[发明专利]热化学储能测试装置及测试方法

权利要求书

1.热化学储能测试装置，其特征在于，包括：太阳能集热器 (1)、温度控制器TC (3)、温度测量变送器TT (4)、热储罐 (5)、储能反应器 (6)、换热盘管 (7)、压力表 (11)、第一热电偶温度计(15)、冷凝器 (17)、换热器 (21)、电阻丝加热器 (22)、冷储罐 (23) 和循环泵 (24)；其中温度测量变送器TT (4) 用于测量太阳能集热器 (1) 出口流体的温度，温度控制器TC (3) 用于控制太阳能集热器 (1) 的入口管路上第一阀门V1 (2) 的开度，温度控制器TC (3) 和温度测量变送器TT (4) 组成自动温控装置；太阳能集热器 (1) 的出口管连接热储罐 (5) 的进口，热流体经热储罐 (5) 底部出口管进入储能反应器 (6) 内部的换热盘管 (7)；储能反应器 (6)内设有第一热电偶温度计 (15)，储能反应器  (6) 顶部蒸汽出口管连接着冷凝器 (17)，冷凝器 (17) 内设置有液位传感计 (16)、电阻丝加热器 (22)、第二热电偶温度计 (18) 及换热器 (21)；释能反应器 (13) 出口管连接冷储罐 (23)，循环泵 (24) 安装在冷储罐 (23) 出口管及太阳能集热器 (1) 的进口管路间。

2.根据权利要求1所述的热化学储能测试装置，其特征在于，所述储能反应器 (6)内部是包裹着CaO/Ca(OH)₂颗粒床层 (9) 的不锈钢网筒 (11)，换热盘管 (7) 位于CaO/Ca(OH)₂颗粒床层 (9) 的中心处， CaO/Ca(OH)₂颗粒床层 (9) 中设有8个所述第一热电偶温度计 (15)；所述储能反应器 (6) 在CaO/Ca(OH)₂颗粒床层 (9) 发生水合反应的过程中又用作释能反应器 (13)，释能反应器 (13) 的内部构成同所述储能反应器 (6)，储能反应器 (6) 和释能反应器 (13) 外部包裹有绝热层 (14)。

3.根据权利要求1所述的热化学储能测试装置，其特征在于，太阳能集热器 (1)由玻璃套封 (25)、不锈钢外壁 (26)、绝热层 (27) 及吸热盘管 (28) 组成，吸热盘管 (28) 排布在玻璃套封 (25) 的内部，吸热盘管 (28) 外壁涂有选择性涂层，玻璃套封的不锈钢外壁 (26)包裹着绝热层 (27)。

4.根据权利要求1或2所述的热化学储能测试装置，其特征在于，储能反应器 (6) 内部的不锈钢网筒 (11) 被四个铜翅片 (8) 两两呈90度布置等分成四个部分，每个部分从上到下等间距设置了3块不锈钢板 (10)，将整个不锈钢网筒 (11) 分成4×4即16个小区域；所述第一热电偶温度计 (15) 共有8个，分布在CaO/Ca(OH)₂颗粒床层 (9) 中成对顶角的8个小区域内部。

5.根据权利要求1所述的热化学储能测试装置，其特征在于，冷凝器 (17) 底部设置有电阻丝加热器，故冷凝器 (17)又作为蒸发器 (20)；电阻丝加热器 (22) 位于冷凝器 (17) 的底部，第二热电偶温度计 (18) 用于测量冷凝器 (17) 内部冷凝水或蒸发器 (20) 内部水蒸汽的温度，所述冷凝器 (17) 和蒸发器 (20) 的外部包裹有绝热层 (19)，冷水能由位于蒸发器 (20)底部的第五阀门 (V5) 经入口管流入蒸发器 (20)。

6.根据权利要求1所述的热化学储能测试装置，其特征在于，换热盘管 (7) 出口冷流体由第七阀门 (V7) 流入冷储罐 (23) 中。

7.利用权利要求1所述的热化学储能测试装置的储能测试方法，其特征在于：热水从热储罐底部出口管流入储能反应器(6)，并将热量传递给CaO/Ca(OH)₂颗粒床层 (9)，驱动热化学反应(Ca(OH)₂ (s)?CaO (s)+ H₂O (g)) 发生，吸收的太阳能转化为CaO和水蒸气的化学能储存起来，水蒸气经冷凝器 (17) 冷凝形成液态水和CaO自动分开储存；当水蒸气再次进入到释能反应器 (13) 中，和CaO相接触时发生水合反应并放出大量的热，实现化学能的释放过程；CaO/Ca(OH)₂颗粒床层中的热电偶温度计 (15) 显示出床层中不同位置处温度，记录每个时刻的温度，根据热释放速率获得储能和释能速率。