[发明专利]三腔电蓄热器及风光电蓄热互补电站有效
申请号: | 201310573488.2 | 申请日: | 2013-11-17 |
公开(公告)号: | CN104661350B | 公开(公告)日: | 2016-11-23 |
发明(设计)人: | 李建民 | 申请(专利权)人: | 成都奥能普科技有限公司 |
主分类号: | H05B11/00 | 分类号: | H05B11/00;F28D20/00 |
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地址: | 610000 *** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 三腔电 蓄热器 风光 蓄热 互补 电站 | ||
技术领域
本发明涉及利用电能进行蓄热以及蓄热发电,特别是蓄热材料实现电的转换与热能的储存,并利用太阳能光伏、风电、传统波谷电的互补发电系统。
背景技术
现有的太阳能发电主要有光伏和光热两种,光伏发电需要硅或其他特殊材料进行发电,光热发电有槽式、塔式和蝶式。热电主要是大规模的发电,缺乏小规模、家庭化、低成本化的热发电系统,同时现有的太阳能真空集热管主要应用于太阳能热水器,还没有采用太阳能真空集热管为采集能源进行热发电的系统。
现有的风力发电已经非常的成熟,以及太阳能光伏发电也是非常成熟,但是由于光伏和风力发电主要技术问题在于其发电都是波动电力,由于风力及太阳能的强度无法控制,因而其发出的电力也是无法控制,因而波动是必然的,这样给电力传输带来困难,为了防止电网被摧毁,因而很多的风力发出的电力以及光伏所发出的的电力被抛弃,每年中国现在弃电达到百亿元,为了将其电力能够使用,采用了很多的技术方案。
采用压缩控制进行对电力进行储存,这是现有的正在进行的技术,但是其效率仅仅可以到达70%,及其可以将70%的风力或光伏的电力转换为平稳的电力。
发明内容
本发明的目的是提供一种三腔体电蓄热器,至少包含有一个容器,容器内部设置有至少三个腔体,一个为蓄热腔体,一个为换热腔体,在蓄热腔体内设置有蓄热材料;在蓄热材料内设置有将电能转换为热能的器件,将电能转换为热能,经转换的热能储存在蓄热材料内;实现热能的储存和利用。
本发明将电热转换与蓄热和利用通过一个容器实现结合和利用,特别是可以实现不同温度以及高温的使用,采用固体粒块、混凝土蓄热可以实现1500度以内的蓄热和换热,从而使的电能被高效的利用和转换。
本发明的另外一个目的是提供一种利用三腔体蓄热器实现风光电蓄热互补电站,通过将风光电产生的电能转换为热能,然后再将其利用三腔体电蓄热器进行储存后发电。
具体发明内容如下:
三腔电蓄热器,包括发电系统、电热转换器、固体粒块,壳体,保温材料等,其特征是:
至少包含有一个容器,容器内部设置有至少三个腔体,一个为蓄热腔体,一个为换热腔体,一个为加热腔体,在蓄热腔体内设置有蓄热材料;在加热腔体内设置有将电能转换为热能的器件,将电能转换为热能;在加热腔体与蓄热腔体之间设置有换热器件,可以将加热腔体的热能与蓄热腔体进行交换,将热能加热蓄热腔体,实现热能的储存;
在换热腔体上设置有流体进口以及出口,流体从进口进入到容器内部,并通过换热器件与蓄热材料进行换热,换热后的高温流体从出口流出,实现热能的利用。
所述的将电能转换为热能的器件选择自下列一种或多种:
A、电阻丝,利用金属的电阻产生热能的器件
B、电热陶瓷;
C、电感加热器,电磁感应产生热能的器件;
D、微波电热转换器,设置有微波发生器,可以将电能转换为热能;
E、通过电解水装置将电能转换为氢气以及氧气,然后再通过燃烧产生热能。
所述的加热腔体与蓄热腔体的换热器件或者蓄热腔体与换热腔体的换热器件,选择下列一种:
A、流体管道换热:设置有蓄热材料与加热腔体之间的多个管道,或者蓄热腔体与换热腔体之间的管道的多个管道,管道的进口与出口相互连通,使得流体可以在管道内流动;管道的一部分设置在蓄热腔体内,另一部分设置在换热腔体内或换热腔体内;利用电能转换为热能的器件加热流体,将流体在流体管道内进行循环,实现热能的交换;
B、热管换热:采用重力热管或循环热管,重力热管的蒸发段设置在加热腔室内,冷凝段设置在并蓄热腔体内,并与蓄热材料进行紧密连接进行换热;对于循环热管热管的部分壳体设置在蓄热材料腔室内,其余部分设置在加热腔室,并与流体进行换热;热管工作介质根据需要选取10-1200度的热管工作介质;将电能转换为热能的器件直接加热重力热管的蒸发段或者循环热管的吸热部分,通过热管加热蓄热材料;
所述的蓄热材料选择自下列一种或多种:
A、固体粒块蓄热材料;所述的固体粒块为由金属或非金属或其混合物组成的颗粒或者/和砖块,或者自然界存在额度沙粒、鹅卵石、小石块,固体粒块的形状为圆形、多边形、菱形、扇形、不规则现状;在固体粒块上加工有凹或/和凸部位,或者在固体粒块上设置有用于相互连接或者与其他器件连接的连接装置;
B、流体蓄热材料;包括液体、气体、等离子体或其混合物;
C、液态金属蓄热材料;
D、混凝土蓄热材料;
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