[實用新型]一種熱性能測試系統

有效

• 申請號: 201821437680.3
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN208736687U
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 謝寧寧;王亮;陳海生;王藝斐;林曦鵬;林霖
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種熱性能測試系統，可以對大功率寬溫域的蓄熱裝置的蓄/釋熱性能以及大型換熱器的換熱性能進行測試實驗與性能評估。該系統由測控系統、熱能產生與存儲系統、穩壓系統、被測裝置組件和泵閥組件等組成，可在較寬溫度壓力范圍下進行測試。該系統也可以模擬可再生能源等非穩態的熱能輸出，實現大規模中高溫蓄熱裝置陣列性能測試和運行策略研究，并能滿足壓縮空氣儲能系統關鍵部件研發測試等工作。

技術領域

本實用新型屬于蓄熱或換熱性能測試領域，涉及一種熱性能測試系統，可對大功率寬溫域的蓄熱裝置的蓄/釋熱性能以及大型換熱器的換熱性能進行測試實驗與性能評估。該系統也可以模擬可再生能源等非穩態的熱能輸出，實現大規模中高溫蓄熱裝置陣列性能測試和運行策略研究，并能滿足壓縮空氣儲能系統關鍵部件研發測試等工作。

背景技術

太陽能熱發電是一個有很大發展潛力的太陽能發電技術，太陽能集熱器把收集到的太陽輻射能經熱交換器轉變為過熱蒸汽，用傳統的電力循環來產生電能，具有技術成熟，發電成本低和容易與化石燃料形成混合發電系統的優點。但是由于太陽能的晝夜間斷性以及由于多云陰雨而造成的不穩定性能量等一系列問題，對太陽能光熱發電系統電力的平穩輸出產生了很大的影響。因此在太陽能熱發電系統中設置蓄熱裝置是最有效的方法之一。

除了太陽能光熱發電外，目前儲能領域如壓縮空氣儲能也發展十分迅猛，它是利用低谷電力通過壓縮機把空氣壓縮到一定壓力儲存在儲氣罐中，并在用電高峰期間高壓空氣通過膨脹機進行發電。為了能進一步提高系統的效率，可以將壓縮熱通過換熱器置換給循環水并儲存起來，待發電時通過換熱器把熱量置換給高壓空氣，提高膨脹機入口溫度，從而提高效率。因此需要對換熱器進行性能評估，然而現有技術中并沒有功率大于10MW的高溫蓄熱測量平臺，此外，對一些大型換熱器的性能只能通過數值模擬的方法來計算和評估。因此市場上對蓄熱裝置、換熱器的性能測量需求十分迫切。

實用新型內容

針對現有技術的上述缺點和不足，本實用新型提出了一種熱性能測試系統，可以對大功率寬溫域的蓄熱裝置的蓄/釋熱性能以及大型換熱器的換熱性能進行測試實驗與性能評估。該系統也可以模擬可再生能源等非穩態的熱能輸出，實現大規模中高溫蓄熱裝置陣列性能測試和運行策略研究，并能滿足壓縮空氣儲能系統關鍵部件研發測試等工作。

本實用新型為解決其技術問題所采取的技術解決方案是：

一種熱性能測試系統，用以測試蓄熱裝置的蓄熱性能或換熱裝置的換熱性能，所述系統包括熱能產生與存儲單元、穩壓單元、待測試驗件及測控單元，其特征在于，

--所述熱能產生與存儲單元，包括高溫儲罐、低溫儲罐、高溫泵、低溫泵、高溫流量測量及控制組件、低溫流量測量及控制組件、電加熱器、冷卻器，其中，

所述高溫儲罐、低溫儲罐及電加熱器的進液口、出液口處均設有控制閥門；

所述待測試驗件頂部的進液口同時連接一高溫進液管線和一低溫進液管線，所述待測試驗件底部的排液口連接至少一排液管線，所述高溫進液管線、低溫進液管線、排液管線上均設有閥門；

所述高溫儲罐的出液口通過管線依次經高溫泵、高溫流量測量及控制組件、電加熱器與所述待測試驗件的高溫進液管線連通；

所述低溫儲罐的出液口通過管線依次經低溫泵、低溫流量測量及控制組件、冷卻器與所述待測試驗件的低溫進液管線連通；

所述待測試驗件的排液管線分別與所述高溫儲罐的進液口、所述低溫儲罐的進液口連通；

--所述穩壓單元，用以在啟動前對所述測試系統進行除氣處理以及在所述測試系統處于運行狀態時維持系統壓力的穩定，所述穩壓單元包括至少一高壓緩沖罐、一冷凝器和一集液罐，其中，

所述高壓緩沖罐的進氣口與高壓穩壓氣體源連通，