放出来。装置在放热过程中,由于不同层高的空气在流动换热时的路径不同、风阻不同,造成距离风机出口较远的模块换热较慢、温度较高;而距离风口较近的模块换热较快、温度较低,严重影响了装置的换热效率。
发明内容
实用新型目的:
本实用新型针对现有技术存在的问题,提供了一种储热温度均匀,储热、换热效率高,方便控制的高效固态电热储能装置。
技术方案:
高效固态电热储能装置,其特征在于:包括储能模块、电热元件、外壳、换热循环风机、换热器、隔板、上隔层、下隔层和支撑部件;多个储能模块在外壳内由下至上叠放构成储能体,储能体一侧与外壳形成一个高温腔,另一侧与外壳形成一个低温腔,隔板放置于低温腔上端,隔板下平面与最上层储能模块上平面齐平,储能模块内具有储能体换热通道,电热元件由下至上按功率由大到小布置在储能体换热通道内,储能体上下连接有上隔层和下隔层,上隔层的上部或下隔层的下部与外壳之间形成同流程换热通道,同流程换热通道内设置有支撑部件,外壳的外壁设置有换热器,外壳与换热器相同侧的下部和上部分别开有进风口和出风口,换热器与外壳内部通过出风口连通,换热器下端出风处安装有换热循环风机,换热循环风机的出风方向正对着进风口;
所述同流程换热通道与远离出风口一侧的高温腔或低温腔连通。
所述外壳内壁附有保温层。
所述保温层内壁附有反射层。
所述电热元件为一层或多层相同功率电热元件为一组,以组为单位由下至上按功率由大到小、方向为水平横向或水平纵向布置在储能体换热通道内。
所述电热元件不直接与外壳接触,一端设置在外壳的外部,外部的端部设置有单独控制开关。
所述电热元件是不同电功率的电热管,或同材质同截面积的电热合金制成的不同螺距的螺旋电热元件,或同材质同截面积的电热合金制成的电热元件的分层组合。
所述单独控制开关外侧设置有外仓,外仓将单独控制开关遮挡在其中,外仓与外壳为一体的结构或分体的结构安装在外壳的外壁。
所述保温层、上隔层、下隔层皆为保温材料制作。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进行详细说明:
图1、进风同程换热风道方案原理示意图;
图2、出风同程换热风道方案原理示意图。
所述标注为:1.储能模块、2.电热元件、3.反射层、4.同流程换热通道、5.保温层、6.外壳、7.换热循环风机、8.换热器、9.储能体换热通道、10.外仓、11.隔板、12.低温腔、13.高温腔、14.支撑部件、15.出风口、16.进风口、17上隔层、18.下隔层、19.单独控制开关。
具体实施方式
实施例1:
如图1所示,多个储能模块1在外壳6内由下至上叠放构成储能体,外壳6内壁附有保温层5,保温层5内壁附有反射层3,反射层3能够反射热能,储能体左侧与外壳6形成一个高温腔13,右侧与外壳6形成一个低温腔12,低温腔12上端设置有隔板11,该隔板11下平面与最上层储能模块1上平面齐平。储能模块1内具有储能体换热通道9,电热元件2由下至上按功率由大到小布置在储能体换热通道9内,电热元件2一端在外壳6外侧,设置有单独控制开关19,单独控制开关19外侧设置有外仓10,外仓10安装于外壳6上。电热元件2与外壳6无接触。储能体上下连接有保温材料制作的上隔层17和下隔层18,下隔层18的下部与外壳6之间形成同流程换热通道4,同流程换热通道4内设置有支撑部件14,外壳6左侧的外侧设置有换热器8,外壳6相同的该侧下部和上部分别开有进风口16和出风口15,换热器8与外壳6内部的高温腔13通过出风口15连通,换热器8下端出风处安装有换热循环风机7,换热循环风机7的出风方向正对着进风口16。
所述电热元件2为一层或多层相同功率电热元件2为一组,以组为单位由下至上按功率由大到小、方向为水平横向或水平纵向布置在储能体换热通道9内。
所述电热元件2是不同电功率的电热管,或同材质同截面积的电热合金制成的不同螺距的螺旋电热元件,或同材质同截面积的电热合金制成的电热元件的分层组合。
所述外仓10也可以是与外壳6为一体的结构。
该固态电热储能装置的运行方式:
空气由换热循环风机7从进风口16吹入同流程换热通道4,再经由低温腔12,进入储能模块1的储能体换热通道9内,电热元件2将空气加热,加热后的空气经由高温腔13从出风口15进入换热器8将热能输出,换热器8内的空气再由换热循环风机7从进风口16吹入同流程换热通道4,完成一个循环。
该固态电热储能装置能够制作3米以上高度的高储能装置,最上层和最下层储能模块1温度的温差能够控制在10%内。
实施例2:
