一种电网谷电蓄热供热装置的制作方法与流程

1.本发明涉及储能技术领域，具体为一种电网谷电蓄热供热装置的制作方法。


背景技术：

2.储能是在能量富裕的时候，利用特殊技术与装置把能量储存起来，在不足时把能量释放出来，从而调节能量供求在时间和强度上不匹配的问题，储能有很多类型，如电化学储能、热储能、机械储能、氢储能、抽水储能、压缩空气储能等，在众多储能技术中，没有最好的，只有最合适的；
3.电厂是全天候持续发电的，如果发出来的电不用掉，用于发电的能源也就浪费掉了，一个发电厂发电能力通常是固定的不轻易改变的，但是用电高峰通常在白天，往往白天电不够用，夜晚则是用电低谷，用不掉的电都浪费了，把夜间用不掉的电能储存起来，用于白天使用，即所谓“削峰填谷”，削峰填谷是调整用电负荷，减小电网负荷峰谷差，使发电用电趋于平衡的有效途径；
4.与储电相比，储热具有低成本、长寿命、容量大、环保无污染等诸多优点，就目前的技术水平而言，热储能要比电池储能具有更大的成本优势，而且，热能在能源利用终端中约占70％，无论是居民生活、农业、工业和国防，热能利用无处不在；
5.当下提到储热行业，多数人印象是“相变”、“熔盐”、“光热发电”等，但是，储热行业与储电行业差距很大，差距是多方面的，其中关键的是没有一个凝聚储热产业链的具有代表性的概念，没有概念，做起事来就无章法、就无头绪，储热行业也就很难有力量，因此，诞生了“蓄热池”这个概念；
6.储热技术的几个必要指标是：材料性能、传热、系统分析、循环稳定性和过程控制等因素；而关键性的要求主要是储热密度高、快速响应、无腐蚀无污染、低成本等，今后，有以下一些发展趋势：
7.1、开发高效低价的储热系统是未来“0碳”供热的方向；
8.2、相变储热虽然储热密度大，有利于设备的紧凑化和微型化，但材料的一些性质需进一步研究，复合储热材料可有效平衡性质之间优缺点，所以开发高性能的复合结构储热材料具有重要意义；
9.3、化学储热温度范围广，储热密度大，但是工艺复杂并且技术成熟度低，需要加强反应速率和传热性能良好匹配等方面的研究；
10.4、相变储热和化学储热的优势明显，这两种方式是未来研究的重点方向；
11.5、储热式装置(机组)不单纯是传统意义的储热产品，而往往是复杂系统，需要进一步研究储热式装置(机组)系统集成与优化，需要研究复杂动力学，系统动态模拟与优化，以及复杂系统的动态控制等。


