一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱能利用，特別是利用多個(gè)流體蓄熱器實(shí)現(xiàn)熱能儲(chǔ)存、交換和利用。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄熱器是對(duì)熱能進(jìn)行儲(chǔ)存的設(shè)備，現(xiàn)有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；
在工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域，將余熱進(jìn)行回收并儲(chǔ)存，通常采用相變技術(shù)進(jìn)行蓄熱，在低溫領(lǐng)域采用蓄冰技術(shù)實(shí)現(xiàn)蓄熱；
在太陽(yáng)能領(lǐng)域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實(shí)現(xiàn)高溫的儲(chǔ)存，但是由于其需要從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，因而需要熱能將其加熱，同時(shí)熔融鹽的毒性、經(jīng)濟(jì)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(yáng)能領(lǐng)域，也采用空氣或其他氣體進(jìn)行蓄熱，但其熱熔小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的熱能存儲(chǔ)。
[0004]蓄能電站采用電能進(jìn)行儲(chǔ)存，特別是風(fēng)電及光伏組成的電能，由于其無(wú)法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費(fèi)。如果采用熱能進(jìn)行儲(chǔ)存，需要具備大功率的存儲(chǔ)能力的儲(chǔ)存器。
[0005]在電站及蓄熱式供暖應(yīng)用中，需要大規(guī)模的蓄熱器，通常達(dá)到500GJ-1000GJ，這樣大的蓄熱器時(shí)多個(gè)采集系統(tǒng)及換熱器實(shí)現(xiàn)的蓄熱，因而需要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的蓄熱技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高溫、超大規(guī)模、低成本、高效率的蓄熱器的換熱，并適合于10-1500度的溫度，蓄熱能力達(dá)到或超過(guò)500GJ-1000GJ蓄熱，本發(fā)明采用流體作為蓄熱材料，采用充熱管道以及放熱管道，充熱管道與放熱管道之間通過(guò)流體池進(jìn)行連接，將多個(gè)放熱蓄熱器與充熱管道進(jìn)行連接，并將多個(gè)蓄熱器內(nèi)的流體通過(guò)充熱管道上并運(yùn)輸?shù)搅黧w池中，放熱管道直接從充熱管道直接獲得流體或者從流體池中獲得流體，然后通過(guò)放熱管道將流體輸送到蓄熱器中使用，流體中熱能被使用后輸送到加熱器加熱后，再通過(guò)充熱管道進(jìn)入，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)熱能存儲(chǔ)和利用。
[0007]具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，包括多個(gè)蓄熱器，流體，傳感器，連接管道，控制器件組成，其特征是:設(shè)置有兩種管道，一種為充熱管道，另外一個(gè)為放熱管道，充熱管道與放熱管道之間連接有流體池，在充熱管道上設(shè)置有多個(gè)充熱接口，充熱接口可以流體蓄熱器進(jìn)行連接，并將流體蓄熱器中的流體卸載到充熱管道上，充熱管道內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力裝置，可以將流體運(yùn)輸?shù)搅黧w池中；在放熱管道上設(shè)置有多個(gè)放熱接口，使流體池中的流體通過(guò)放熱接口充入到蓄熱器中，實(shí)現(xiàn)將流體進(jìn)行換熱分配和控制，充熱管道與放熱管道以及動(dòng)力設(shè)備的外部設(shè)置有保溫材料，將在卸載、運(yùn)輸、流體池、充入過(guò)程中對(duì)流體進(jìn)行保溫；在蓄熱器中流體熱能溫度低于設(shè)定值之后，將流體從蓄熱器中卸載下來(lái)，再運(yùn)送到解熱區(qū)域，將流體加熱后，再充入到蓄熱器中，這樣可以循環(huán)使用。
[0008]在充熱管到或放熱管道上的每一個(gè)接口部位設(shè)置有傳感器、閥門、連接器件、電子控制器件，可以完成蓄熱器與系統(tǒng)的連接。
[0009]蓄熱器以及流體池與充熱管道或放熱管道連接處設(shè)置有動(dòng)力裝置，將流體排放到所需要的管道部位、接口處、流體箱內(nèi)。
[0010]動(dòng)力提供裝置為:電機(jī)、泵、電磁泵的一種或多種。
[0011]設(shè)置有中央控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)、軟件、傳感器、電子閥門、電子開關(guān)等組成，對(duì)每一個(gè)接口處以及每一個(gè)流體箱內(nèi)設(shè)置傳感器、電子閥門、電子開關(guān)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。
