[发明专利]一种高压电制热相变储热装置

说明书

本发明公开了一种高压电制热相变储热装置，包括：电制热储热装置保温层和连接在电制热储热装置保温层后侧的换热器，所述电制热储热装置保温层内腔设置有储热机构；所述储热机构包括设置在电制热储热装置保温层内腔的框架形的固体储热材料和间隔插接在固体储热材料内侧的多个相变储热材料，所述相变储热材料和固体储热材料均匀开设有多个通风孔，同排多个位于所述固体存储材料的通风孔之间插接有电加热丝，所述电制热储热装置保温层的前侧并排安装有多个高压引线。该高压电制热相变储热装置，可有效提高储热装置运行水平和供热性能，能够将电制热储热装置设计为小体积的情况下，满足大容量、高品质供热的要求。

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，尤其是一种高压电制热相变储热装置。

背景技术

我国北方地区火电机组特别是热电联产机组多，且风能资源丰富，在冬季居民、工业采暖需求下，热电联产机组一般以“以热定电”模式运行，电源调峰能力显著降低，为了保证供热和电网的功率平衡，不得不大量弃风。针对北方地区冬季供暖期热电联产机组运行，电网调峰能力下降，新能源发电大量弃风问题，以及燃煤锅炉运行造成严重的空气污染问题，利用弃风电制热储热供暖是促进风电消纳和清洁供热的有效途径。弃风功率的间歇性、居民供热面积以及供热装置安装场地，尤其是城市供热场地紧张，决定了必须采用高电压、大功率的电加热装置以及大容量、小体积的储热装置。常规储热装置无法在大功率、小体积、高储热密度方面满足应用需求，必须从储热材料、储热装装置结构和储释热性能上进行突破，解决储热体均匀传热问题，实现了装置高效稳定、协调运行。

例如中国发明申请号为CN201921958593.7的一种基于相变储热的电力储能装置，包括一用于通过超临界二氧化碳循环将热能转换为电能的超临界二氧化碳循环发电装置；该基于相变储热的电力储能装置还包括一用于将电能转换成热能并将其热能储存于相变储热材料内的高温蓄热器，高温蓄热器设置在热力循环发电装置上，在放热过程中，相变储热材料将热量传递给超临界二氧化碳工质。本发明高温蓄热器中的相变储热体的热量被超临界二氧化碳工质吸收，可使其达到1000℃以上的高温，超临界二氧化碳循环的热效率可达63％以上，高温蓄热器的热能在夜间电费较低时通过电加热方式蓄积，白天在电费较高时，通过超临界二氧化碳循环将热能转换为电能，所构成的储能装置的能量转换效率可达60％以上。

但现有装置往往因结构不合理导致储/释热能力不能发挥至最佳状态，不能在电制热储热装置设计为小体积的情况下，满足大容量、高品质供热的要求，在城市拥挤环境下电制热储热装置占地面积较大，运行的成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压电制热相变储热装置，以解决背景技术中提出的问题。

为了实现上述发明目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种高压电制热相变储热装置，包括：电制热储热装置保温层和连接在电制热储热装置保温层后侧的换热器，所述电制热储热装置保温层内腔设置有储热机构；

所述储热机构包括设置在电制热储热装置保温层内腔的框架形的固体储热材料和间隔插接在固体储热材料内侧的多个相变储热材料，所述相变储热材料和固体储热材料均匀开设有多个通风孔和纵向通风孔，同排多个位于所述固体存储材料的通风孔之间插接有电加热丝，所述电制热储热装置保温层的前侧并排安装有多个高压引线，且高压引线的一端贯穿电制热储热装置保温层并和对应的电加热丝连接。

在进一步的实施例中，所述电制热储热装置保温层靠近换热器一侧的上部和下部分别开设有出风孔和进风孔，且出风孔和进风孔均和换热器的内腔连通，所述换热器的对应侧壁下部安装有和进风孔对应的循环风机，所述换热器的中部插接有换热盘管。

在进一步的实施例中，所述换热盘管的下部进水口插接有进水管，所述换热盘管的上部出水口插接有出水管。

在进一步的实施例中，所述固体储热材料位于相变储热材料两侧的通风孔周围均开设有多个辅助散热孔洞，且多个辅助散热孔洞为以对应的通风孔为圆心成圆形阵列设置。