一种应用于压缩气体储能系统的相变储热装置的制作方法

    专利查询2025-03-21  22


    本发明涉及储能和相变储热,特别是涉及一种应用于压缩气体储能系统的相变储热装置。


    背景技术:

    1、随着太阳能、风能等的发展,绿色能源在人类电力系统中的占比越来越大。但是由于这些绿色能源往往受到天气的影响很大,而且产生电力的时间与人类使用电力的时间有差异,所以在并网使用时需要有储能装置进行削峰平谷,保证电网的稳定。目前抽水蓄能、重力蓄能、电化学储能以及压缩气体储能等技术不断发展。尤其是压缩气体储能,不受地理条件限制,没有化学污染,引起了越来越多的重视。但是该技术在压缩气体进行储能时会产生大量的热量,需要冷却装置进行冷却;而在释放压缩气体而获得能量时会吸收大量热量,需要加热装置进行加热;也就是在储能过程中很多能量以热量的形式损失掉了,造成了极大的能源浪费。因此很多压缩空气储能系统一般都加装蓄热装置,用于回收压缩过程产生的热能并在压缩空气膨胀过程释放热能,但是目前采用的都是简单的显热储能,即通过水、导热油或熔岩温度的变化来吸收或释放热能,单位体积或质量的焓变较低,所以需要很大体积的储热装置,使得制造成本和占地面积偏高。

    2、相变储热利用物质在相态变化时会吸收或释放大量热量的原理,相对显热储热具有更高的储能密度,已经被广泛应用于航天、建筑、服装、电信等领域但未见在压缩空气储能领域有应用,因此急需开发一种适用于压缩空气储能系统的相变储热装置。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种应用于压缩气体储能系统的相变储热装置,以解决上述现有技术存在的问题,能够对压缩气体储能过程中产生的热量进行回收利用,提升储能效率。

    2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

    3、本发明提供一种应用于压缩气体储能系统的相变储热装置,包括外壳以及换热管,所述外壳内填充有相变材料;所述换热管内填充有导热介质,所述换热管上设置有泵机,至少部分所述换热管布设于压缩气体储能装置外并能够与所述压缩气体储能装置进行换热,至少部分所述换热管能够布设于所述外壳内并与所述相变材料相接触。

    4、优选的,所述外壳的侧壁上设置有保温层。

    5、优选的,所述外壳为金属、塑料或水泥材质。

    6、优选的,所述相变材料为有机相变材料、无机相变材料或高分子相变材料。

    7、优选的,所述换热管为塑料材质或不锈钢材质。

    8、优选的,所述换热介质为水或油。

    9、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:

    10、本发明提供的应用于压缩气体储能系统的相变储热装置,压缩气体储能装置对空气进行压缩时,产生热量,此时泵机工作,通过循环导热介质将热量带到相变材料中进行储存;而在压缩气体储能装置释放压缩空气时,温度下降,泵机驱动导热介质循环流通,将相变材料中储存的热量提供给压缩气体储能装置,实现了压缩气体储能过程中产生热量的回收利用,提升了储能效率。



    技术特征:

    1.一种应用于压缩气体储能系统的相变储热装置,其特征在于:包括:

    2.根据权利要求1所述的应用于压缩气体储能系统的相变储热装置,其特征在于:所述外壳的侧壁上设置有保温层。

    3.根据权利要求2所述的应用于压缩气体储能系统的相变储热装置,其特征在于:所述外壳为金属、塑料或水泥材质。

    4.根据权利要求1所述的应用于压缩气体储能系统的相变储热装置,其特征在于:所述相变材料为有机相变材料、无机相变材料或高分子相变材料。

    5.根据权利要求1所述的应用于压缩气体储能系统的相变储热装置,其特征在于:所述换热管为塑料材质或不锈钢材质。

    6.根据权利要求1所述的应用于压缩气体储能系统的相变储热装置,其特征在于:所述换热介质为水或油。


    技术总结
    本发明公开了一种应用于压缩气体储能系统的相变储热装置,涉及储能技术领域,包括外壳以及换热管,外壳内填充有相变材料;换热管内填充有导热介质,换热管上设置有泵机,至少部分换热管布设于压缩气体储能装置外并能够与压缩气体储能装置进行换热,至少部分换热管能够布设于外壳内并与相变材料相接触。本发明提供的应用于压缩气体储能系统的相变储热装置,能够在压缩气体储能装置压缩过程中吸收压缩装置释放的热能,之后在释放压缩气体时提供热量,进而减少这两个过程中制冷和加热所需的额外能量输入,提高压缩气体储能装置的储能效率。

    技术研发人员:张莉莎,张吉东
    受保护的技术使用者:张莉莎
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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