[发明专利]一种带有固体热能存储装置的供热系统

说明书

一种带固体热能存储装置的供热系统，包括：热网供回水管道，热源，换热器，其技术要点是：在热网供回水管道之间依次设置有换热器，热源通过管道与换热器相连通；在热源的输出管道上通过蓄热调节阀与固体储能体内的热载体导热管道相连通；所述固体储能体为外侧带保温层的耐高温建筑砌块体或耐高温建筑材料浇筑体，在耐高温建筑砌块体或建筑材料浇筑体的内部阵列分布用耐热金属制成的热载体导热管道，热载体导热管道采用串、并或串并联方式的多层设置；热载体导热管道输出端与附加换热器相连通；经换热器和附加换热器后的热源体通过传输管道直接与热源相连通，或经变频泵与热载体导热管相连通；在热载体导热管与变频泵之间的传输管道还通过一回流调节阀与热源相连通。

技术领域

本发明涉及一种带固体热能存储装置的供热系统，它是通过外部热能的输入和输出使固体储能体内的温度升高或降低，实现高密度、无压力、安全、稳定热能存储并根据热用户的需求控制热能输出的装置。

背景技术

热量是一种重要的能源形式，按用户对热能的需要有效调节释放输出，才能提高热能的利用率减少能源的浪费。但是，现实的热循环系统存在严重的热能不平衡现象，如热电厂按电网需求发电时，汽轮机排出的低温乏汽产生的热能，不一定与连接在热网换热器输出端热用户的热需求相匹配；还有太阳能光热发电站，聚光板利用有效的光照时间收集的热能如何满足24小时均衡发电的问题，这些都是急待需要解决的热能调节课题。有人用熔盐相变材料装入容器内做成蓄热体实现了热能的存储，由于熔盐材料的市场售价较高，在熔化状态时对多种金属具有腐蚀性，设备存在成本高、寿命短的问题。实现热能调节的关键技术，是研制一种廉价、高效、安全、长寿命的热能存储并能控制热释放的装置，解决热系统的平衡调节，提高热能利用率。

发明内容

针对热能市场的需求，本发明提供一种带固体热能存储装置的供热系统，以提高固体物质温度的方式存储热能。当热源的能量大于用户热需求时，将多余的热能存入固体热能存储装置；当用户的热需求大于热源能量时固体热能存储装置释放热能满足用户的用热需求。固体热能存储装置能平衡热能输出，还能提高热能利用率。

本发明所采用的技术方案：一种带固体热能存储装置的供热系统，它包括有：热网供水管道，热网回水管道，热源，管道，换热器，调节阀，变频泵，其特征在于：在热网供水管道与热网回水管道之间依次设置有换热器和附加换热器，热源通过管道与换热器相连通；在热源的输出管道上通过三通、蓄热调节阀与固体储能体内的热载体导热管道相连通；所述固体储能体为外侧带保温层的耐高温建筑砌块体或耐高温建筑材料浇筑体，在耐高温建筑砌块体或耐高温建筑材料浇筑体的内部阵列分布用耐热金属制成的热载体导热管道，热载体导热管道采用串联、并联或串并联方式的一层、两层或以上多层设置；固体储能体内的热载体导热管道输出端与附加换热器相连通；经换热器和附加换热器吸热降温后的热源体通过传输管道直接与热源相连通，或经变频泵与固体储能体内的热载体导热管相连通；在固体储能体内的热载体导热管与变频泵之间的传输管道还通过一回流调节阀与热源相连通。

所述变频泵是驱动调节热载体输出能力的动力；热原系统通过管内充满热载体的传输管道与固体热能存储装置连接，调节阀门的开关状态，能改变固体储能体的热能存储状态或释放状态。

本发明所述的热源为发电汽轮机排出的低温乏汽产生的热能，或是太阳能光热发电站的热能或是单纯的制热厂的热能。

本发明所述的固体储能体内的热载体导热管道中的每一水平层采用阵列式分布，在每一水平层的热载体导热管道上方耐高温建筑砌块体或耐高温建筑材料浇筑体隔离层上还覆盖有金属导热隔板。

本发明所述的调节阀是指由蓄热调节阀、放热调节阀、回流调节阀组成的，均为电动球阀。

上述的技术方案中，所述的热载体是指热水、水蒸汽、压缩空气、导热油或熔岩具有流动性的导热介质。

上述的技术方案中，所述的原热系统包括热源、换热器、热管网系统及热用户。