[发明专利]储热装置和换热系统

说明书

本发明涉及储热领域，公开了一种储热装置和换热系统，储热装置包括：外壳体，包括壳壁和通过壳壁限定而成的壳腔，壳壁上形成有分别连通壳腔的进气口和出气口；碳基储热介质，设置在壳腔内且能够在电导通时发热升温；碳基电极，固定连接于碳基储热介质，以使得碳基储热介质能够通过碳基电极与外部电源导通。在使用本发明的储热装置储热时，可将碳基电极与外部电源连接，由于碳基材料具有导电性，相互连接的碳基电极和碳基储热介质之间可实现电导通，使碳基储热介质能够发热升温，在省去电加热元件的情况下直接将电能转化为热能储存，从而简化结构和降低成本。

技术领域

本发明涉及储热领域，具体地，涉及一种储热装置和换热系统。

背景技术

传统的固体储热装置所采用的储热材料有镁砖、相变材料、复合相变材料等，并通过电热丝等电加热元件直接或间接加热升温。然而，由于电热丝与储热材料的接触面积有限，且上述储热材料的导热系数较低，无法快速将电热丝的热量带走，导致电热丝长期处于过度发热状态，且导致储热材料的温度梯度较大，若长期使用，易开裂或粉化。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种储热装置和换热系统，能够在省去电加热元件的情况下直接将电能转化为热能储存，从而简化结构和降低成本。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种储热装置，所述储热装置包括：

外壳体，包括壳壁和通过所述壳壁限定而成的壳腔，所述壳壁上形成有分别连通所述壳腔的进气口和出气口；

碳基储热介质，设置在所述壳腔内且能够在电导通时发热升温；和

碳基电极，固定连接于所述碳基储热介质，以使得所述碳基储热介质能够通过所述碳基电极与外部电源导通。

可选地，所述储热装置包括多个所述碳基储热介质和多个所述碳基电极，多个所述碳基储热介质沿横向相互间隔设置，多个所述碳基电极一一对应地固定连接于多个所述碳基储热介质。

可选地，所述储热装置包括多个导电储热组，各个所述导电储热组均包括三个所述碳基储热介质和三个所述碳基电极，在所述导电储热组中，三个所述碳基电极能够与三相电源的U相、V相和W相一一对应连接。

可选地，所述储热装置包括多个绝缘储热介质，相邻的所述碳基储热介质之间均设有所述绝缘储热介质。

可选地，所述绝缘储热介质呈平板状，多个所述绝缘储热介质沿横向依次平行间隔布置。

可选地，所述储热装置包括用于固定所述碳基储热介质的绝缘固定结构。

可选地，所述碳基储热介质呈柱状且竖向摆置，所述碳基电极固定连接于所述碳基储热介质的端部。

可选地，所述碳基储热介质包括石墨炭质类固体材料、石墨或粉煤灰复合材料及碳碳的复合材料等；

和/或，所述碳基储热介质的电阻率为0.05×10^-3Ω·m至0.5×10^-3Ω·m；

和/或，所述碳基电极包括石墨炭质类固体材料、石墨沥青类固体材料、石墨煤焦油类固体材料及石墨煤沥青类固体材料等。

可选地，所述储热装置能够在所述碳基储热介质电导通时闭合所述进气口和所述出气口；或者，所述储热装置能够在所述碳基储热介质电导通时打开所述进气口和所述出气口。

可选地，所述壳壁上形成有泄压口，所述储热装置包括设置在所述泄压口上的泄压机构，所述泄压机构能够在所述壳腔内的气压大于预设安全阈值时打开所述泄压口。

可选地，所述壳壁上形成有补气口，所述储热装置能够在所述泄压口重新闭合时控制所述补气口打开。

可选地，所述储热装置包括气体分布器，所述气体分布器能够均匀分布所述壳腔内的气体。