雙腔電蓄熱器及風(fēng)光電蓄熱互補(bǔ)電站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用電能進(jìn)行蓄熱以及蓄熱發(fā)電，特別是雙腔體實(shí)現(xiàn)電的轉(zhuǎn)換與熱能的儲(chǔ)存，并利用太陽能光伏、風(fēng)電、傳統(tǒng)波谷電的互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的太陽能發(fā)電主要有光伏和光熱兩種，光伏發(fā)電需要硅或其他特殊材料進(jìn)行發(fā)電，光熱發(fā)電有槽式、塔式和蝶式。熱電主要是大規(guī)模的發(fā)電，缺乏小規(guī)模、家庭化、低成本化的熱發(fā)電系統(tǒng)，同時(shí)現(xiàn)有的太陽能真空集熱管主要應(yīng)用于太陽能熱水器，還沒有采用太陽能真空集熱管為采集能源進(jìn)行熱發(fā)電的系統(tǒng)。
[0003]現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)非常的成熟，以及太陽能光伏發(fā)電也是非常成熟，但是由于光伏和風(fēng)力發(fā)電主要技術(shù)問題在于其發(fā)電都是波動(dòng)電力，由于風(fēng)力及太陽能的強(qiáng)度無法控制，因而其發(fā)出的電力也是無法控制，因而波動(dòng)是必然的，這樣給電力傳輸帶來困難，為了防止電網(wǎng)被摧毀，因而很多的風(fēng)力發(fā)出的電力以及光伏所發(fā)出的的電力被拋棄，每年中國現(xiàn)在棄電達(dá)到百億元，為了將其電力能夠使用，采用了很多的技術(shù)方案。
[0004]采用壓縮控制進(jìn)行對(duì)電力進(jìn)行儲(chǔ)存，這是現(xiàn)有的正在進(jìn)行的技術(shù)，但是其效率僅僅可以到達(dá)70%，及其可以將70%的風(fēng)力或光伏的電力轉(zhuǎn)換為平穩(wěn)的電力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種雙腔體電蓄熱器，至少包含有一個(gè)容器，容器內(nèi)部設(shè)置有至少二個(gè)腔體，一個(gè)為蓄熱腔體，一個(gè)為換熱腔體，在蓄熱腔體內(nèi)設(shè)置有蓄熱材料；在蓄熱材料內(nèi)設(shè)置有將電能轉(zhuǎn)換為熱能的器件，將電能轉(zhuǎn)換為熱能，經(jīng)轉(zhuǎn)換的熱能儲(chǔ)存在蓄熱材料內(nèi)；實(shí)現(xiàn)熱能的儲(chǔ)存和利用。
[0006]本發(fā)明將電熱轉(zhuǎn)換與蓄熱和利用通過一個(gè)容器實(shí)現(xiàn)結(jié)合和利用，特別是可以實(shí)現(xiàn)不同溫度以及高溫的使用，采用固體粒塊、混凝土蓄熱可以實(shí)現(xiàn)1500度以內(nèi)的蓄熱和換熱，從而使的電能被高效的利用和轉(zhuǎn)換。
[0007]本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一種利用雙腔體蓄熱器實(shí)現(xiàn)風(fēng)光電蓄熱互補(bǔ)電站，通過將風(fēng)光電產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換為熱能，然后再將其利用雙腔體電蓄熱器進(jìn)行儲(chǔ)存后發(fā)電。
[0008]具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
雙腔電蓄熱器，包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)、電熱轉(zhuǎn)換器、固體粒塊，殼體，保溫材料等，其特征是:
至少包含有一個(gè)容器，容器內(nèi)部設(shè)置有至少二個(gè)腔體，一個(gè)為蓄熱腔體，一個(gè)為換熱腔體，在蓄熱腔體內(nèi)設(shè)置有蓄熱材料；在蓄熱材料內(nèi)設(shè)置有將電能轉(zhuǎn)換為熱能的器件，將電能轉(zhuǎn)換為熱能，經(jīng)轉(zhuǎn)換的熱能儲(chǔ)存在蓄熱材料內(nèi)；
在換熱腔體上設(shè)置有流體進(jìn)口以及出口，流體從進(jìn)口進(jìn)入到容器內(nèi)部，并通過換熱器件與蓄熱材料進(jìn)行換熱，換熱后的高溫流體從出口流出，實(shí)現(xiàn)熱能的利用。
