一种热化学储热体系的物性测量系统及方法与流程

本发明涉及物性测量，尤其涉及一种热化学储热体系的物性测量系统及方法。

背景技术：

1、热化学储能是一种创新性的能源存储技术，其核心理念是通过可逆的热化学反应将热能存储于化学键中，以实现高效的能量储存和释放。

2、在热化学反应过程中需要很高的温度，大部分反应温度都超过了300℃，其中在碳酸盐的分解和化合反应中，反应温度达到了600～700℃，早已超过了常规电子称重传感器的工作温度范围。因此，对于热化学储热体系而言，目前缺乏一种有效的物性测量手段。

技术实现思路

1、本发明提供了一种热化学储热体系的物性测量系统及方法，能够对热化学储热体系的物性进行有效测量。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种热化学储热体系的物性测量系统，包括物性测量单元和控制单元，其中：

3、所述物性测量单元包括壳体、设置于所述壳体内的支撑组件、设置于所述支撑组件上的弹簧、设置于所述弹簧上的容器以及设置于所述壳体外的摄像头，所述壳体为密闭壳体，所述壳体开设有可视窗口，所述可视窗口上设置有刻度尺，所述摄像头、所述刻度尺和所述容器依次相对，所述容器内设置有待测的热化学储热体系；

4、在所述热化学储热体系进行储能时，所述壳体内通入有高温空气，以使所述热化学储热体系吸热并发生分解反应；

5、在所述热化学储热体系进行释能时，所述壳体内通入有高温反应气，以使所述热化学储热体系放热并发生化合反应；

6、所述摄像头用于采集储能或释能时所述容器在高度方向上的位置变化量；

7、所述控制单元与所述摄像头电连接，用于基于所述位置变化量和所述弹簧的弹性系数确定所述容器的质量变化量。

8、第二方面，本发明实施例提供了一种热化学储热体系的物性测量方法，应用于上述实施例所述的系统，包括：

9、将所述热化学储热体系放置于所述容器中；

10、在所述热化学储热体系进行储能时，向所述壳体内通入高温空气，以使所述热化学储热体系吸热并发生分解反应；

11、在所述热化学储热体系进行释能时，向所述壳体内通入高温反应气，以使所述热化学储热体系放热并发生化合反应；

12、利用所述摄像头采集储能或释能时所述容器在高度方向上的位置变化量；

13、利用所述控制单元基于所述位置变化量和所述弹簧的弹性系数确定所述容器的质量变化量。

14、由上述方案可知，本发明提供的热化学储热体系的物性测量系统，通过设置物性测量单元，以利用摄像头采集储能或释能时容器在高度方向上的位置变化量，通过设置控制单元，以基于位置变化量和物性测量单元中弹簧的弹性系数确定容器的质量变化量。因此，上述技术方案能够对热化学储热体系的物性进行有效测量。

技术特征：

1.一种热化学储热体系的物性测量系统，其特征在于，包括物性测量单元(1)和控制单元(2)，其中：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述壳体(11)设置有可拆卸的上盖(113)，所述支撑组件(12)包括固定于所述壳体(11)内壁上的第一支撑件(121)和设置于所述第一支撑件(121)上的第二支撑件(122)，所述弹簧(13)固定于所述第二支撑件(122)上，所述第二支撑件(122)和所述弹簧(13)可在所述上盖(113)打开后从所述壳体(11)内取出。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一支撑件(121)为四个，所述第二支撑件(122)呈十字结构，所述弹簧(13)为四个，每个所述弹簧(13)固定于所述十字结构的一条边上，所述容器(14)的底部设置有四个凸起(141)，每个所述凸起(141)均位于一个所述弹簧(13)内。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，每个所述第一支撑件(121)均设置有第一台阶(123)，所述十字结构的每条边的末端均设置有第二台阶(124)，所述第二台阶(124)搭设于所述第一台阶(123)上。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热化学储热体系包括ca(oh)2/cao、mg(oh)2/mgo、caco3/cao、mgco3/mgo中的至少一种；和/或，

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热化学储热体系为多孔结构体。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述容器(14)内部设置有多个面积相同的分区(142)，每个所述分区(142)内均设置有一个相同结构且相同类型的所述热化学储热体系，每个所述热化学储热体系中均插有热电偶(143)，不同所述分区(142)内的所述热电偶(143)的插入深度不同。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，其特征在于，还包括空气供给单元(3)、混合器(5)和至少一个反应气供给单元(4)，所述空气供给单元(3)和至少一个反应气供给单元(4)均与所述混合器(5)连通，所述混合器(5)和所述壳体(11)连通，所述空气供给单元(3)包括常温空气管路(32)和高温空气管路(33)，所述高温空气管路(33)上设置有加热器(31)，所述反应气包括水蒸气和二氧化碳；

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述壳体(11)的出口设置有冷凝器(6)，连接所述空气供给单元(3)和所述混合器(5)的管路、连接所述反应气供给单元(4)和所述混合器(5)的管路、连接所述混合器(5)和所述壳体(11)的管路、连接所述壳体(11)和所述冷凝器(6)的管路均采用钢管；

10.一种热化学储热体系的物性测量方法，其特征在于，应用于权利要求1-9中任一项所述的系统，包括：

技术总结
本发明涉及物性测量技术领域，特别涉及一种热化学储热体系的物性测量系统及方法。该系统包括物性测量单元和控制单元，物性测量单元包括壳体、设置于壳体内的支撑组件、设置于支撑组件上的弹簧、设置于弹簧上的容器以及设置于壳体外的摄像头，壳体开设有可视窗口，可视窗口上设置有刻度尺，摄像头、刻度尺和容器依次相对，容器内设置有待测的热化学储热体系；在热化学储热体系进行储能时，壳体内通有高温空气；在热化学储热体系进行释能时，壳体内通有高温反应气；摄像头用于采集储能或释能时容器在高度方向上的位置变化量；控制单元用于基于位置变化量和弹簧的弹性系数确定容器的质量变化量。该方案能够对热化学储热体系的物性进行有效测量。

技术研发人员：黄平安,王冬冬,苏辉,杨薛明,梁巍宸,陈建志,陈家宁,申峰昊,李德华
受保护的技术使用者：保定维赛新材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27