[0012]流體選擇自下列一種或多種:流體的工作介質(zhì)為低溫-30-250度，中溫250-600度，高溫600-1300度，根據(jù)不同的溫度使用不同的流體。
[0013]流體為液態(tài)金屬，所述的液態(tài)金屬為下列一種或者多種或其化合物:汞，銫，鎵，銣，鉀，鈉，銦，鋰，錫，鉍，鉈，鎘，鉛，鋅，銻，鎂，鋁。
[0014]所述的蓄熱器是由一個(gè)容器組成，容器上設(shè)置有一個(gè)進(jìn)口與一個(gè)出口，流體可以通過(guò)進(jìn)口放入到容器中，并可以從出口卸載流體，容器外部設(shè)置有保溫材料。
[0015]所述的蓄熱器內(nèi)部設(shè)置有連接進(jìn)口與出口的管道，管道上內(nèi)可以使流體流動(dòng)并與蓄熱器內(nèi)的流體進(jìn)行換熱。
[0016]保溫材料選擇些列可組合分割流體蓄熱器:納米微珠、硅微粉、真空層、聚氨酯、聚苯、珍珠巖、玻璃纖維、保溫水泥的可組合分割流體蓄熱器或多種；在外部保溫材料外部還設(shè)置有另外的外部殼體。
[0017]采用本發(fā)明的技術(shù)方案可產(chǎn)生如下的有益效果:
1、本發(fā)明采用流體實(shí)現(xiàn)高溫大規(guī)模、模塊化換熱和蓄熱，可以將從不同的區(qū)域采集的熱能進(jìn)行合理分派到不同的蓄熱器上使用，實(shí)現(xiàn)10-1500度的熱能儲(chǔ)存，安全可靠。
[0018]2、本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)可組合及分割的蓄熱，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的組合及分割的蓄熱站的組建。
[0019]本發(fā)明可以應(yīng)用于工業(yè)余熱、太陽(yáng)能、地?zé)?、生物質(zhì)等多種應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是流體換熱控制系統(tǒng)示意圖；
圖2是流體蓄熱器示意圖。
[0021]圖中標(biāo)號(hào)含義:
1:進(jìn)口，2:出口，3:容器，4:流體，5:循環(huán)泵 6:中央控制系統(tǒng)，7:充熱管道，8:充熱蓄熱器，9:放熱管道，10:放熱蓄熱器，11:閥門，12:容器內(nèi)部連接管道，13:流體池，14:保溫材料，15:動(dòng)力設(shè)備，16:控制系統(tǒng)線路。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1、流體換熱蓄熱控制系統(tǒng)
圖1所示的流體換熱系統(tǒng)，由三個(gè)充熱蓄熱器8以及三個(gè)放熱蓄熱器10組成，以及一個(gè)流體池13組成，三個(gè)充熱蓄熱器8的與充熱管道7進(jìn)行連接，并將流體通過(guò)充熱管道7將流體卸載到蓄熱池或直接的充入到放熱管道的蓄熱器中，三個(gè)放熱蓄熱器10的與放熱管道9進(jìn)行連接，三個(gè)放熱蓄熱器19與放熱管道9進(jìn)行連接，同時(shí)充熱管道7與放熱管道9進(jìn)行連接。
[0023]所述的蓄熱器8、10如圖2所示，由一個(gè)含有進(jìn)口 I與出口 2的容器3組成，在其內(nèi)部設(shè)置有流體4 ；
充熱蓄熱器8與充熱管道連接后，打開充熱蓄熱器8進(jìn)出口 I閥門11，將流體充入到充熱管道上7，流體通過(guò)在循環(huán)泵去驅(qū)動(dòng)下將流體運(yùn)輸?shù)搅黧w池中或直接的被運(yùn)輸?shù)椒艧峁艿?上，流體4通過(guò)放熱管道直接輸送放熱蓄熱器被使用，放熱蓄熱器被使用后，其流體再次被運(yùn)輸?shù)郊訜釁^(qū)域進(jìn)行加熱，被加熱的流體放置到蓄熱器中，被運(yùn)送到充熱管道區(qū)域，將流體下載到充熱管道，實(shí)現(xiàn)了熱能的傳輸和大規(guī)模的熱能交換和使用。
[0024]如果希望得到三個(gè)都是溫度一樣的蓄熱溫度，可以將三個(gè)充熱蓄熱器與三個(gè)放熱蓄熱器同時(shí)打開進(jìn)行流體循環(huán)。
[0025]如果將三個(gè)充熱蓄熱器同時(shí)打開，開始打開一個(gè)放熱蓄熱器，將第一個(gè)放熱蓄熱器放滿熱能之后，再對(duì)第二個(gè)進(jìn)行放熱，再第三個(gè)，這樣的順序使得三個(gè)被發(fā)放的蓄熱器的溫度由差別，第一最高、第二個(gè)其次，第三個(gè)最低，這樣可以充分的將蓄熱器的熱能進(jìn)行釋放。
[0026]也可以將充熱蓄熱器分別或者共同下載流體，也可以分別的下載，對(duì)于放熱蓄熱器，可以分別的裝入也可以分別的裝入，充熱蓄熱器或放熱蓄熱器可以無(wú)限的根據(jù)需要增力口，直到滿足需要為止。
