蓄熱器的組合分割充放熱閉環控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱能利用，特別是實現蓄熱器的組合和分割的進行充熱或放熱的控制及使用。
【背景技術】
[0002]蓄熱器是對熱能進行儲存的設備，現有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；
在工業節能領域，將余熱進行回收并儲存，通常采用相變技術進行蓄熱，在低溫領域采用蓄冰技術實現蓄熱；
在太陽能領域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實現高溫的儲存，但是由于其需要從固態轉變為液體，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經濟型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。
[0003]在太陽能領域，也采用空氣或其他氣體進行蓄熱，但其熱熔小，無法實現大規模的熱能存儲。
[0004]蓄能電站采用電能進行儲存，特別是風電及光伏組成的電能，由于其無法實現儲存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費。如果采用熱能進行儲存，需要具備大功率的存儲能力的儲存器。
[0005]在電站及蓄熱式供暖應用中，需要大規模的蓄熱器，通常達到500GJ-1000GJ，這樣大的蓄熱器時多個采集系統及換熱器實現的蓄熱，因而需要實現大規模的蓄熱技術。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種蓄熱器的組合分割充放熱控制系統，可以實現不同蓄熱器的分割、組合、分組、集成的蓄熱、換熱、使用，適合于10-1500度的溫度，蓄熱能力可以達到或超過500GJ-1000GJ蓄熱，本發明針對不同類型的蓄熱器，設置有一個封閉循環的管道，將蓄熱器進行連接，蓄熱器可以通過進出口與閉環回路管道進行連接后實現充分和放熱，對不同的蓄熱器閥門處于關閉狀態就可以實現對蓄熱器的組合或分割的進行充熱或放熱。
[0007]具體
【發明內容】
如下:
蓄熱器的組合分割充放熱閉環控制系統，包括蓄熱器，循環泵，流體箱，殼體等，其特征是:至少一個流體箱及一個循環泵及至少一個閉環回路循環管道；至少二個蓄熱器，一個高溫蓄熱器為充熱蓄熱器，一個低溫蓄熱器為放熱蓄熱器，高溫蓄熱器為低溫蓄熱器提供熱能，蓄熱器上設置有一個流體進行和流體出口，蓄熱器的進口以及出口與閉環回路循環管進行連接，每個蓄熱器的進口以及出口處、以及閉環回路循環管上進口與出口連接之間設置有一個閥門，可以通過閥門控制流體流通或不流通；流體存儲在流體箱內，循環泵可以驅動流體沿閉環回路循環管道進行流動。
[0008]在進行蓄熱器的充放熱過程中，將高溫的充熱蓄熱器的進口和出口打開，同時將低溫的放熱蓄熱器的進口和出口打開，利用循環泵驅動流體箱內的流體進行循環，將高溫的充熱蓄熱器內熱能通過流體交換到低溫蓄熱器中，實現熱能的交換。
[0009]多個蓄熱器在充放熱過程中，打開蓄熱器的進出口閥門，就可以實現蓄熱器的充放熱，當蓄熱器不需要充放熱時，將蓄熱器進口以及出口開關封閉，同時打開閉環回路循環管道上的閥門，就可以使蓄熱器不進行充放熱，這樣可以實現蓄熱器的組合或分割進行充放熱控制。
[0010]所述的蓄熱器，按照所使用的蓄熱材料，選擇自下列一種或多種:
A、固體粒塊蓄熱器:包括所有使用固體粒塊為蓄熱材料的蓄熱器；