如图2所示,多个储能模块1在外壳6内由下至上叠放构成储能体,外壳6内壁附有保温层5,保温层5内壁附有反射层3,反射层3能够反射热能,储能体右侧与外壳6形成一个高温腔13,左侧与外壳6形成一个低温腔12,低温腔12上端设置有隔板11,该隔板11下平面与最上层储能模块1上平面齐平。储能模块1内具有储能体换热通道9,电热元件2由下至上按功率由大到小布置在储能体换热通道9内,电热元件2一端在外壳6外侧,设置有单独控制开关19,单独控制开关19外侧设置有外仓10,外仓10安装于外壳6上。电热元件2与外壳6无接触。储能体上下连接有保温材料制作的上隔层17和下隔层18,上隔层17的上部与外壳6之间形成同流程换热通道4,同流程换热通道4内设置有支撑部件14,外壳6左侧的外侧设置有换热器8,外壳6相同的该侧下部和上部分别开有进风口16和出风口15,换热器8与外壳6内部的同流程换热通道4通过出风口15连通,换热器8下端出风处安装有换热循环风机7,换热循环风机7的出风方向正对着进风口16。
所述电热元件2为一层或多层相同功率电热元件2为一组,以组为单位由下至上按功率由大到小、方向为水平横向或水平纵向布置在储能体换热通道9内。
所述电热元件2是不同电功率的电热管,或同材质同截面积的电热合金制成的不同螺距的螺旋电热元件,或同材质同截面积的电热合金制成的电热元件的分层组合。
所述外仓10也可以是与外壳6为一体的结构。
该固态电热储能装置的运行方式:
空气由换热循环风机7从进风口16吹入低温腔12,再进入储能模块1的储能体换热通道9内,电热元件2将空气加热,加热后的空气进入高温腔13,经由同流程换热通道4从出风口15进入换热器8将热能输出,换热器8内的空气再由换热循环风机7从进风口16吹入低温腔12,完成一个循环。
该固态电热储能装置能够制作3米以上高度的高储能装置,最上层和最下层储能模块1温度的温差能够控制在10%内。
Claims (8)
1.高效固态电热储能装置,其特征在于:包括储能模块、电热元件、外壳、换热循环风机、换热器、隔板、上隔层、下隔层和支撑部件;多个储能模块在外壳内由下至上叠放构成储能体,储能体一侧与外壳形成一个高温腔,另一侧与外壳形成一个低温腔,隔板放置于低温腔上端,隔板下平面与最上层储能模块上平面齐平,储能模块内具有储能体换热通道,电热元件由下至上按功率由大到小布置在储能体换热通道内,储能体上下连接有上隔层和下隔层,上隔层的上部或下隔层的下部与外壳之间形成同流程换热通道,同流程换热通道内设置有支撑部件,外壳的外壁设置有换热器,外壳与换热器相同侧的下部和上部分别开有进风口和出风口,换热器与外壳内部通过出风口连通,换热器下端出风处安装有换热循环风机,换热循环风机的出风方向正对着进风口;
所述同流程换热通道与远离出风口一侧的高温腔或低温腔连通。
2.根据权利要求1所述的高效固态电热储能装置,其特征在于:所述外壳内壁附有保温层。
3.根据权利要求2所述的高效固态电热储能装置,其特征在于:所述保温层内壁附有反射层。
4.根据权利要求1所述的高效固态电热储能装置,其特征在于:所述电热元件为一层或多层相同功率电热元件为一组,以组为单位由下至上按功率由大到小、方向为水平横向或水平纵向布置在储能体换热通道内。
5.根据权利要求1或4所述的高效固态电热储能装置,其特征在于:所述电热元件不直接与外壳接触,一端设置在外壳的外部,外部的端部设置有单独控制开关。
6.根据权利要求5所述的高效固态电热储能装置,其特征在于:所述电热元件是不同电功率的电热管,或同材质同截面积的电热合金制成的不同螺距的螺旋电热元件,或同材质同截面积的电热合金制成的电热元件的分层组合。
7.根据权利要求5所述的高效固态电热储能装置,其特征在于:所述单独控制开关外侧设置有外仓,外仓将单独控制开关遮挡在其中,外仓与外壳为一体的结构或分体的结构安装在外壳的外壁。
8.根据权利要求2所述的高效固态电热储能装置,其特征在于:所述保温层、上隔层、下隔层皆为保温材料制作。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107120836A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-09-01 | 廖滨 | 高效固态电热储能装置 |
CN111720996A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-29 | 桂林理工大学 | 四级连续气体加热装置 |
CN111854193A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-10-30 | 东南大学 | 一种集成的太阳能接收器-多级蓄热系统 |
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CN111854193A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-10-30 | 东南大学 | 一种集成的太阳能接收器-多级蓄热系统 |
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