[发明专利]一种光异构材料与热异构材料组合储能的供暖系统及其用于供暖的方法

说明书

本发明涉及一种光异构材料与热异构材料组合储能的供暖系统，包含用于与用户的供暖管道的冷/热水管道连通从而可以形成水循环回路的至少一个换热器；并行设置的太阳能储能换热回路系统和谷电储能换热回路系统；所述太阳能储能换热回路系统和谷电储能换热回路系统中都至少串联连接一个所述换热器。该系统能通过太阳能给光异构材料提供储能和低谷电加热给热异构材料提供储能来解决能源的不稳定和不连续，其中光异构材料与热异构材料都能在常温下储存，对设备的保温性能要求低。

技术领域

本发明涉及储能装置领域，具体涉及一种光异构材料与热异构材料组合储能的供暖系统及其用于供暖的方法。

背景技术

二十世纪以来，社会生产力和人民生活水平都有了突飞猛进的发展，电力工业作为国民经济的基础产业之一，已取得了长足的进展。但是电力的增长仍然满足不了国民经济的快速发展和人民生活用电急剧增长的需求，全国局部缺电的局面依然存在，电力高峰供应不足而低谷过剩的矛盾日益突出。

解决电力不足的问题，一方面是靠增加对电力的投入，加快电力建设的步伐，提高电站装机容量，改善电网；另一方面就是加强计划用电与节约用电，大力开发低谷用电及其他能源，鼓励移峰填谷，鼓励开发清洁能源来代替电力的消耗量。

目前我国主要的供暖方式为电厂余热供暖、燃煤供暖、燃气供暖以及电取暖。随着环保要求的日趋严格，国家已经出台相关政策逐步取消燃煤取暖，尤其是小型锅炉以及散煤取暖。随着我国能源结构改革的推进，风能、太阳能、空气能等再生能源的利用比例逐年稳步上升。在这过程中，有两个关键问题限制可再生能源的进一步发展。其一，风能、太阳能等可再生能源利用具有不稳定和不连续的特点；其二，我国电网峰谷差进一步拉大。随着技术的进步，储能已经成为突破可再生能源利用不稳定和不连续瓶颈和平衡电网峰谷差的最佳解决方案。此外，随着峰谷电价政策在我国的大范围推广实施，通过谷电储能，可以有效降低能源利用成本。

目前常见的储热技术以显热、潜热储热为主。显热储热是利用材料的温差进行储能，单位质量材料储热密度小，设备占用空间大。潜热储热是利用材料的相变吸热来进行储能，单位质量材料储热密度一般比显热材料大，但是潜热材料不具备流动性，储热模块都比较复杂，设备投资高，经济效益低。并且显热、潜热材料都需要经过高效的保温，增加了系统的投资成本。现有技术中虽然存在光储能材料，但没有将其应用于供暖系统的先例。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种光异构材料与热异构材料组合储能的供暖系统及其用于供暖的方法，该系统能通过太阳能给光异构材料提供储能和低谷电加热给热异构材料提供储能来解决能源的不稳定和不连续，其中光异构材料与热异构材料都能在常温下储存，对设备的保温性能要求低。

本发明采用以下技术方案：

一种光异构材料与热异构材料组合储能的供暖系统，包含：

用于与用户的供暖管道的冷/热水管道连通从而可以形成水循环回路的至少一个换热器；

并行设置的太阳能储能换热回路系统和谷电储能换热回路系统；所述太阳能储能换热回路系统和谷电储能换热回路系统中都至少串联连接一个所述换热器；

所述太阳能储能换热回路系统中包含循环泵以及用于与所述换热器通过换热管道串联的基态光异构材料储罐、太阳光辐射组件、异构态光异构材料储罐和光异构材料催化过滤器，以及；

所述谷电储能换热回路系统中包含循环泵以及用于与所述换热器通过换热管道依次串联基态热异构材料储罐、加热器、异构态热异构材料储罐和热异构材料催化过滤器；

使用状态下，在所述太阳能储能换热回路系统中，所述循环泵驱动所述基态光异构材料流经所述太阳光辐射组件从而异构化，异构态的所述光异构材料流经光异构材料催化过滤器后变为基态光异构材料并升温，升温的基态光异构材料流经其回路中串联的所述换热器实现换热；