CN215113252U - 一种储热调峰循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储热调峰空气循环系统，包括循环风机，循环风机用于从其入口导入低温气体再输出；循环风机的出口依次连通有气‑气换热器、空气电加热器、储热设备和换热器，空气电加热器，用于在谷电时启动以加热通过其内的低温气体；储热设备，用于在谷电时储存空气电加热器加热产生的热量，还用于在峰电时释放其内储存的热量；换热器，用于将储热设备释放的热量交换给用热设备；换热器的出口管路再经气‑气换热器后、连通至循环风机的入口，形成气体循环回路；气‑气换热器，用于利用低温气体来对从换热器输出的高温气体进行换热降温。解决了现有开式储热系统热量回收不完全，以及闭式循环系统储热设备需经常检修更换、成本高的问题。

Description

一种储热调峰循环系统

技术领域

本实用新型属于储热技术领域，具体涉及一种储热调峰空气循环系统。

背景技术

在能源消费市场，热占终端需求的比例远高于电，储热技术因此具有极强的竞争力和巨大的应用前景。常见储热技术大多为开式系统，热量回收不完全。而采用闭式循环系统的储热又由于系统长期在高温下运行，设备需经常检修更换，成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种储热调峰空气循环系统，以解决现有开式储热系统热量回收不完全，以及闭式循环系统储热设备需经常检修更换、成本高的问题。

本实用新型采用以下技术方案：一种储热调峰循环系统，包括一循环风机，循环风机用于从其入口导入低温气体再输出；

循环风机的出口依次连通有气-气换热器、空气电加热器、储热设备和换热器，空气电加热器，用于在谷电时启动以加热通过其内的低温气体；储热设备，用于在谷电时储存空气电加热器加热产生的热量，还用于在峰电时释放其内储存的热量；换热器，用于将储热设备释放的热量交换给用热设备；

换热器的出口管路再经气-气换热器后、连通至循环风机的入口，形成气体循环回路；气-气换热器，用于利用低温气体来对从换热器输出的高温气体进行换热降温。

进一步的，还包括一备用口阀，其设置在循环风机的入口管路上；用于在返回循环风机的气体温度高于其允许温度时开启，从而向循环风机的入口管路中补充冷风。

进一步的，还包括一旁通管路，其与储热设备并联，其上设置有一旁通管阀；旁通管阀，用于在储热设备放热前开通，并关闭储热设备的出入口阀门，再开启空气电加热器来加热经循环风机送来的低温空气，将加热后的低温空气经旁通管路输送至换热器。

进一步的，气-气换热器为间壁式换热器。

进一步的，空气电加热器为可调型加热器。

本实用新型的有益效果是：采用闭式循环储热系统，高温气体循环工作，除散热外无热量损失，热量回收更完全；利用峰谷电进行充放热运行，能耗成本低。同时采用备用口接入低温空气降低输入循环风机的空气温度、采用气气换热器可降低循环风机进口温度；采用旁通管路和加热器的配合来升高进入放热状态的储热设备的气体温度；延长了循环风机和储热设备的使用寿命，降低了损耗检修，提高经济性。整个系统使用的设备较少，成本较低，安全可靠，介质为空气，洁净无污染。

附图说明

图1为本实用新型的一种储热调峰循环系统的系统示意图。

图中，1.循环风机；2.气-气换热器；3.空气电加热器；4.储热设备；5.换热器；101.备用口阀；102.循环管阀；103.旁通管阀；104.出口阀；105.入口阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

本实用新型提供了一种储热调峰循环系统，如图1所示，包括一循环风机1，循环风机1的出口依次连通有气-气换热器2、空气电加热器3、储热设备4和换热器5，换热器5的出口管路再经气-气换热器2后、连通至循环风机1的入口，形成气体循环回路。

其中，循环风机1用于从其入口导入低温气体、再输出至气体循环回路中循环。循环风机1在初次循环时，从外部引入低温气体，只要返回循环风机1的气体温度不高于其允许温度，那么之后的循环过程就使用这部分低温气体进行循环。