B、流體蓄熱器:包括所有使用液體、氣體、等離子體、超臨界體作為蓄熱材料的蓄熱器；
C、熔融鹽蓄熱器:包括所有采用熔融鹽作為蓄熱材料的蓄熱器；
D、液態金屬蓄熱器:包括所有采用液態金屬作為蓄熱材料的蓄熱器；
E、混凝土蓄熱器:包括所有采用混凝土蓄熱材料的蓄熱器；
F、陶瓷蓄熱器:包括所有采用陶瓷為蓄熱材料的蓄熱器。
[0011]設置有多個流體箱以及多個循環泵，每個流體箱和循環泵組可以獨立運行，可以實現與該組蓄熱器完成獨立的充熱或放熱。
[0012]在每個蓄熱器的充熱或放熱進口或出口管道上設置有一組流體箱和循環泵，每組可以將一個充熱蓄熱器和一個放熱蓄熱器進行充放熱或放熱管理。
[0013]所述的流體選擇下列一種或多種:液體、氣體、等離子體、超臨界體、液態金屬、熔融鹽。
[0014]還設置有流體加熱設備，將流體進行換熱，流體加熱設備選擇下列一種:
A、電熱鍋爐設備；
B、微波設備；
C、高頻或中頻設備；
D、電聲熱轉換設備；
E、電熱陶瓷；
F、熱泵。
[0015]還是有控制器件，蓄熱器在充放熱過程中提供系統控制，控制系統由設置在每個蓄熱器的充熱或放熱進口或出口的溫度傳感器、開關閥門、流量傳感器、壓力傳感器組成，以及計算機、軟件組成，控制系統可以完成蓄熱器在充熱或放熱過程的智能控制。
[0016]在蓄熱器內設置有下列一種換熱器件，完成流體與蓄熱材料的換熱:
A、設置有多個管道，將蓄熱器的進口與出口通過管道相互連通，使得流體可以在管道內流動，蓄熱材料設置在容器內部與管道的剩余空間內；
B、設置有熱管進行換熱，熱管的一部分設置在蓄熱材料內，另外一部分設置在蓄熱器的換熱腔室內，換熱腔室內設置有流體進口和出口，在換熱腔室完成熱管與流體的換熱，然后再通過熱管完成與蓄熱材料的換熱；
C、通過固體粒塊的外形所形成的通道進行進行換熱，流體在固體粒塊所形成的縫隙或通道內進行流動，實現流體與蓄熱材料的換熱。
[0017]所述的管道選自下列一種或組合:
A、螺旋管； B、管道的內部或者和外壁設置有換熱翅片；
C、彎曲的管道；
D、其直徑可以變化的管道；
E、管道的外壁上設置有可以與固體粒塊相互連接的凹凸結構；
F、由不同的金屬復合而成的管道。
[0018]所述的熱管為選擇下列至少一種:
A、多個環形、方形、矩形、多邊形、曲邊形組成的相互間距的組成的循環熱管組；
B、由一個相互聯通的截面形狀為環形、方形、矩形、多邊形、曲邊形的循環熱管或自激震蕩熱管組成；
C、由多個重力熱管組成的熱管組。
[0019]采用本發明的技術方案可產生如下的有益效果:
1、本發明蓄熱器的組合分割控制使用，可以完成多個蓄熱器的組合分割的充放熱，既可以完成多個采集的蓄熱器與一個共同的蓄熱器進行充熱，這樣可以實現對個蓄熱器的與集中使用，同時也可以完成一個蓄熱器對多個蓄熱器進行放熱，從而將一個蓄熱器的熱能用于不同使用的蓄熱器中。
[0020]2、本發明可以實現不同的類型的蓄熱器的組合和分隔，多種來源的蓄熱器可以進行不同目的的分類使用。
[0021]3、本發明可以實現可組合及分隔的蓄熱，實現大規模的組合及分隔的蓄熱站的組建。
[0022]4、本發明可以應用于工業余熱、太陽能、地熱、生物質等多種應用。
【附圖說明】
[0023]圖1是閉環回路蓄熱器的組合分割充放熱控制系統。
[0024]圖中標號含義:
1:蓄熱器進口，2:蓄熱器出口，3:管道閥門，4:閥門，5:閉環回路 6:加熱設備，7:充熱公用出口管道，8:充熱公用進口管道，9:放熱公用進口管道，10:放熱公用出口管道，11:閥門，12:流體箱