[發明專利]熱化學儲能測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201410191447.1
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN104006540A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 龍新峰;吳娟
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24J2/34;F24J2/40
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.熱化學儲能測試裝置，其特征在于，包括：太陽能集熱器?(1)、溫度控制器TC?(3)、溫度測量變送器TT?(4)、熱儲罐?(5)、儲能反應器?(6)、換熱盤管?(7)、壓力表?(11)、第一熱電偶溫度計(15)、冷凝器?(17)、換熱器?(21)、電阻絲加熱器?(22)、冷儲罐?(23)?和循環泵?(24)；其中溫度測量變送器TT?(4)?用于測量太陽能集熱器?(1)?出口流體的溫度，溫度控制器TC?(3)?用于控制太陽能集熱器?(1)?的入口管路上第一閥門V1?(2)?的開度，溫度控制器TC?(3)?和溫度測量變送器TT?(4)?組成自動溫控裝置；太陽能集熱器?(1)?的出口管連接熱儲罐?(5)?的進口，熱流體經熱儲罐?(5)?底部出口管進入儲能反應器?(6)?內部的換熱盤管?(7)；儲能反應器?(6)內設有第一熱電偶溫度計?(15)，儲能反應器??(6)?頂部蒸汽出口管連接著冷凝器?(17)，冷凝器?(17)?內設置有液位傳感計?(16)、電阻絲加熱器?(22)、第二熱電偶溫度計?(18)?及換熱器?(21)；釋能反應器?(13)?出口管連接冷儲罐?(23)，循環泵?(24)?安裝在冷儲罐?(23)?出口管及太陽能集熱器?(1)?的進口管路間。

2.根據權利要求1所述的熱化學儲能測試裝置，其特征在于，所述儲能反應器?(6)內部是包裹著CaO/Ca(OH)₂顆粒床層?(9)?的不銹鋼網筒?(11)，換熱盤管?(7)?位于CaO/Ca(OH)₂顆粒床層?(9)?的中心處，?CaO/Ca(OH)₂顆粒床層?(9)?中設有8個所述第一熱電偶溫度計?(15)；所述儲能反應器?(6)?在CaO/Ca(OH)₂顆粒床層?(9)?發生水合反應的過程中又用作釋能反應器?(13)，釋能反應器?(13)?的內部構成同所述儲能反應器?(6)，儲能反應器?(6)?和釋能反應器?(13)?外部包裹有絕熱層?(14)。

3.根據權利要求1所述的熱化學儲能測試裝置，其特征在于，太陽能集熱器?(1)由玻璃套封?(25)、不銹鋼外壁?(26)、絕熱層?(27)?及吸熱盤管?(28)?組成，吸熱盤管?(28)?排布在玻璃套封?(25)?的內部，吸熱盤管?(28)?外壁涂有選擇性涂層，玻璃套封的不銹鋼外壁?(26)包裹著絕熱層?(27)。

4.根據權利要求1或2所述的熱化學儲能測試裝置，其特征在于，儲能反應器?(6)?內部的不銹鋼網筒?(11)?被四個銅翅片?(8)?兩兩呈90度布置等分成四個部分，每個部分從上到下等間距設置了3塊不銹鋼板?(10)，將整個不銹鋼網筒?(11)?分成4×4即16個小區域；所述第一熱電偶溫度計?(15)?共有8個，分布在CaO/Ca(OH)₂顆粒床層?(9)?中成對頂角的8個小區域內部。

5.根據權利要求1所述的熱化學儲能測試裝置，其特征在于，冷凝器?(17)?底部設置有電阻絲加熱器，故冷凝器?(17)又作為蒸發器?(20)；電阻絲加熱器?(22)?位于冷凝器?(17)?的底部，第二熱電偶溫度計?(18)?用于測量冷凝器?(17)?內部冷凝水或蒸發器?(20)?內部水蒸汽的溫度，所述冷凝器?(17)?和蒸發器?(20)?的外部包裹有絕熱層?(19)，冷水能由位于蒸發器?(20)底部的第五閥門?(V5)?經入口管流入蒸發器?(20)。

6.根據權利要求1所述的熱化學儲能測試裝置，其特征在于，換熱盤管?(7)?出口冷流體由第七閥門?(V7)?流入冷儲罐?(23)?中。

7.利用權利要求1所述的熱化學儲能測試裝置的儲能測試方法，其特征在于：熱水從熱儲罐底部出口管流入儲能反應器(6)，并將熱量傳遞給CaO/Ca(OH)₂顆粒床層?(9)，驅動熱化學反應(Ca(OH)₂?(s)?CaO?(s)+?H₂O?(g))?發生，吸收的太陽能轉化為CaO和水蒸氣的化學能儲存起來，水蒸氣經冷凝器?(17)?冷凝形成液態水和CaO自動分開儲存；當水蒸氣再次進入到釋能反應器?(13)?中，和CaO相接觸時發生水合反應并放出大量的熱，實現化學能的釋放過程；CaO/Ca(OH)₂顆粒床層中的熱電偶溫度計?(15)?顯示出床層中不同位置處溫度，記錄每個時刻的溫度，根據熱釋放速率獲得儲能和釋能速率。