技术实现要素：

12.(一)解决的技术问题
13.本发明的目的在于提供一种电网谷电蓄热供热装置的制作方法，以解决上述背景技术中提出电厂是全天候持续发电的，如果发出来的电不用掉，用于发电的能源也就浪费掉了，一个发电厂发电能力通常是固定的不轻易改变的，但是用电高峰通常在白天，往往白天电不够用，夜晚则是用电低谷，用不掉的电都浪费了，能量供求在时间和强度上不匹配的问题。
14.(二)技术方案
15.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电网谷电蓄热供热装置的制作方法，包括以下制作步骤：
16.s1、确定蓄热池的设计点；
17.不同应用场景的蓄热池的设计点是不同的，如：在植物性天然香料生产中，水蒸气蒸馏是最常用的一种技术，水中蒸馏加热温度一般为95℃左右，果汁浓缩是将原汁在较高真空度下，在60～65℃温度环境下，蒸发出原汁中的大部分水分，低温肉制品采用低温处理，即将肉制品中心温度达到68～72℃保持30分钟，理论上讲，这样的杀菌温度致病微生物可被完全杀灭，保证了产品食用的安全、可靠，最大限度地保持了肉原有的组织结构和天然成分，再如，建筑供暖使用不同的末端方式供热温度是不同的，地板辐射采暖进水温度≤60℃，用暖气片采暖进水温度需要70℃左右；
18.s2、确定储热材料相变温度；
19.当储热材料的相变温度与设计点温度相适应，才能在设计点温度较长时间持续供热，但是，在常见的相变储热材料中满足设计点温度的材料极少，需要进行新型复合储热材料的开发，对已有相变材料的相容性改进，以满足相变温度、较高熔化热、高比热容、低腐蚀性和良好的循环稳定性等要求。
20.优选的，还包括以下制作步骤：
21.s3、进行热力计算；
22.计算蓄热量、供热量、最高储热温度、端温差、加热时间、加热功率、传热系数、热损失系统等参数；
23.s4、确定储热容积；
24.储热容积是指蓄热池的储热池的容积。在确定了储热材料的单位体积潜热储热量、比热容、最高储热温度、端温差、加热时间等参数后，可得出储热池的容积。
25.优选的，还包括以下制作步骤：
26.s5、设计储热槽；
27.储热池主要由储热槽、散热器、换热器等组成，首先需要确定储热槽的形式(如箱式或罐式)，根据储热池的容积，确定箱式或罐式储热池的尺寸(箱式确定长、宽、高等尺寸，罐式确定直径与高度)，根据储热材料的腐蚀性等选择储热槽使用的材料，腐蚀性较强的一般选择不锈钢，无腐蚀性或较低的选择普通钢板或镀锌钢板等，储热槽主要包括壳体、顶盖两部分。壳体焊接而成，顶盖与壳体采用螺栓连接；
28.s6、设计散热器和换热器；
29.散热器是指电热转换热传导的装置，采用导热性能好的材料，如紫铜、铝合金等制作，对于腐蚀性较强的储热材料，采用不锈钢制作，换热器是指传热工质与储热材料之间的热交换，根据不同温度选择不同工质，如水、导热油等，换热器采用导热性能好的材料，如紫
铜、铝合金等制作，对于腐蚀性较强的储热材料，采用不锈钢制作。
30.优选的，还包括以下制作步骤：
31.s7、保温层设计；
32.根据最高储热温度选择相应耐热温度的保温材料，或者采用内外两层不同耐热温度的保温材料，内层用采用耐较高温度的储热材料，外层采用较低耐热温度的储热材料，根据总体设计的热损失系数及选择的保温材料的导热性能，确定保温层厚度。
33.优选的，还包括以下制作步骤：
34.s8、蓄热池外壳体设计；
35.蓄热池的外壳体一般分为三部分：底座、中壳体、上壳体，根据储热槽及保温层厚度确定外壳体长、宽、高等尺寸，根据实际应用场景、蓄热池总重量、运输方式、使用方式(单个、模块化、叠垛式等)确定外壳体的强度、刚度、耐冲击性、装卸方式及其相应的部件。
36.优选的，还包括以下制作步骤：
37.s9、设计控制系统；
38.控制系统主要包括启停时间、温度控制、巡回检测、故障报警、模式切换等，选择继电器、漏电保护、plc、触摸屏、传感器等。
39.优选的，还包括以下制作步骤：
40.s10、工业设计；
41.蓄热池工业设计是指产品的外观，外观应集功能与审美为一体，与应用场景相协调，一般采取适当颜色的涂层(如过塑、喷漆)，或设计外装饰板进行装饰等。
42.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
43.1、该电网谷电蓄热供热装置的制作方法，可以用于电网“削峰填谷”，充分发挥电价信号作用，引导电力用户削峰填谷；
44.2、该电网谷电蓄热供热装置的制作方法，为工商业用户降低生产成本，对于工商业用电大户来说，对峰谷电价敏感性非常高，充分利用峰谷电价差，可大幅度降低用能成本，降低产品生产成本；
45.3、该电网谷电蓄热供热装置的制作方法，可以用于农村“煤改电”供暖，通过使用“低谷电”，既能起到调峰作用，又具有清洁、高效和便捷的优势，合理利用过剩电量，市场潜力大。
附图说明
46.图1为本发明箱式谷电蓄热池剖面结构示意图；
47.图2为本发明箱式谷电蓄热池的外装饰设计剖面结构示意图；
48.图3为本发明罐式谷电蓄热池剖面结构示意图。
具体实施方式
49.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.实施例一
