[实用新型]一种热性能测试系统

说明书

本实用新型公开了一种热性能测试系统，可以对大功率宽温域的蓄热装置的蓄/释热性能以及大型换热器的换热性能进行测试实验与性能评估。该系统由测控系统、热能产生与存储系统、稳压系统、被测装置组件和泵阀组件等组成，可在较宽温度压力范围下进行测试。该系统也可以模拟可再生能源等非稳态的热能输出，实现大规模中高温蓄热装置阵列性能测试和运行策略研究，并能满足压缩空气储能系统关键部件研发测试等工作。

技术领域

本实用新型属于蓄热或换热性能测试领域，涉及一种热性能测试系统，可对大功率宽温域的蓄热装置的蓄/释热性能以及大型换热器的换热性能进行测试实验与性能评估。该系统也可以模拟可再生能源等非稳态的热能输出，实现大规模中高温蓄热装置阵列性能测试和运行策略研究，并能满足压缩空气储能系统关键部件研发测试等工作。

背景技术

太阳能热发电是一个有很大发展潜力的太阳能发电技术，太阳能集热器把收集到的太阳辐射能经热交换器转变为过热蒸汽，用传统的电力循环来产生电能，具有技术成熟，发电成本低和容易与化石燃料形成混合发电系统的优点。但是由于太阳能的昼夜间断性以及由于多云阴雨而造成的不稳定性能量等一系列问题，对太阳能光热发电系统电力的平稳输出产生了很大的影响。因此在太阳能热发电系统中设置蓄热装置是最有效的方法之一。

除了太阳能光热发电外，目前储能领域如压缩空气储能也发展十分迅猛，它是利用低谷电力通过压缩机把空气压缩到一定压力储存在储气罐中，并在用电高峰期间高压空气通过膨胀机进行发电。为了能进一步提高系统的效率，可以将压缩热通过换热器置换给循环水并储存起来，待发电时通过换热器把热量置换给高压空气，提高膨胀机入口温度，从而提高效率。因此需要对换热器进行性能评估，然而现有技术中并没有功率大于10MW的高温蓄热测量平台，此外，对一些大型换热器的性能只能通过数值模拟的方法来计算和评估。因此市场上对蓄热装置、换热器的性能测量需求十分迫切。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提出了一种热性能测试系统，可以对大功率宽温域的蓄热装置的蓄/释热性能以及大型换热器的换热性能进行测试实验与性能评估。该系统也可以模拟可再生能源等非稳态的热能输出，实现大规模中高温蓄热装置阵列性能测试和运行策略研究，并能满足压缩空气储能系统关键部件研发测试等工作。

本实用新型为解决其技术问题所采取的技术解决方案是：

一种热性能测试系统，用以测试蓄热装置的蓄热性能或换热装置的换热性能，所述系统包括热能产生与存储单元、稳压单元、待测试验件及测控单元，其特征在于，

--所述热能产生与存储单元，包括高温储罐、低温储罐、高温泵、低温泵、高温流量测量及控制组件、低温流量测量及控制组件、电加热器、冷却器，其中，

所述高温储罐、低温储罐及电加热器的进液口、出液口处均设有控制阀门；

所述待测试验件顶部的进液口同时连接一高温进液管线和一低温进液管线，所述待测试验件底部的排液口连接至少一排液管线，所述高温进液管线、低温进液管线、排液管线上均设有阀门；

所述高温储罐的出液口通过管线依次经高温泵、高温流量测量及控制组件、电加热器与所述待测试验件的高温进液管线连通；

所述低温储罐的出液口通过管线依次经低温泵、低温流量测量及控制组件、冷却器与所述待测试验件的低温进液管线连通；

所述待测试验件的排液管线分别与所述高温储罐的进液口、所述低温储罐的进液口连通；

--所述稳压单元，用以在启动前对所述测试系统进行除气处理以及在所述测试系统处于运行状态时维持系统压力的稳定，所述稳压单元包括至少一高压缓冲罐、一冷凝器和一集液罐，其中，

所述高压缓冲罐的进气口与高压稳压气体源连通，