空气电加热器3用于在谷电时启动以加热通过其内的低温气体，在峰电时关闭。

储热设备4的入口设置有入口阀105，出口设置有出口阀104。储热设备4用于在谷电时储存空气电加热器3加热低温空气所产生的热量，还用于在峰电时释放其内储存的热量给换热器5，用来跟外界进行热交换。

换热器5为用热设备，用于将储热设备4释放的热量交换给用热设备。

气-气换热器2用于利用从循环风机1输送来的低温气体、来对从换热器5输出的高温气体进行换热降温，这样一来，可以降低循环风机1的进出口气体的温差，延长了循环风机1的使用寿命。

在一些实施例中，还包括一备用口阀101，其设置在循环风机1的入口管路上；用于在返回循环风机1的气体温度高于其允许温度时开启，从而可以向循环风机1的入口管路中补充冷风。因为循环风机1长时间接收超过其承受标准的高温气体输入的话，会造成设备的损坏，所以将备用口阀101打开、循环管阀102关小，此时冷风由备用口进入，与循环管内的热风混合达到循环风机1运行允许温度，超过循环风机1风量的热风由系统入口/出口排出。空气温度正常后，气体循环回路恢复正常循环状态。

其中，系统入口/出口设置在气-气换热器2的通往循环风机1的管路上，位于气-气换热器2的出口和循环管阀102之间位置处。系统入口/出口在一种储热调峰循环系统不同的运行状态下会作为入口或出口使用。初始状态，系统风不足，这时候作为入口使用。当循环加热后，系统内风温增高，空气压力增大，体积增大，此时作为出口使用，起系统的压力调节作用。当循环平衡后，即使平衡，系统也可能会有微量波动，系统入口/出口只处于微正压或微负压调节状态。

在一些实施例中，还包括一旁通管路，其与储热设备4并联，其上设置有一旁通管阀103；旁通管阀103，用于在储热设备4放热前开通，此时关闭储热设备4的出入口阀门，再开启空气电加热器3来加热经循环风机1送来的低温空气，将加热后的低温空气经旁通管路输送至换热器5。直到从空气电加热器3输出的空气温度达到进入储热设备4入口的温度要求时，关闭旁通管路，接通储热设备4的出入口阀门，从而启动储热设备4的放热模式。在储热设备4的放热模式进行之前，接通旁通管路并开启空气电加热器3的目的是，防止进入储热设备4的气体温度过低，与储热设备4内部温度的温差过大，避免损伤储热设备4。

在一些实施例中，气-气换热器2为间壁式换热器，冷侧与热侧通道隔开。气-气换热器2为间壁式换热器，主要是为了把循环风机1的入口循环管道的空气温度降低。因为如果通过换热器降温，直接让热空气进入循环风机1，那么需要选用高温风机，高温风机的检修更换较频繁，成本高及检修次数多。现在通过换热器降温，循环风机1的入口风温降低后，循环风机1的损耗及检修可以降低及减少，经济性高。

在一些实施例中，空气电加热器3为可调型加热器，可根据加热器出口温度调节加热功率，可以提高系统的自动化及安全保护。空气电加热器3可根据加热器出口及储热设备的温度，自动调节加热功率大小，或者在超温情况下关闭加热器，保护储热设备及整个一种储热调峰循环系统。

本实用新型的一种储热调峰循环系统的运行模式如下：

1、充热运行模式

谷电时，系统充热，备用口阀101关闭，循环管阀102打开，旁通管阀103关闭，储热设备出口阀104打开，储热设备入口阀105打开，循环风机1启动，空气电加热器3启动。启动时，冷空气从系统入口进入循环风机1，经过气-气换热器2，再由空气电加热器3加热升温后进入储热设备4进行第一次放热，将部分热量储存，然后热空气再进入换热器5进行第二次放热被吸收走部分热量，之后又进入气-气换热器2中第三次放热用于加热冷风，然后通过再次进入循环风机1，完成第一次循环。从第二次循环起，冷风先从气-气换热器2加热，然后再经过空气电加热器3加热，之后再继续整个循环流程。在此过程中，储热设备4不断吸收储存热量，其温度不断上升，经过它的空气被带走的热量随之减少，此时空气电加热器3可根据它的空气出口温度降低电加热功率，使整个系统温度相对平衡。

