[实用新型]一种固体谷电能蓄能设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电能蓄能设备，具体地说是一种固体谷电蓄能设备。

背景技术

为控制和整治大气污染,国内在煤炭洁净加工开发技术、煤炭洁净高效燃烧技术、煤炭洁净转化技术、污染排放控制技术等方面取得了许多新成果，并全面推行燃煤锅炉改造工作。所采取的主要技术包括：煤改气，煤改电，生物质，空气源热泵，水源热泵，电热膜等。然而煤炭资源作为不可再生资源，最终会面临资源枯竭问题。同样，煤改气和煤改生物质会遇到燃料供应受限制比较多等问题。并且以上技术并不能很好的解决目前PM2.5超标严重和温室效应问题。中科院的研究表明盲目的推行煤改气反而会加重雾霾现象。国外在应对这方面的做法是大力推行电能替代。随着我国民用核电技术的应用和推广，以及风力发电和太阳能发电这两项基础设施的投入和建设，用电紧张已经得到了初步解决，并且部分地区已经出现谷电不能完全消纳的问题。充分利用谷电，将对我国电能替代工作产生巨大的推动作用。

由于电能替代在治理大气污染方面的巨大效用，电能替代作为重大措施之一，已被写入了国务院《大气污染防治行动计划》等重要文件。对此，国家电网公司提出了“全面深入推进电能替代”。2013年8月，国家电网公司印发了电能替代实施方案，要求在经营区域内全面启动电能替代工作，发挥电能便捷、安全、清洁、高效等优势，面向终端能源消费市场，积极倡导“以电代煤、以电代油、电从远方来、来的是清洁电”的能源消费新模式，不断提高电能占终端能源消费比重。

通常固体蓄热介质的最高耐热温度为1000℃左右，采用普通加热丝、加热带在反复加热工作后容易熔断。同时，蓄热设备在系统安装中，需要一次、二次循环系统，通过一次循环系统和二次循环系统之间的板式换热器进行二次热交换，造成二次热量损失。热效率低，自动化程度不高，劳动强度大。

实用新型内容

针对现有技术中固体蓄热介质最高耐热温度不够，加热元件在反复加热工作后容易熔断以及需要一次、二次循环系统二次热量损失大等不足，本实用新型要解决的问题是提供一种用电成本低(谷电)，清洁高效无污染的固体谷电蓄能装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型一种固体谷电蓄能装置，具有蓄热单元、热交换单元以及控制单元，热交换单元与蓄热单元在控制单元的控制下与用户端进行热量置换，其中蓄热单元包括蓄热体、加热单元组以及绝热层，加热单元组布设于蓄热体中，将谷电转换成热能，并将热能存储于蓄热体中，绝热层布设于蓄热体的外围；热交换单元包括风机、换热器、风道和风室，其将蓄热体中的热能通过热交换方式输出至用户端；控制单元包括动力柜、控制柜、PLC控制器及触摸屏，对蓄热单元和热交换单元中的电控设备进行智能控制。

蓄热体由固体氧化镁砖砌筑成，固体氧化镁整体为长方体，长方体的下底面沿一轴向及四个侧面的竖向各设有一个凹槽即为通风孔，在与下底面平行的上底面上，在垂直于下底面通风孔的方向上，设有两个凹槽为加热元件的通过方向，构成四维孔型的强化传热结构。

绝缘层由外向内为两层，第一层采用纳米绝热材料层，第二层为空气绝热层。

热交换单元中的风机将蓄热池中的热风经过回风风道抽入换热器，经过换热器换热降温后，通过风道以及风室进入风机入口，风机加压后，通过出风风道再次进入蓄热池；风室即为蓄热池的换热空间。

控制单元包括多个温度传感器，设于风机入口及蓄热体中。

加热单元组采用加热丝，采用星型接法，并与蓄热池吹风方向形成垂直交叉结构即星型交叉加热结构。

本实用新型还具有支撑结构及保护外壳，支撑结构由底部风机、换热器安装平台即一层平台以及上部蓄热池支撑平台即二层平台组成；保护外壳为安全而设置的防护罩。

换热器为气-水、气-气、气-油换热方式对负载循环热媒进行热交换。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1.本实用新型是一种高效的清洁节能热工产品，利用低谷电在夜间21点到凌晨7点这段低价电费期间蓄热，并在白天用电高峰的平峰价电时段，利用自动化控制系统进行采暖、供热的智能设备，极大降低了用电成本，更清洁、高效、无污染，是未来清洁能源发展的一种趋势。