一种模块化储热装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是提供一种模块化储热装置，包括串联的第一模块、第二模块和第三模块三种模块，第一模块和第三模块的外侧均设置有供气体通过的均流器；其中，第一模块包括电加热模块和蓄热模块两种；第二模块为蓄热模块；第三模块包括换热模块和蓄热模块两种；同一种模块的外形尺寸相同可替换，解决了现有储热产品的结构形式通用性不足、面对客户较多应用场景时不易调整变化的问题。不易调整变化的问题。不易调整变化的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化储热装置


[0001]本专利技术属于储热
，具体涉及一种模块化储热装置。

技术介绍

[0002]我国政府承诺2030年左右碳排放达到峰值，煤电占比逐步下降，可再生能源将实现规模化发展，并大量接入到电网。但可再生能源发电具有的波动性、间歇性与随机性会对电网带来挑战，储能应运而生。常规储能方式包含电化学储能、机械储能、电磁储能、热能储存。而全球能源预算的90％基于热的转换、输送和存储，能源的终端应用形式中，热能约占70％。储热的大容量以及高安全性、低成本是其它储能技术不能实现的。
[0003]即使储热成本相对于其他储能形式的成本较低，然而由于热能品种、储换热介质较多，在实际项目推广中无法做到标准化生产，因此有必要开发一款较为通用的储热装置，助力碳达峰。现有产品面对客户较多应用场景时通用性不足，针对具体项目需要单独定制化设计以及生产，一方面延长了营销周期，另一方面增加了成本，造成实际推广困难。同时，有些客户需要一个装置适用于多场景的需求，现有的储热装置无法进行单元替换，无法满足该需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种模块化储热装置，以解决现有储热产品的结构形式通用性不足、面对客户较多应用场景时不易调整变化的问题。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：一种模块化储热装置，包括串联的第一模块、第二模块和第三模块三种模块，第一模块和第三模块的外侧均设置有供气体通过的均流器；其中，第一模块包括电加热模块和蓄热模块两种；第二模块为蓄热模块；第三模块包括换热模块和蓄热模块两种；同一种模块的外形尺寸相同可替换；
[0006]根据换热场景需要，三种模块的组合形式具体为：
[0007]在气体与气体换热场景中，第一模块、第二模块和第三模块均为蓄热模块；其中，气体依次通过第一模块、第二模块和第三模块为充热模式，气体依次通过第三模块、第二模块和第一模块为放热模式；
[0008]或，在电能与气体换热场景中，第一模块为电加热模块、第二模块和第三模块均为蓄热模块；其中，气体依次通过第一模块、第二模块和第三模块为充热模式，气体依次通过第三模块、第二模块和第一模块为放热模式；电加热模块用于在充热模式时、加热通过其内部的气体、并将加热空气产生的热量储存至第二模块。
[0009]进一步的，在电能与换热介质换热场景中，第一模块为电加热模块、第二模块为蓄热模块、第三模块为换热模块，换热模块外接有介质进口和介质出口；
[0010]其中，气体依次通过第一模块、第二模块和第三模块为充热模式，电加热模块用于在充热模式时，加热通过其内部的气体，并将加热空气产生的热量储存至第二模块；
[0011]气体依次通过第三模块、第二模块和第一模块为放热模式；在放热模式时，第二模
块中储存的热量通过第三模块来完成与换热介质的热交换。
[0012]进一步的，在气体与换热介质换热场景中，第一模块和第二模块均为蓄热模块，所述第三模块为换热模块，换热模块外接有介质进口和介质出口；
[0013]其中，气体依次通过第一模块、第二模块和第三模块为充热模式；气体依次通过第三模块、第二模块和所述第一模块为放热模式；在放热模式时，第二模块中储存的热量通过第三模块来完成与换热介质的热交换。
[0014]进一步的，换热介质为蒸汽、水或导热油。
[0015]进一步的，蓄热模块内堆叠摆放定型显热储热材料、或在蓄热模块内设置框架，并在框架上安装储热砖。
[0016]进一步的，蓄热模块内部设置纱网笼，纱网笼内放置颗粒状显热储热材料或相变储热胶囊。
[0017]进一步的，电加热模块包括：
[0018]一支架，为框架式结构，其上设置多个加热管插孔；
[0019]多个加热管，分布排列安装在加热管插孔上；
[0020]一供电端子，一端与电加热管相连，另一端外接电缆；
[0021]一测控端子，一端与温度传感器相连，另一端与外接电缆。
[0022]进一步的，加热管材质为310S或其他镍基及铁基合金。
[0023]进一步的，三种模块串联后安装在集装箱或箱式货车中。