当系统循环时，如果空气温度超过循环风机1的允许运行温度，可将备用口阀101打开、循环管阀102关小，此时冷风由备用口进入，与循环管内的热风混合达到循环风机运行允许温度，超过循环风机风量的热风由系统入口/出口排出。空气温度正常后系统恢复正常循环状态。

2、放热运行模式

峰电时，系统放热，备用口阀101关闭，循环管阀102打开，旁通管阀103关闭，储热设备出口阀104打开，储热设备入口阀105打开，循环风机1启动，空气电加热器3关闭。冷空气从系统入口进入循环风机1，经过气-气换热器2，再经过空气电加热器3进入储热设备4进行吸热，然后热空气进入换热器5进行放热，之后又进入气-气换热器2中第二次放热用于加热冷风，然后再次进入循环风机1。

放热模式初期，如果由于冷风温度与储热设备4温差过大，会伤害储热设备4时，可将旁通管阀103开启、储热设备出口阀104关闭、储热设备入口阀105关闭、空气电加热器3开启，将冷风升温。待数个循环后，冷风达到可进入储热设备4的温度时，系统恢复正常循环状态。

本实用新型的一种储热调峰循环系统，采用闭式循环储热系统，高温气体循环工作，除散热外无热量损失，热量回收更完全；利用峰谷电进行充放热运行，能耗成本低。同时采用备用口接入低温空气降低输入循环风机的空气温度、采用气-气换热器缩小循环风机进出口温差；采用旁通管路和加热器的配合来升高进入放热状态的储热设备的气体温度；延长了循环风机和储热设备的使用寿命，降低了损耗检修，提高经济性。整个系统使用的设备较少，成本较低，安全可靠，介质为空气，洁净无污染。

Claims (5)

1.一种储热调峰循环系统，其特征在于，包括一循环风机(1)，所述循环风机(1)用于从其入口导入低温气体再输出；

所述循环风机(1)的出口依次连通有气-气换热器(2)、空气电加热器(3)、储热设备(4)和换热器(5)，所述空气电加热器(3)，用于在谷电时启动以加热通过其内的所述低温气体；所述储热设备(4)，用于在谷电时储存所述空气电加热器(3)加热产生的热量，还用于在峰电时释放其内储存的热量；所述换热器(5)，用于将所述储热设备(4)释放的热量交换给用热设备；

所述换热器(5)的出口管路再经所述气-气换热器(2)后、连通至所述循环风机(1)的入口，形成气体循环回路；所述气-气换热器(2)，用于利用所述低温气体来对从所述换热器(5)输出的高温气体进行换热降温。

2.如权利要求1所述的一种储热调峰循环系统，其特征在于，还包括一备用口阀(101)，其设置在所述循环风机(1)的入口管路上；用于在返回所述循环风机(1)的气体温度高于其允许温度时开启，从而向所述循环风机(1)的入口管路中补充冷风。

3.如权利要求1或2所述的一种储热调峰循环系统，其特征在于，还包括一旁通管路，其与所述储热设备(4)并联，其上设置有一旁通管阀(103)；所述旁通管阀(103)，用于在所述储热设备(4)放热前开通，并关闭所述储热设备(4)的出入口阀门，再开启空气电加热器(3)来加热经所述循环风机(1)送来的低温空气，将加热后的低温空气经所述旁通管路输送至所述换热器(5)。

4.如权利要求1或2所述的一种储热调峰循环系统，其特征在于，所述气-气换热器(2)为间壁式换热器。

5.如权利要求1或2所述的一种储热调峰循环系统，其特征在于，所述空气电加热器(3)为可调型加热器。

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