[發明專利]換熱量可調控的低谷電加熱熔鹽蓄放熱裝置及使用方法

在審

• 申請號: 201711211425.7
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108007246A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 鹿院衛;彭達文;于強;吳玉庭;馬重芳
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F28D15/02;F28F27/00;H02J3/28
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 夏靜潔

本發明公開了換熱量可調控的低谷電加熱熔鹽蓄放熱裝置及使用方法，包括：熱管式換熱器、填充有熔鹽的蓄熱罐體、換熱通道和混水箱；熱管式換熱器的蒸發段置于蓄熱罐體內，冷凝段置于換熱通道內，蓄熱罐體內設有加熱熔鹽的電加熱裝置；換熱通道與混水箱組成循環水路，混水箱的工作水口與用戶端相連；夜間利用低谷電加熱熔鹽，將熔鹽加熱至液態；白天用電高峰時段，通過熱管式換熱器利用蓄熱罐體內儲存的熱量加熱冷流體，向用戶端進行供暖，換熱通道的入口與出口端分別設置傳感器組和控制閥門來控制流體流量，從而控制換熱量；出口端未達溫度要求的冷流體可通過回水通路進行再次換熱以達到用戶需求。

技術領域

本發明涉及電網低谷電的有效利用技術領域，尤其涉及換熱量可調控的低谷電加熱熔鹽蓄放熱裝置及使用方法。

背景技術

近年來霧霾問題成為人們關注的焦點，燃煤帶來的能源消耗和環境污染卻越來越嚴重清潔的太陽能被視為較為理想的可替代性能源。將熔鹽電蓄熱用于建筑物供暖，既可解決風電和光伏發電難以并網問題，同時也可緩解北方供暖季的霧霾問題。在夜間利用低谷電進行單罐內熔鹽相變蓄熱，白天用于供暖，具有十分重要的應用價值。

國家出臺了“煤改電”政策來減少能源消耗、緩解霧霾問題，但同時也加劇了電網的負荷與峰谷差，電蓄能技術無疑是目前解決電網峰谷差問題最為直接有效的手段。采用相變蓄熱介質(熔鹽)將夜晚低谷電以熱能形式儲存起來，用于白天使用，不僅可以改善電網負荷情況，還節省能源費用；且熔鹽潛熱蓄能的儲能密度高，可大大減小蓄熱系統體積、節約成本。因此，低谷電電加熱蓄放熱裝置對于提高能源利用效率、改善電網峰谷差以及改善環境均具有十分重要的意義。

發明內容

針對上述問題中存在的不足之處，本發明提供換熱量可調控的低谷電加熱熔鹽蓄放熱裝置及使用方法。

為實現上述目的，本發明提供一種換熱量可調控的低谷電加熱熔鹽蓄放熱裝置，包括：熱管式換熱器、填充有熔鹽的蓄熱罐體、換熱通道和混水箱；

所述熱管式換熱器的蒸發段置于所述蓄熱罐體內，冷凝段置于所述換熱通道內；所述蓄熱罐體底部設有用于加熱熔鹽的電加熱裝置，所述電加熱裝置與供電系統相連；所述換熱通道的進水口通過進水管與所述混水箱的回水口相連，所述換熱通道的出水口通過出水管與所述混水箱的進水口相連，所述混水箱的工作水口與用戶端相連；

所述蓄熱罐體內安裝有第一熱電偶，所述混水箱內安裝有第二熱電偶，所述進水管上安裝有第一流量控制閥門、第一傳感器組和回水泵，所述出水管上安裝有第二流量控制閥門和第二傳感器組；所述第一熱電偶、第二熱電偶、第一傳感器組和第二傳感器組均與控制裝置的輸入端相連，所述電加熱裝置、第一流量控制閥門、回水泵和第二流量控制閥門均與控制裝置的輸出端相連。

作為本發明的進一步改進，所述熱管式換熱器是由多根熱管組成，所述熱管的排列方式為四邊形順排或等邊三角形叉排。

作為本發明的進一步改進，所述熱管的蒸發段與冷凝段上均設有用于強化換熱的翅片。

作為本發明的進一步改進，所述蓄熱罐體的外表面套有保溫層。

作為本發明的進一步改進，所述電加熱裝置為圓柱形加熱棒、螺旋管形加熱器、加熱板或加熱帶，所述圓柱形加熱棒、螺旋管形加熱器或加熱板設置在所述蓄熱罐體內部，所述加熱帶纏繞在所述蓄熱罐體外表面上。

作為本發明的進一步改進，所述第一傳感器組包括溫度傳感器與流量傳感器，所述第二傳感器組包括溫度傳感器與流量傳感器。

作為本發明的進一步改進，所述控制裝置根據第一傳感器組檢測的溫度和流量控制第一流量控制閥門；

所述控制裝置根據第二傳感器組檢測的溫度和流量控制第二流量控制閥門；

所述控制裝置根據第一熱電偶檢測的溫度控制電加熱裝置的運行功率；