一种储热装置及充热及放热方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种储热装置及充热及放热方法，属于储热技术领域，装置包括：储热介质，储热罐体，至少一个加热装置，第一循环系统，第二循环系统；充热方法包括：启动加热装置对储热罐体内的储热介质进行加热，并使第一循环系统工作的同时停止第二循环系统工作；放热方法包括：停止加热装置，并使第二循环系统工作的同时停止第一循环系统工作；上述技术方案有益效果是：简化了储热装置的结构，省去了额外的风道和风机，也不需要大量分散的加热装置，同时由于岩石来源广泛，工作温度高，体积储热密度大，提高了储热装置性能的同时还大大降低了储热装置的成本。

A heat storage device and method of heat charging and heat releasing

【技术实现步骤摘要】
一种储热装置及充热及放热方法
本专利技术涉及储热
，尤其涉及一种储热装置及充热及放热方法。
技术介绍
储热装置是一种能够储存热量，并在需要的时候将热量释放出去的设备，例如当电网用电处于低谷，电力能源有富裕的情况下，通过电加热系统加热储热装置，热量以显热的形式存储储热装置中，当需要用到热量时，使用空气作为传热介质，将热量传递出去。现有技术中，储热装置中大多使用耐火砖作为储热介质，由于耐火砖的导热系数比较低，因此在加热耐火砖时通常需要大量分散开的电加热装置，且即使如此设置，耐火砖的温度分布依然不均匀，长期使用的过程中耐火砖会因为导热不均而碎裂，同时用耐火砖作为储热介质的储热装置需要特制的风道和电加热孔道，且需要额外的风机来驱动空气的流通以完成热交换，成本相对较高。
技术实现思路
根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种储热装置，通过采用岩石作为储热介质，并通过位于储热罐体底部的加热装置加热换热介质，简化了储热装置的结构，提高了储热装置性能的同时还大大降低了装置的成本。上述技术方案具体包括：一种储热装置，其中包括：储热介质，用于存储和释放热量，所述储热介质呈颗粒状；储热罐体，用于盛放所述储热介质，所述储热介质堆积于所述储热罐体内，并使所述储热介质之间具有供一换热介质流通的间隙；至少一个加热装置，位于所述储热罐体中所述储热介质的下方，用于为所述储热介质提供热量；第一循环系统，连接所述储热罐体的上下两端，用于在所述储热装置进行充热时可操作的使所述换热介质于所述储热罐体的上部与下部之间形成热循环；第二循环系统，连接所述储热罐体的上下两端，并可操作的通过一外部换热设备形成循环回路；所述储热介质为岩石。优选地，其中，所述第一循环系统包括第一管道和第二管道，所述第一管道和所述第二管道通过一第一阀门相连接。优选地，其中，所述第二循环系统与所述第一循环系统共用所述第一管道和所述第二管道，所述第二循环系统还包括：第三管道，通过一第二阀门与所述第一管道相连接；第四管道，通过一第三阀门与所述第二管道相连接。优选地，其中，所述岩石的毕渥数不大于0.1。优选地，其中，所述储热装置还包括一测温单元，与所述加热装置电连接，用于实时检测所述储热罐体中的当前温度，并在所述当前温度达到预设温度值时发出一温度信号；所述加热装置根据所述温度信号对所述储热介质进行加热。优选地，其中，所述储热罐体的顶部和底部分别设置有一挡板，所述储热介质位于所述挡板之间。优选地，其中，所述挡板上开有多个用于供所述换热介质流通的通孔。优选地，其中，所述岩石的为不规则形状。一种储热装置充热方法，应用于如上所述的储热装置，其中，启动所述加热装置对所述储热罐体内的所述储热介质进行加热，并使所述第一循环系统工作的同时停止所述第二循环系统工作。一种储热装置放热方法，应用于如上所述的储热装置，其中，停止所述加热装置，并使所述第二循环系统工作的同时停止所述第一循环系统工作。上述技术方案的有益效果在于：现提供一种储热装置，该储热装置采用岩石作为储热介质，通过位于储热罐体底部的加热装置加热换热介质，并通过加热后的换热介质上升后形成自然对流来加热岩石，换热介质介质通过岩石间的间隙进行热传递，大大简化了储热装置的结构，省去了额外的风道和风机，也不需要大量分散的加热装置，同时由于岩石来源广泛，工作温度高，体积储热密度大，提高了储热装置性能的同时还大大降低了储热装置的成本。附图说明图1是本专利技术中，一种储热装置的较佳实施例；附图标记表示说明：储热介质(1)；储热罐体(2)；加热装置(3)；第一管道(40)；第二管道(41)；第一阀门(42)；第三管道(50)；第四管道(51)；第二阀门(52)；第三阀门(53)；测温单元(6)；挡板(7)。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。一种储热装置，如图1所示，其中包括：储热介质1，用于存储和释放热量，储热介质1呈颗粒状；储热罐体2，用于盛放储热介质1，储热介质1堆积于储热罐体2内，并使储热介质1之间具有供一换热介质流通的间隙；；至少一个加热装置3，位于储热罐体2中储热介质1的下方，用于为储热介质1提供热量；第一循环系统，连接储热罐体2的上下两端，用于在储热装置进行充热时可操作的使换热介质于储热罐体2的上部与下部之间形成热循环；第二循环系统，连接储热罐体2的上下两端，并可操作的通过一外部换热设备形成循环回路；储热介质1为岩石。具体的，在本实施例中，储热介质1采用的是岩石，相比于现有技术中采用的储热介质耐火砖而言，岩石具有导热系数高，工作温度的上限高，单位体积内的储热密度比耐火砖要大，同样大小的储热量下，岩石所占的体积比耐火砖要小等优点，且岩石无需进行特殊的预处理，来源非常广泛，获得成本低。换热介质优选为空气，且使用若干根较少的电加热棒作为加热装置3，电加热棒设置于储热罐体2中储热介质1的下方，当电加热棒通电发热后，加热周围的空气，空气作为换热介质以自然对流的方式加热储热介质岩石，由于储热介质岩石设置为颗粒状，因此颗粒状的岩石之间会存在很多缝隙，换热介质空气可以通过岩石间的缝隙自然对流，同时将电加热棒产生的热量传递给储热介质岩石。在上述加热装置3通过空气自然对流的方式对储热介质1进行加热的过程为储热装置的充热过程，在该充热过程中，第一循环系统处于连通状态，第二循环系统处于关闭状态，换热介质空气通过第一循环系统在储热装置内以自然对流的方式进行内循环，循环过程中，加热装置3不断提供热量，储热介质1则通过换热介质空气的内循环不断的吸收存储热量，完成整个储热装置的充热过程。当储热装置需要对外部换热设备进行放热时，打开第二循环系统，同时关闭第一循环系统，此时换热介质空气通过第二循环系统以及第二循环系统连接的外部设备同样以自然对流的方式进行外循环，该循环过程中，换热介质空气不断从储热介质1中带走热量，并将带走的热量传递至外部换热设备；换热介质空气与外部换热设备完成热交换以后，通过第二循环系统返回储热罐体2，储热罐体2中的储热介质1岩石则对冷却后的空气进行加热。在该具体实施例中，加热装置3与一外部电网电连接，当电网的用电量处于低谷期等电力有富裕的时段时，将富裕电力供给给加热装置3进行加热，从而将富裕的电能转换成热能储存起来，提高能源的利用率。在本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储热装置，其特征在于，包括：/n储热介质，用于存储和释放热量，所述储热介质呈颗粒状；/n储热罐体，用于盛放所述储热介质，所述储热介质堆积于所述储热罐体内，并使所述储热介质之间具有供一换热介质流通的间隙；/n至少一个加热装置，位于所述储热罐体中所述储热介质的下方，用于为所述储热介质提供热量；/n第一循环系统，连接所述储热罐体的上下两端，用于在所述储热装置进行充热时可操作的使所述换热介质于所述储热罐体的上部与下部之间形成热循环；/n第二循环系统，连接所述储热罐体的上下两端，并可操作的通过一外部换热设备形成循环回路；/n所述储热介质为岩石。/n

