[发明专利]固体蓄热装置

说明书

本发明实施例公开了一种固体蓄热装置，包括壳体、蓄热部、空气循环部、水循环部和中央控制部，蓄热部、空气循环部和水循环部设置于壳体内；中央控制部与空气循环部电连接，用于控制空气的流速；空气循环部包括空气通路；蓄热部包括加热部件和蓄热体；蓄热体为蓄热砖；蓄热砖相对的两个表面对称设有半圆形凹槽；加热部件设置于半圆形凹槽；蓄热砖包括与空气通路连通的贯通孔；水循环部包括换热器和水循环通路；高温空气通过换热器与水循环通路中的水进行热交换，用于产生高温水；水循环通路与外界储能容器连接。通过使用上述固体蓄热装置，以此在一定程度上解决现有水蓄热装置存在占地面积大、难以大规模应用的问题，提高蓄热装置的适用性。

技术领域

本发明涉及一种固体蓄热装置。

背景技术

电蓄热技术起源于上世纪的德国，至今已有七十多年历史。相比于传统的燃煤、燃气发热技术，电蓄热技术具有零污染、蓄热时间可控且供热服务灵活的特点，尤其适用于风电建设与配电输送通道不匹配而产生弃风消纳问题的地区，例如我国的“三北”(东北、华北、西北)地区。

电蓄热供暖主要有水蓄热供暖和固体蓄热供暖两种。

目前，国内所采用的蓄热装置主要是以水为蓄热介质。然而，水蓄热装置由于蓄热水箱占地面积大，单位体积蓄热量小，很难大规模集中供暖。在此前提下，研究固体蓄热装置具有更广阔的应用前景。

因此，现有水蓄热装置存在占地面积大、难以大规模应用的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明旨在提出一种固体蓄热装置，以此在一定程度上解决现有水蓄热装置存在占地面积大、难以大规模应用的问题，提高蓄热装置的适用性。

本发明提供了一种固体蓄热装置，包括壳体、蓄热部、空气循环部、水循环部和中央控制部，所述蓄热部、所述空气循环部和所述水循环部设置于所述壳体内；所述中央控制部与所述空气循环部电连接，用于控制空气的流速；所述空气循环部包括空气通路；所述蓄热部包括加热部件和蓄热体；所述蓄热体为固体蓄热介质；所述固体蓄热介质为蓄热砖；所述蓄热砖相对的两个表面对称设有半圆形凹槽；所述加热部件设置于所述半圆形凹槽；所述蓄热砖包括贯通孔；所述贯通孔与所述空气通路连通，用于使空气与所述蓄热砖进行热交换形成高温空气；所述水循环部包括换热器和水循环通路；所述高温空气通过所述换热器与所述水循环通路中的水进行热交换，用于产生高温水；所述水循环通路与外界储能容器连接。

蓄热部的加热部件通电后产生热量，由于加热部件与蓄热体连接，使得作为蓄热体的固体蓄热介质升温。当蓄热温度达到规定值后，通过空气循环部，驱动空气在空气通路中循环，由于蓄热体设置于空气通路中，空气经过高温的固体蓄热介质时产生高温空气。高温空气通过水循环部的换热器将热量交换到水循环通路中。

采用蓄热转作为固体蓄热介质，具有蓄热密度大、模块化成度高的特点；蓄热转可以分组放置，亦可至于地下，占地面积少；针对不同环境的蓄热供热需求，适用性更加广泛。

此外，采用相对的两个表面对称设有半圆形凹槽的蓄热转，便于加热部件的安装；采用在蓄热体设置贯通孔与空气通路连通，便于进行热交换形成高温空气，同时有利于优化固体蓄热装置的内部空间。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述加热部件包括加热管；所述加热管由里到外依次设置有内管、外套管和电阻丝。

采用电阻丝加热，是一种结构简单的电加热方式，具有可控性强、快速升温的特点，有利于对固体蓄热介质的有效升温。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述蓄热转包括MgO组分。

采用MgO作为主要材料的蓄热转，具有使用寿命长的特点，其熔点为2580℃，沸点为3650℃，密度为3.1-3.3g/cm3，比热容0.3-0.31cal/(g.℃)，蓄热砖在熔点温度以下可反复使用50-70年。