[發明專利]矩陣管理式固體溫度分區儲能方法及裝置

有效

• 申請號: 201810503712.3
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108980955B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 沈佳杰;鄒楊;戴葉;袁曉鳳
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

1.一種矩陣管理式固體溫度分區儲能方法，其特征在于，該方法采用一固體蓄熱矩陣，該固體蓄熱矩陣包括第一中溫區-低溫區模塊組和高溫區-第二中溫區模塊組，該方法包括如下模式：

(1)儲能模式：低溫工作介質進入第一中溫區-低溫區模塊組進行等壓吸熱后，經過壓縮機絕熱壓縮，然后進入高溫區-第二中溫區模塊組進行等壓放熱過程，然后進入透平絕熱膨脹對外做功，最后回到第一中溫區-低溫區模塊組用于循環；

(2)供電模式：低溫工作介質首先進入壓縮機做絕熱壓縮，然后進入高溫區-第二中溫區模塊組做等壓吸熱，然后工作介質進入透平做絕熱膨脹，然后工作介質進入第一中溫區-低溫區模塊組做等壓放熱，最后工作介質再次進入壓縮機用于循環；

(3)供熱模式：工作介質通過固體蓄熱矩陣進行等壓吸熱后，作為暖氣源釋放到外界；

所述固體蓄熱矩陣包括至少兩個相互獨立隔熱的蓄熱介質保溫模塊，這些蓄熱介質保溫模塊沿矩陣的走向溫度由高至低排列，且通過多套獨立的網絡式保溫管道相連。

2.根據權利要求1所述的矩陣管理式固體溫度分區儲能方法，其特征在于，所述工作介質包括空氣、氬氣、氮氣、氦氣或二氧化碳。

3.一種矩陣管理式固體溫度分區儲能裝置，其特征在于：其包括：

一儲能供電系統，包括：

一固體蓄熱矩陣，該固體蓄熱矩陣包括第一中溫區-低溫區模塊組和高溫區-第二中溫區模塊組，該第一中溫區-低溫區模塊組上設有第一固體蓄熱矩陣合流混合室和第一固體蓄熱矩陣氣體分流室，高溫區-第二中溫區模塊組上設有第二固體蓄熱矩陣氣體分流室和第二固體蓄熱矩陣合流混合室；

流量控制閥、壓縮機，依次連接于第一固體蓄熱矩陣合流混合室和第二固體蓄熱矩陣氣體分流室之間；和

透平，連接第二固體蓄熱矩陣氣體分流室和第一固體蓄熱矩陣合流混合室；以及

一供熱系統，包括：

所述固體蓄熱矩陣，其上還設有第三固體蓄熱矩陣氣體分流室和第三固體蓄熱矩陣合流混合室，所述第三固體蓄熱矩陣合流混合室連接外界；和

一進氣裝置，與第三固體蓄熱矩陣氣體分流室相連；

所述固體蓄熱矩陣包括至少兩個相互獨立隔熱的蓄熱介質保溫模塊，這些蓄熱介質保溫模塊沿矩陣的走向溫度由高至低排列，且通過多套獨立的網絡式保溫管道相連。

4.根據權利要求3所述的矩陣管理式固體溫度分區儲能裝置，其特征在于，網絡式保溫管道外均覆蓋有保溫層。

5.根據權利要求4所述的矩陣管理式固體溫度分區儲能裝置，其特征在于，所述固體蓄熱矩陣內設有與所述網絡式保溫管道相連的工作介質密封換熱管道。

6.根據權利要求4所述的矩陣管理式固體溫度分區儲能裝置，其特征在于，所述蓄熱介質保溫模塊的材料為固體蓄熱塊或蓄熱磚。

7.根據權利要求3所述的矩陣管理式固體溫度分區儲能裝置，其特征在于，所述第三固體蓄熱矩陣合流混合室上連接有一供暖總成，該供暖總成包括水暖或油暖裝置和汽暖裝置中的一種或兩種。

8.根據權利要求7所述的矩陣管理式固體溫度分區儲能裝置，其特征在于，第三固體蓄熱矩陣合流混合室和供暖總成之間設有一分流閥，該分流閥的入口連接所述第三固體蓄熱矩陣合流混合室，出口則連接供暖總成。

9.根據權利要求7或8所述的矩陣管理式固體溫度分區儲能裝置，其特征在于，所述水暖或油暖裝置包括一氣液換熱器，該氣液換熱器連接有供熱系統；所述油暖裝置包括一合流閥，其入口之一與所述第三固體蓄熱矩陣合流混合室相連。

10.根據權利要求3所述的矩陣管理式固體溫度分區儲能裝置，其特征在于，所述固體蓄熱矩陣合流混合室和壓縮機之間設有一流量控制閥。