一种蓄热箱及高温相变热储能装置的制作方法

本技术涉及相变热储能，尤其涉及一种蓄热箱及高温相变热储能装置。

背景技术：

1、储能技术可解决电力系统在时间和空间上的供需矛盾，是提高可再生能源利用率的有效手段。热储能因其储能密度高和成本相对较低的特性，是电力储能重要的方式。目前市场上热储能技术主要是蓄热水、固体蓄热和光热发电领域所使用的低温相变蓄热(400℃以下)，低温相变蓄热技术主要应用于光热发电领域，电力系统消费端应用较难；固体蓄热存在储能密度低、热能输出稳定性差等缺点，多用在特定情况下供暖。

2、高温相变热储能技术充分利用了高温相变材料熔点高，显热和潜热量大的特性，大幅度提高了蓄热材料的蓄热密度和应用温度，使设备投资成本大幅度降低，再加上分布式、模块化设计，可广泛应用于工业400℃以下热需求领域，具有革命性的战略意义。

3、在热储能领域中，现有技术主要有低温相变蓄热材料热储能、固体蓄热材料热储能和蓄热水三种方式，但仍存在以下缺点：

4、1、低温相变蓄热材料具有熔点低、蓄热密度低、蓄热温度低的特点，优点是对蓄热载体和换热系统破坏性程度较低和投资成本低，但需要液相流体换热，无法满足工业间隙性应用特点，因此很难应用于电力系统消费端领域，目前大多用于光热发电领域。

5、2、蓄热水(包括蓄水合盐类)具有蓄能密度低、温度低、储能设备体积庞大的特点，只能用在特定供暖领域，应用较少。

6、3、固体蓄热材料的热储能(主要是mgo等显热储能)相比低温相变热储能和蓄热水，蓄热温度、蓄热密度得到提高，且多呈分布式应用，但高温状态下mgo形体易粉化，导致应用温度较低，大大影响了蓄热密度，因此固体蓄热主要应用场景也是供暖领域。

7、由此可见，提供一种在工业领域广泛应用的具有大功率、分布式、效率高、使用寿命长、安全可靠、对环境友好的热储能技术用于供热，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、为了实现工业领域热能需求端用户“降耗增效”，降低用能成本，增加企业产品市场竞争力，本实用新型提供一种高温相变热储能装置，可使各蓄热体和电加热单元排列更加紧凑，释放出更大蓄热空间，内部条形流体通道可形成呈m形或u形排列的风道，可延长内部风道长度，提高热交换时间，从而在蓄热空间不缩小的前提下，提高了换热效率。具体本实用新型包括如下技术方案内容：

2、一种蓄热箱，包括箱体，所述箱体上设置有通气口，所述箱体内设置有蓄热体，所述箱体内设置有多个电加热单元，所述蓄热体包括呈长条状的壳体，所述壳体内填充有相变蓄热材料。

3、进一步地，多个所述蓄热体沿第一方向排列设置，将所述箱体内的空间分隔成条形流体通道。

4、进一步地，所述条形流体通道内设置有多个电加热单元。

5、进一步地，所述箱体顶部与加热单元相对的位置设置有电加热单元检修口。

6、进一步地，所述通气口包括进气口和出气口，所述进气口位于所述箱体的侧边上，所述出气口位于所述箱体的顶部。

7、进一步地，沿第一方向排列的位于最外侧的远离所述进气口的两个蓄热体的同方向端延伸连接，两个所述蓄热体形成u型结构。

8、进一步地，所述进气口与沿第一方向排列的位于所述蓄热体队列的起始端的一个或一排蓄热体的端部相对设置，所述出气口与沿第一方向排列的位于所述蓄热体队列的末端的另一个或另一排蓄热体的端部相对设置。

9、一种高温相变热储能装置，包括上述蓄热箱，所述蓄热箱的通气口连通有换热器。

10、本实用新型中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

11、1、本实用新型蓄热箱及高温相变热储能装置，可使各蓄热体和电加热单元排列更加紧凑，释放出更大蓄热空间，内部条形流体通道可形成呈m形或u形排列的风道，可延长内部风道长度，提高热交换时间，从而在蓄热空间不缩小的前提下，提高了换热效率。

12、2、本实用新型基于高温相变热储能装置的供热方法，采用红外辐射加热系统在用电波谷时段将高温相变蓄热材料加热，当蓄热材料达到熔点后(如800℃左右)，由固态逐渐转变为液态，蓄热材料在固、液态转化过程吸收了大量潜热，同时蓄热温度高达1000-1200℃，显热大幅增加，使有效蓄热密度(300-1000℃)高达1.86mj/kg，能够大幅度提高蓄热温度和蓄热密度；在用峰电时段再将储存的热能通过热风传递，利用热风-导热油、热风－蒸气、热风－热水、热风－气流等换热器，将热媒加热，应用于工业领域400℃以下热需求环节，从而实现电力系统“削峰填谷”，为广大工业领域热能需求端用户“降耗增效”，降低用户供热环节的用电成本。

技术特征：

1.一种蓄热箱，其特征在于：包括箱体，所述箱体上设置有通气口，所述箱体内设置有蓄热体，所述箱体内设置有多个电加热单元，所述蓄热体包括呈长条状的壳体，所述壳体内填充有相变蓄热材料。

2.根据权利要求1所述的蓄热箱，其特征在于：多个所述蓄热体沿第一方向排列设置，将所述箱体内的空间分隔成条形流体通道。

3.根据权利要求2所述的蓄热箱，其特征在于：沿第一方向排列的多排蓄热体沿第二方向排列设置。

4.根据权利要求2所述的蓄热箱，其特征在于：所述条形流体通道内设置有多个电加热单元。

5.根据权利要求4所述的蓄热箱，其特征在于：所述箱体顶部与加热单元相对的位置设置有电加热单元检修口。

6.根据权利要求1～5任一项所述的蓄热箱，其特征在于：所述通气口包括进气口和出气口，所述进气口位于所述箱体的侧边上，所述出气口位于所述箱体的顶部。

7.根据权利要求6所述的蓄热箱，其特征在于：沿第一方向排列的位于最外侧的远离所述进气口的两个蓄热体的同方向端延伸连接，两个所述蓄热体形成u型结构。

8.根据权利要求7所述的蓄热箱，其特征在于：所述进气口与沿第一方向排列的位于所述蓄热体队列的起始端的一个或一排蓄热体的端部相对设置，所述出气口与沿第一方向排列的位于所述蓄热体队列的末端的另一个或另一排蓄热体的端部相对设置。

9.一种高温相变热储能装置，其特征在于：包括权利要求1～8任一项所述的蓄热箱，所述蓄热箱的通气口连通有换热器。

技术总结本技术涉及相变热储能技术领域，尤其涉及一种蓄热箱及高温相变热储能装置，包括箱体，所述箱体上设置有通气口，所述箱体内设置有蓄热体，所述箱体内设置有多个电加热单元，所述蓄热体包括呈长条状的壳体，所述壳体内填充有相变蓄热材料。本技术高温相变热储能装置，可使各蓄热体和电加热单元排列更加紧凑，释放出更大蓄热空间，内部条形流体通道可形成呈M形或U形排列的风道，可延长内部风道长度，提高热交换时间，从而在蓄热空间不缩小的前提下，提高了换热效率。技术研发人员：李忠勤,王家邦受保护的技术使用者：李忠勤技术研发日：20231216技术公布日：2024/9/17