[0027]在系統(tǒng)進(jìn)行充放熱過(guò)程中，中央控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)、軟件、傳感器、電子閥門、電子開關(guān)等組成，對(duì)每一個(gè)接口處以及每一個(gè)流體箱內(nèi)設(shè)置傳感器、電子閥門、電子開關(guān)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)智能的充放熱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，包括多個(gè)蓄熱器，流體，傳感器，連接管道，控制器件組成，其特征是:設(shè)置有兩種管道，一種為充熱管道，另外一個(gè)為放熱管道，充熱管道與放熱管道之間連接有流體池，在充熱管道上設(shè)置有多個(gè)充熱接口，充熱接口與流體蓄熱器進(jìn)行連接，并將流體蓄熱器中的流體卸載到充熱管道上，充熱管道內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力裝置，可以將流體運(yùn)輸?shù)搅黧w池中；在放熱管道上設(shè)置有多個(gè)放熱接口，使流體池中的流體通過(guò)放熱接口充入到蓄熱器中，實(shí)現(xiàn)將流體進(jìn)行換熱分配和控制，充熱管道與放熱管道以及動(dòng)力設(shè)備的外部設(shè)置有保溫材料，將在卸載、運(yùn)輸、流體池、充入過(guò)程中對(duì)流體進(jìn)行保溫；在蓄熱器中流體熱能溫度低于設(shè)定值之后，將流體從蓄熱器中卸載下來(lái)，再運(yùn)送到解熱區(qū)域，將流體加熱后，再充入到蓄熱器中，這樣可以循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，其特征是:在充熱管或放熱管道上的每一個(gè)接口部位設(shè)置有傳感器、閥門、連接器件、電子控制器件，可以完成蓄熱器與系統(tǒng)的連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，其特征是:蓄熱器以及流體池與充熱管道或放熱管道連接處設(shè)置有動(dòng)力裝置，將流體排放到所需要的管道部位、接口處、流體箱內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，其特征是:動(dòng)力提供裝置為:電機(jī)、泵、電磁泵的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，其特征是:設(shè)置有中央控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)、軟件、傳感器、電子閥門、電子開關(guān)等組成，對(duì)每一個(gè)接口處以及每一個(gè)流體箱內(nèi)設(shè)置傳感器、電子閥門、電子開關(guān)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，其特征是:流體選擇自下列一種或多種:流體的工作介質(zhì)為低溫-30-250度，中溫250-600度，高溫600-1300度，根據(jù)不同的溫度使用不同的流體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，其特征是:流體為液態(tài)金屬，所述的液態(tài)金屬為下列一種或者多種或其化合物:汞，銫，鎵，銣，鉀，鈉，銦，鋰，錫，鉍，鉈，鎘，鉛，鋅，銻，鎂，鋁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，其特征是:所述的蓄熱器是由一個(gè)容器組成，容器上設(shè)置有一個(gè)進(jìn)口與一個(gè)出口，流體可以通過(guò)進(jìn)口放入到容器中，并可以從出口卸載流體，容器外部設(shè)置有保溫材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，其特征是:所述的蓄熱器內(nèi)部設(shè)置有連接進(jìn)口與出口的管道，管道內(nèi)可以使流體流動(dòng)并與蓄熱器內(nèi)的流體進(jìn)行換熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，其特征是:保溫材料選擇些列可組合分割流體蓄熱器:納米微珠、硅微粉、真空層、聚氨酯、聚苯、珍珠巖、玻璃纖維、保溫水泥的可組合分割流體蓄熱器或多種；在外部保溫材料外部還設(shè)置有另外的外部殼體。
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種蓄熱器流體換熱控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高溫、超大規(guī)模、低成本、高效率的蓄熱器的換熱，并適合于10-1500度的溫度，蓄熱能力達(dá)到或超過(guò)500GJ-1000GJ蓄熱，本發(fā)明采用流體作為蓄熱材料，采用充熱管道以及放熱管道，充熱管道與放熱管道之間通過(guò)流體池進(jìn)行連接，將多個(gè)放熱蓄熱器與充熱管道進(jìn)行連接，并將多個(gè)蓄熱器內(nèi)的流體通過(guò)充熱管道上并運(yùn)輸?shù)搅黧w池中，放熱管道直接從充熱管道直接獲得流體或者從流體池中獲得流體，然后通過(guò)放熱管道將流體輸送到蓄熱器中使用，流體中熱能被使用后輸送到加熱器加熱后，再通過(guò)充熱管道進(jìn)入，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)熱能存儲(chǔ)和利用。
【IPC分類】F28D20-00, F28F27-00
【公開號(hào)】CN104654862
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310573337
【發(fā)明人】李建民
【申請(qǐng)人】成都奧能普科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月17日