【技术特征摘要】
1.一种储热装置，其特征在于，包括：
储热介质，用于存储和释放热量，所述储热介质呈颗粒状；
储热罐体，用于盛放所述储热介质，所述储热介质堆积于所述储热罐体内，并使所述储热介质之间具有供一换热介质流通的间隙；
至少一个加热装置，位于所述储热罐体中所述储热介质的下方，用于为所述储热介质提供热量；
第一循环系统，连接所述储热罐体的上下两端，用于在所述储热装置进行充热时可操作的使所述换热介质于所述储热罐体的上部与下部之间形成热循环；
第二循环系统，连接所述储热罐体的上下两端，并可操作的通过一外部换热设备形成循环回路；
所述储热介质为岩石。


2.根据权利要求1所述的储热装置，其特征在于，所述第一循环系统包括第一管道和第二管道，所述第一管道和所述第二管道通过一第一阀门相连接。


3.根据权利要求2所述的储热装置，其特征在于，所述第二循环系统与所述第一循环系统共用所述第一管道和所述第二管道，所述第二循环系统还包括：
第三管道，通过一第二阀门与所述第一管道相连接；
第四管道，通过一第三阀门与所述第二管道相连接。


4.根据权利要求1所述的储热装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾清之，顾晓鸥，张素娟，张艳梅，仇秋玲，赵伟杰，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31