[0009]所述的將電能轉(zhuǎn)換為熱能的器件選擇自下列一種或多種: A、電阻絲，利用金屬的電阻產(chǎn)生熱能的器件；
B、電熱陶瓷；
C、電感加熱器，電磁感應(yīng)產(chǎn)生熱能的器件；
D、微波電熱轉(zhuǎn)換器，設(shè)置有微波發(fā)生器，可以將電能轉(zhuǎn)換為熱能。
[0010]所述的蓄熱材料選擇自下列一種或多種:
A、固體粒塊蓄熱材料；所述的固體粒塊為由金屬或非金屬或其混合物組成的顆?；蛘?和磚塊，或者自然界存在額度沙粒、鵝卵石、小石塊，固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、不規(guī)則現(xiàn)狀；在固體粒塊上加工有凹或/和凸部位，或者在固體粒塊上設(shè)置有用于相互連接或者與其他器件連接的連接裝置；
B、流體蓄熱材料；包括液體、氣體、等離子體或其混合物；
C、液態(tài)金屬蓄熱材料；
D、混凝土蓄熱材料；
E、熔融鹽蓄熱材料。
[0011]所述流體與蓄熱材料的換熱器器件，選擇下列一種:
A、流體管道換熱:設(shè)置有蓄熱材料與換熱腔體之間的多個(gè)管道，管道的進(jìn)口與出口與換熱腔室的進(jìn)口與的出口相互連通，使得流體可以在管道內(nèi)流動(dòng)；管道的一部分設(shè)置在蓄熱腔體內(nèi)，另一部分設(shè)置在換熱腔體內(nèi)；
B、熱管換熱:采用重力熱管或循環(huán)熱管，重力熱管的蒸發(fā)段設(shè)置在蓄熱腔室內(nèi)并與蓄熱材料進(jìn)行緊密連接進(jìn)行換熱，冷凝段設(shè)置在換熱腔室，并與流體進(jìn)行換熱；對(duì)于循環(huán)熱管熱管的部分殼體設(shè)置在蓄熱材料腔室內(nèi)，其余部分設(shè)置在換熱腔室，并與流體進(jìn)行換熱；熱管工作介質(zhì)根據(jù)需要選取10-1200度的熱管工作介質(zhì)。
[0012]所述的電能包括至少寫列一種發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的電能:
A、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)；
B、風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)；
C、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)；
D、傳統(tǒng)煤、油、氣發(fā)電方式所發(fā)電系統(tǒng)；
E、生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)。
[0013]所述的流體選擇自至少下列一種:
A、氣體；
B、液體，包括導(dǎo)熱油；
C、熔融鹽；
D、液態(tài)金屬，包括溫度500度以下為液態(tài)的金屬；
E、等離子體；
F、超臨界體。
[0014]一種風(fēng)光電制蓄熱互補(bǔ)電站，其特征是:包括利用上述的雙腔體蓄熱器，以及至少包含有一組第一發(fā)電系統(tǒng)，選擇自下列一種:
A、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)；
B、風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)，
C、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)； D、傳統(tǒng)發(fā)電方式所發(fā)出的波谷電；
以及至少一個(gè)將電能轉(zhuǎn)換為熱能的設(shè)備，將第一發(fā)電系統(tǒng)的電能轉(zhuǎn)換為熱能通過利用上述的雙腔體蓄熱器進(jìn)行儲(chǔ)存；
以及至少包含第二發(fā)電系統(tǒng)，將儲(chǔ)存的熱能轉(zhuǎn)換為電能。
[0015]設(shè)置有多個(gè)發(fā)電機(jī)組，多個(gè)發(fā)電機(jī)組與多個(gè)蓄熱器進(jìn)行連接，多臺(tái)蓄熱器可以并行共同發(fā)電；高溫采用背壓發(fā)電機(jī)組，背壓發(fā)電機(jī)組與低溫發(fā)電機(jī)組進(jìn)行連接，將背壓發(fā)電機(jī)組的余熱進(jìn)行利用。
[0016]從多個(gè)不同的區(qū)域，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)、傳統(tǒng)發(fā)電方式所發(fā)出的波谷電的電力輸送到一個(gè)中央轉(zhuǎn)換站中，利用中央轉(zhuǎn)換站的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)將電能轉(zhuǎn)換為熱能，將多個(gè)不同的能源形式轉(zhuǎn)換的熱能集中成為大型蓄熱器，大型蓄熱器直接轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)現(xiàn)分布式采集集中發(fā)電。
[0017]從多個(gè)不同的區(qū)域，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)、傳統(tǒng)發(fā)電方式所發(fā)出的波谷電力，再去發(fā)電區(qū)域內(nèi)設(shè)置電熱轉(zhuǎn)換裝置，將電能轉(zhuǎn)換熱能后以熱能形式進(jìn)行儲(chǔ)存，將儲(chǔ)存在不同的區(qū)域的蓄熱器的集中到一個(gè)中央蓄熱器中，將多個(gè)蓄熱器的熱能集中到一個(gè)中央蓄熱器中，再將中央蓄熱器的熱能轉(zhuǎn)換為電倉泛。
[0018]采用本發(fā)明的技術(shù)方案可產(chǎn)生如下的有益效果:
1、本發(fā)明采用雙腔蓄熱技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電能的轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存與利用的高效結(jié)合，可以達(dá)到1500度的進(jìn)行高溫蓄熱和轉(zhuǎn)換，這樣可以實(shí)現(xiàn)高效的電能的儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換。
[0019]2、本發(fā)明高溫蓄熱轉(zhuǎn)換技術(shù)，可以將多種形式的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行高效的結(jié)合儲(chǔ)存后利用，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)光電有效的互補(bǔ)發(fā)電。
[0020]3、本發(fā)明可以高效的利用垃圾電力后儲(chǔ)存利用，解決了將垃圾電力轉(zhuǎn)換為優(yōu)質(zhì)電力的問題。
【附圖說明】
[0021 ] 圖1是雙腔電蓄熱器示意圖。
[0022]圖2是風(fēng)光電互補(bǔ)電站示意圖。
[0023]圖中標(biāo)號(hào)含義:
1:容器，2:進(jìn)口，3:出口，4:蓄熱材料，5:流體管道，6:電阻絲，7:微波器件，8:電磁感應(yīng)器件，9:熱管，10:蓄熱腔體，11:換熱腔體，12:電控制器件，13:煤發(fā)電，14:太陽能光伏發(fā)電，15:風(fēng)力發(fā)電，16:沼氣發(fā)電，17:背壓機(jī)組,18:螺桿機(jī)組。
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1、雙腔電蓄熱器
圖1是容器I，其內(nèi)部設(shè)置有兩個(gè)腔體，一個(gè)為換熱腔體11，一個(gè)為蓄熱腔體10，換熱腔體11上設(shè)置有流體進(jìn)口 2以及出口 3，蓄熱腔體10內(nèi)設(shè)置有蓄熱材料4 ;在蓄熱材料內(nèi)設(shè)置有將電能轉(zhuǎn)換為熱能的器件，將電能轉(zhuǎn)換為熱能，經(jīng)轉(zhuǎn)換的熱能儲(chǔ)存在蓄熱材料內(nèi)；電熱轉(zhuǎn)換器件為電阻絲6，微波器件7以及電磁感應(yīng)器件8，在最右側(cè)為熱管9加熱，電熱首先加熱熱管9的蒸發(fā)端，然后通過設(shè)置在蓄熱材料內(nèi)部的冷凝端進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄熱材料的加熱。
[0025]換熱腔體11上設(shè)置有流體進(jìn)口 2以及出口 3，并設(shè)置有連接進(jìn)口與出口的管道5，管道的一部分設(shè)置在容器的蓄熱材料內(nèi)，并與蓄熱材料進(jìn)行緊密連接，流體從進(jìn)口進(jìn)入到容器內(nèi)部，并與蓄熱材料進(jìn)行換熱，后實(shí)現(xiàn)熱能的儲(chǔ)存和利用。
[0026]本實(shí)施例中可以采用水為低溫的蓄