[0024]本专利技术的有益效果是：本专利技术将储热装置分为三种类型的模块，同一模块的选型可以替换，通用性强，加快了产品交付周期；针对客户较多应用场景需求时，各个模块的选型可以自由替换，降低了成本；同时，采用撬装式的结构设计使得产品能够应用在移动式蓄热中。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一种模块化储热装置在气体与气体换热场景中的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术一种模块化储热装置在电能与气体换热场景中的结构示意图；
[0027]图3为本专利技术一种模块化储热装置在电能与换热介质换热场景中的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术一种模块化储热装置在气体与换热介质换热场景中的结构示意图；
[0029]图5为本专利技术一种模块化储热装置的纱网笼的结构示意图；
[0030]图6为本专利技术一种模块化储热装置的电加热模块的结构示意图；
[0031]图7为本专利技术实施例1的结构示意图。
[0032]其中，01.电加热模块，02.蓄热模块，03.换热模块，04.均流器，05.支架，06.加热管，07.供电端子，08.测控端子，09.纱网笼，1.空气入口管，2.空气均流器，3.电加热接口，4.电加热器，5.保温层，6.储热单元，7.箱式货车壳体，8.换热介质出口，9.换热器，10.换热介质入口，11.空气出口管。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0034]本专利技术提供了一种模块化储热装置，包括串联的第一模块、第二模块和第三模块
三种模块，第一模块和第三模块的外侧均设置有供气体通过的均流器04；其中，第一模块包括电加热模块01和蓄热模块02两种；第二模块为蓄热模块02；第三模块包括换热模块03和蓄热模块02两种；同一种模块的外形尺寸相同可替换。
[0035]根据换热场景需要，可以选择特定的三种类型的模块来组合处本专利技术的一种模块化储热装置。
[0036]三种模块的组合形式具体为：
[0037]如图1所示，在气体与气体换热场景中，第一模块、第二模块和第三模块均为蓄热模块02；其中，气体依次通过第一模块、第二模块和第三模块为充热模式，气体依次通过第三模块、第二模块和第一模块为放热模式。当储热热源为余热气体，放热所需热量介质为气体时。充热时，高温气体从一侧进入一种模块化储热装置，通过蓄热模块02后降温从一种模块化储热装置的另一侧排出；放热时，低温气体从一侧进入一种模块化储热装置，通过蓄热模块02后升温排出。为得到较小的换热损失，充热和放热过程中气体流向通常相反。
[0038]或，如图2所示，在电能与气体换热场景中，第一模块为电加热模块01、第二模块和第三模块均为蓄热模块02；其中，气体依次通过第一模块、第二模块和第三模块为充热模式，气体依次通过第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化储热装置，其特征在于，包括串联的第一模块、第二模块和第三模块三种模块，所述第一模块和第三模块的外侧均设置有供气体通过的均流器(04)；其中，第一模块包括电加热模块(01)和蓄热模块(02)两种；第二模块为蓄热模块(02)；第三模块包括换热模块(03)和蓄热模块(02)两种；同一种模块的外形尺寸相同可替换；根据换热场景需要，三种模块的组合形式具体为：在气体与气体换热场景中，所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块均为蓄热模块(02)；其中，气体依次通过第一模块、所述第二模块和所述第三模块为充热模式，气体依次通过第三模块、所述第二模块和所述第一模块为放热模式；或，在电能与气体换热场景中，所述第一模块为电加热模块(01)、所述第二模块和所述第三模块均为蓄热模块(02)；其中，气体依次通过第一模块、所述第二模块和所述第三模块为充热模式，气体依次通过第三模块、所述第二模块和所述第一模块为放热模式；所述电加热模块(01)用于在充热模式时、加热通过其内部的气体、并将加热空气产生的热量储存至所述第二模块。2.如权利要求1所述的一种模块化储热装置，其特征在于，在电能与换热介质换热场景中，所述第一模块为电加热模块(01)、所述第二模块为蓄热模块(02)、所述第三模块为换热模块(03)，所述换热模块(03)外接有介质进口和介质出口；其中，气体依次通过第一模块、所述第二模块和所述第三模块为充热模式，所述电加热模块(01)用于在充热模式时，加热通过其内部的气体，并将加热空气产生的热量储存至所述第二模块；气体依次通过第三模块、所述第二模块和所述第一模块为放热模式；在放热模式时，所述第二模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志雄，孙敬轩，范培源，陈久林，段洋，蔺海龙，
申请(专利权)人：思安新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：