51.请参阅图1-图3，本发明提供一种技术方案：一种电网谷电蓄热供热装置的制作方法，包括以下制作步骤：
52.s1、制作储热槽；
53.根据储热材料的腐蚀性等选择储热槽使用的材料，腐蚀性较强的一般选择不锈钢，无腐蚀性或较低的选择普通钢板或镀锌钢板等，储热槽主要包括壳体、顶盖两部分，壳体焊接而成，顶盖与壳体采用螺栓连接；
54.s2、制作散热器和换热器。
55.还包括以下制作步骤：
56.s3、制作外壳体；
57.蓄热池的外壳体一般分为三部分：底座、中壳体、上壳体，根据设计采用相应厚度的钢板焊接而成；
58.s4、制作外装饰板；
59.蓄热池的外装饰板用较薄的钢板折成的立柱、箱板，内防锈漆，外涂面漆。
60.还包括以下制作步骤：
61.s5、储热池组装；
62.将散热器放置在储热槽相应的隔箱内，把换热器安装在储热槽相应的位置并用螺栓固定，安装顶盖上的电热转换装置等；
63.s6、铺装底面保温层；
64.按照设计尺寸，在外壳体底座上铺装保温层，镶嵌加强承重立柱，填充保温发泡剂，清理表面。
65.还包括以下制作步骤：
66.s7、安装储热池；
67.将储热池吊装放置在外壳体底座保温层设计外置，安装防止撞击及固定的塑料板。
68.还包括以下制作步骤：
69.s8、铺装周边保温层。
70.还包括以下制作步骤：
71.s9、安装外壳的中壳体。
72.还包括以下制作步骤：
73.s10、安装传感器；
74.s11、充填储热材料；
75.s12、安装电缆及线槽；
76.s13、铺装顶面保温层；
77.s14、安装外壳的上壳体。
78.实施例二
79.请参阅图1-图3，一种电网谷电蓄热供热装置的制作方法，包括以下制作步骤：
80.s1、确定蓄热池的设计点；
81.不同应用场景的蓄热池的设计点是不同的，如：在植物性天然香料生产中，水蒸气
蒸馏是最常用的一种技术，水中蒸馏加热温度一般为95℃左右，果汁浓缩是将原汁在较高真空度下，在60～65℃温度环境下，蒸发出原汁中的大部分水分，低温肉制品采用低温处理，即将肉制品中心温度达到68～72℃保持30分钟，理论上讲，这样的杀菌温度致病微生物可被完全杀灭，保证了产品食用的安全、可靠，最大限度地保持了肉原有的组织结构和天然成分，再如，建筑供暖使用不同的末端方式供热温度是不同的，地板辐射采暖进水温度≤60℃，用暖气片采暖进水温度需要70℃左右；
82.s2、确定储热材料相变温度；
83.当储热材料的相变温度与设计点温度相适应，才能在设计点温度较长时间持续供热，但是，在常见的相变储热材料中满足设计点温度的材料极少，需要进行新型复合储热材料的开发，对已有相变材料的相容性改进，以满足相变温度、较高熔化热、高比热容、低腐蚀性和良好的循环稳定性等要求。
84.还包括以下制作步骤：
85.s3、进行热力计算；
86.计算蓄热量、供热量、最高储热温度、端温差、加热时间、加热功率、传热系数、热损失系统等参数；
87.s4、确定储热容积；
88.储热容积是指蓄热池的储热池的容积。在确定了储热材料的单位体积潜热储热量、比热容、最高储热温度、端温差、加热时间等参数后，可得出储热池的容积。
89.还包括以下制作步骤：
90.s5、设计储热槽；
91.储热池主要由储热槽、散热器、换热器等组成，首先需要确定储热槽的形式(如箱式或罐式)，根据储热池的容积，确定箱式或罐式储热池的尺寸(箱式确定长、宽、高等尺寸，罐式确定直径与高度)，根据储热材料的腐蚀性等选择储热槽使用的材料，腐蚀性较强的一般选择不锈钢，无腐蚀性或较低的选择普通钢板或镀锌钢板等，储热槽主要包括壳体、顶盖两部分。壳体焊接而成，顶盖与壳体采用螺栓连接；
92.s6、设计散热器和换热器；
93.散热器是指电热转换热传导的装置，采用导热性能好的材料，如紫铜、铝合金等制作，对于腐蚀性较强的储热材料，采用不锈钢制作，换热器是指传热工质与储热材料之间的热交换，根据不同温度选择不同工质，如水、导热油等，换热器采用导热性能好的材料，如紫铜、铝合金等制作，对于腐蚀性较强的储热材料，采用不锈钢制作。
94.还包括以下制作步骤：
95.s7、保温层设计；
96.根据最高储热温度选择相应耐热温度的保温材料，或者采用内外两层不同耐热温度的保温材料，内层用采用耐较高温度的储热材料，外层采用较低耐热温度的储热材料，根据总体设计的热损失系数及选择的保温材料的导热性能，确定保温层厚度。
97.还包括以下制作步骤：
98.s8、蓄热池外壳体设计；
99.蓄热池的外壳体一般分为三部分：底座、中壳体、上壳体，根据储热槽及保温层厚度确定外壳体长、宽、高等尺寸，根据实际应用场景、蓄热池总重量、运输方式、使用方式(单
个、模块化、叠垛式等)确定外壳体的强度、刚度、耐冲击性、装卸方式及其相应的部件。
100.还包括以下制作步骤：
101.s9、设计控制系统；
102.控制系统主要包括启停时间、温度控制、巡回检测、故障报警、模式切换等，选择继电器、漏电保护、plc、触摸屏、传感器等。
103.还包括以下制作步骤：
104.s10、工业设计；
105.蓄热池工业设计是指产品的外观，外观应集功能与审美为一体，与应用场景相协调，一般采取适当颜色的涂层(如过塑、喷漆)，或设计外装饰板进行装饰等。
106.最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。