本发明涉及新能源,具体而言,涉及一种热交换系统及热交换控制方法。
背景技术:
1、随着人口的持续增长,空间和资源变得更加稀缺,使用可再生能源的重要性日益凸显。例如,太阳能的使用前景是十分广阔的。每天每平方米有1000瓦的太阳能到达地球,太阳能是一种环保、清洁能源,此外,风能、水能也具有上述的好处,但是,利用可再生能源发电具有间歇性,其发电的稳定程度相对于传统化石能源发电来说会较差,而用户的整体用电量也受多方面因素影响,所以常常导致整体发电量和整体用电量不匹配的情况,当出现发电量大于用电量时,多余的发电量往往因没有被使用而被浪费。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种热交换系统及热交换控制方法,以解决相关技术中的富余的发电量容易被浪费的问题。
2、为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种热交换系统,包括:储能基体,具有储能腔;蓄热沙,设置在储能腔内;电加热部,设置在蓄热沙内,电加热部与外部供电结构连接,电加热部能够对蓄热沙进行加热;换热部,设置在蓄热沙内,换热介质通过换热部的进口进入至换热部内,换热介质与蓄热沙进行热交换并通过换热部的出口被排出至换热部的外部。
3、进一步地,电加热部设置在换热部的外侧。
4、进一步地,换热部包括多个换热管,多个换热管沿竖向方向延伸,多个换热管沿储能基体的周向布置,多个换热管的下端连通设置并形成换热部的进口,多个换热管的上端连通设置并形成换热部的出口,其中,电加热部包括多个电加热件,多个电加热件沿竖向方向延伸,多个电加热件沿储能基体的周向布置并设置在多个换热管的外侧;或者,电加热部绕设在换热部的外周并在竖向方向上形成螺旋结构。
5、进一步地,电加热部包括多个电加热件,多个电加热件沿横向方向延伸并沿竖向方向间隔设置,换热部包括多个换热管,多个换热管沿横向方向延伸并沿竖向方向间隔设置,多个换热管与多个电加热件交替设置,其中,多个换热管依次连通设置,最下方的换热管的进口形成换热部的进口,最上方的换热管的出口形成换热部的出口;或者,多个换热管的第一端连通设置并形成换热部的进口,多个换热管的第二端连通设置并形成换热部的出口。
6、进一步地,热交换系统还包括多个换热翅片,换热部包括沿预设方向延伸的换热管,其中,换热翅片沿预设方向延伸,多个换热翅片沿换热管的周向方向布置并与换热管的外表面连接;和/或,换热翅片为环状板体,多个换热翅片沿预设方向间隔设置并与换热管的外表面连接。
7、进一步地,热交换系统还包括设置在储能基体的内表面的第一保温层和设置在储能基体的外表面的第二保温层。
8、进一步地,第一保温层包括第一子层和第二子层,第二子层位于第一子层和储能基体的内表面之间,第一子层的材质为硅酸钙,第二子层的材质为玻璃棉;和/或,第二保温层包括第三子层和第四子层,第四子层位于第三子层和储能基体的外表面之间,第三子层的材质为水泥,第四子层的材质为聚氨酯。
9、进一步地,热交换系统还包括汽轮发电机和换热器,汽轮发电机与换热部的出口;换热器包括第一换热通道及与第一换热通道进行换热的第二换热通道,第一换热通道的第一端与汽轮发电机的出液口连接,第一换热通道的第二端与换热部的进口连通,第二换热通道与汽轮发电机的出气口连通。
10、进一步地,热交换系统还包括设置在换热部的进口和换热器之间的除氧器,除氧器能够去除换热介质中的氧气。
11、根据本发明的另一方面,提供了一种热交换控制方法,用于控制上述的热交换系统,热交换控制方法包括:监测用户用电量,当用户用电量小于等于第一预设值时,电加热部启动,当用户用电量大于等于第二预设值时,电加热部停止工作;监测电加热部的加热时间,当加热时间大于等于第三预设值时,向换热部内通入换热介质。
12、应用本发明的技术方案,储能基体为各个部件提供安装基础,储能基体具有储能腔,蓄热沙设置在储能腔内,蓄热沙能够将热量储存起来,电加热部设置在蓄热沙内,电加热部与外部供电结构连接,电加热部能够对蓄热沙进行加热,当电加热部对蓄热沙进行加热时,蓄热沙将电加热部所产生的热量储存起来,换热部设置在蓄热沙内,换热介质通过换热部的进口进入至换热部内,然后储存有热量的蓄热沙与换热部内的换热介质进行热交换,从而使得换热部内的换热介质的温度升高,温度升高后的换热介质通过换热部的出口被排出至换热部的外部,温度升高后的换热介质具有其他的用途,当发电量大于用户用电量时,将富余的电量用于电加热部的发热,从而使得蓄热沙将这部分热量给储存起来,当需要将换热介质升温以作他用时,令换热介质通入换热部内与蓄热沙进行热交换,从而使得换热介质能够升温,进而使得富余的电量不会被浪费,这部分能量较好地存储在蓄热沙内,从而用于对换热介质的加热。因此,本申请的技术方案能够有效地解决相关技术中的富余的发电量容易被浪费的问题。
1.一种热交换系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的热交换系统,其特征在于,所述电加热部(30)设置在所述换热部(40)的外侧。
3.根据权利要求2所述的热交换系统,其特征在于,所述换热部(40)包括多个换热管(41),多个所述换热管(41)沿竖向方向延伸,多个所述换热管(41)沿所述储能基体(10)的周向布置,多个所述换热管(41)的下端连通设置并形成所述换热部(40)的进口,多个所述换热管(41)的上端连通设置并形成所述换热部(40)的出口,其中,
4.根据权利要求1所述的热交换系统,其特征在于,所述电加热部(30)包括多个电加热件(31),多个所述电加热件(31)沿横向方向延伸并沿竖向方向间隔设置,所述换热部(40)包括多个换热管(41),多个所述换热管(41)沿所述横向方向延伸并沿所述竖向方向间隔设置,多个所述换热管(41)与多个所述电加热件(31)交替设置,其中,
5.根据权利要求1所述的热交换系统,其特征在于,所述热交换系统还包括多个换热翅片(50),所述换热部(40)包括沿预设方向延伸的换热管(41),其中,
6.根据权利要求1至5中任一项所述的热交换系统,其特征在于,所述热交换系统还包括设置在所述储能基体(10)的内表面的第一保温层和设置在所述储能基体(10)的外表面的第二保温层。
7.根据权利要求6所述的热交换系统,其特征在于,
8.根据权利要求1至5中任一项所述的热交换系统,其特征在于,所述热交换系统还包括汽轮发电机(81)和换热器(82),所述汽轮发电机(81)与所述换热部(40)的出口;所述换热器(82)包括第一换热通道及与所述第一换热通道进行换热的第二换热通道,所述第一换热通道的第一端与所述汽轮发电机(81)的出液口连接,所述第一换热通道的第二端与所述换热部(40)的进口连通,所述第二换热通道与所述汽轮发电机(81)的出气口连通。
9.根据权利要求8所述的热交换系统,其特征在于,所述热交换系统还包括设置在所述换热部(40)的进口和所述换热器(82)之间的除氧器(83),所述除氧器(83)能够去除所述换热介质中的氧气。
10.一种热交换控制方法,其特征在于,用于控制权利要求1至9中任一项所述的热交换系统,所述热交换控制方法包括: