一种用于供暖领域的储能装置及其储能方法与流程

1.本发明涉及供暖储能技术领域，具体涉及一种用于供暖领域的储能装置及其储能方法。


背景技术：

2.随着各地对煤锅炉采暖改造要求的日益增加，利用低谷电进行储能供热的方式被越来越多用在新建和改造的采暖项目上，低谷电价也使电储能供暧运行费用低于燃气锅炉的供暖费用。在晚间8小时的低谷电时段需要将白天10
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16小时的用热储存在储能装置中，现用于供暖的储能方式主要有：相变储能和固体储能。但相变储能耐久性较差、经济性不高、对容器的腐蚀、导热系数小，传热性能差；固体蓄热温度太高，对零部件损伤比较大，使用寿命短，进口的价格又高。电热元件通电后源源不断地产生出热量必须被蓄热介质不断地吸收，才能保持热量平衡，否则电热元件的温度会无限制的升高直至烧毁。因此亟需一种用于供暖领域的储能装置及其储能方法来解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于供暖领域的储能装置及其储能方法，以解决背景技术中提到的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于供暖领域的储能装置，包括储能罐，所述储能罐中安装有固定支架，所述固定支架上方和下方分别安装有上布水器和下布水器；
4.所述上布水器和下布水器结构相同，均包括进出水管，所述进出水管连接连接异径管，所述连接异径管连接三通管一端，所述三通管的另外两端连接水流分配管，所述水流分配管连接布水管，所述布水管上开有布水孔。
5.优选地，所述布水管为八边形闭合结构，所述布水管设有多个，且尺寸逐渐变大，多个布水管同圆心套装分布。
6.优选地，所述水流分配管包括一级水流分配管，所述一级水流分配管通过异径弯管连接二级水流分配管的中部，所述二级水流分配管的两端通过异径弯管ⅰ连接三级水流分配管中部，所述三级水流分配管通过异径弯管ⅱ连接四级水流分配管，所述四级水流分配管通过异径管ⅰ连接布水管。
7.优选地，所述四级水流分配管为多通道管道，所述四级水流分配管同时通过异径管ⅰ连接多个布水管。
8.优选地，所述进出水管的进口处安装有连接法兰。
9.优选地，所述布水管设有六个，所述四级水流分配管为四通道管道，分别通过异径弯管ⅱ连接一个三级水流分配管、通过异径管ⅰ连接三个布水管。
10.优选地，所述固定支架包括外圈支架立柱和内圈支架立柱，所述外圈支架立柱设有多个，沿最外侧的布水管外侧分布，所述内圈支架立柱位于最内侧布水管的内测，所述外圈支架立柱上安装有外圈梁，所述外圈支架立柱通过支架主梁连接内圈支架立柱，所述支
架主梁中部安装有中间圈梁，所述内圈支架立柱上安装有内圈梁，所述外圈支架立柱和内圈支架立柱固定于储能罐的底部。
11.优选地，所述外圈梁、支架主梁、中间圈梁和内圈梁均配合外圈支架立柱和内圈支架立柱形成固定层，所述固定层设有两个，沿外圈支架立柱和内圈支架立柱上下分布，所述上布水器和下布水器分别安装于上下两个固定层上。
12.优选地，所述固定支架为不锈钢支架。
13.一种用于供暖领域的储能装置的储能方法，具体包括以下内容：
14.在冬季的蓄热循环中，热水机组送来的热水由储能罐上部的上布水器进入储能罐，而储能罐原有的冷水则从储能罐下部的下布水器流出，进入热水机组加温；随着热水体积的增加，储能罐内内冷热水交界的斜温层将被向下推移，而储能罐中总水量保持不变；在放热循环中，水流动方向相反，热水由上部布水器被放热泵抽出送至用户，经换热后的温度较低的水则从下布水器进入储能罐。
15.本发明的技术效果和优点：本装置能在同一储罐内不增加机械部件实现储罐内冷热水不混合，提高了储能罐的使用效率，达到节省设备、空间，减小投资成本，减低运行费用；避免了其他储能材料在运行中出现的开裂、粉化、相间分层、过冷等影响使用的问题。
附图说明
16.图1为本发明的结构示意图；
17.图2为本发明的固定支架结构示意图；
18.图3为本发明的固定支架安装图；
19.图4为本发明的储能方法原理示意图。
20.图中：1
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储能罐，2
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固定支架，3
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上布水器，4
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下布水器，5
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进出水管，6
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异径管，7
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三通管，8
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布水管，9
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布水孔，10
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一级水流分配管，11
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异径弯管，12
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二级水流分配管，13
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异径弯管ⅰ，14
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三级水流分配管，15
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异径管ⅰ，16
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连接法兰，17
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异径弯管ⅱ，18
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四级水流分配管，21
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外圈支架立柱，22
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内圈支架立柱，23
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外圈梁，24
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支架主梁，25
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中间圈梁，26
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内圈梁。
具体实施方式
21.为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接或是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
22.实施例1
23.如图1和图3所示的一种用于供暖领域的储能装置，包括储能罐1，所述储能罐1中安装有固定支架2，所述固定支架2上方和下方分别安装有上布水器3和下布水器4；
24.所述上布水器3和下布水器4结构相同，均包括进出水管5，所述进出水管5连接连接异径管6，所述连接异径管6连接三通管7一端，所述三通管7的另外两端连接水流分配管，所述水流分配管连接布水管8，所述布水管8上开有布水孔9，所述布水管8为八边形闭合结
构，所述布水管8设有多个，且尺寸逐渐变大，多个布水管8同圆心套装分布。
25.实施例2
26.如图1
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图3所示的一种用于供暖领域的储能装置，包括储能罐1，所述储能罐1中安装有固定支架2，所述固定支架2上方和下方分别安装有上布水器3和下布水器4；
27.所述上布水器3和下布水器4结构相同，均包括进出水管5，所述进出水管5的进口处安装有连接法兰16，所述进出水管5连接连接异径管6，所述连接异径管6连接三通管7一端，所述三通管7的另外两端连接一级水流分配管10，所述一级水流分配管10通过异径弯管11连接二级水流分配管12的中部，所述二级水流分配管12的两端通过异径弯管ⅰ13连接三级水流分配管14中部，所述三级水流分配管14通过异径弯管ⅱ17连接四级水流分配管18，所述四级水流分配18管通过异径管ⅰ15连接布水管8，所述布水管8上开有布水孔9，所述布水管8为八边形闭合结构，所述布水管8设有六个，且尺寸逐渐变大，六个布水管8同圆心套装分布，所述四级水流分配管1为四通道管道，分别通过异径弯管ⅱ17连接一个三级水流分配管14、通过异径管ⅰ15连接三个布水管8；
28.所述固定支架2为不锈钢支架，包括外圈支架立柱21和内圈支架立柱22，所述外圈支架立柱21设有多个，沿最外侧的布水管8外侧分布，所述内圈支架立柱22位于最内侧布水管8的内测，所述外圈支架立柱21上安装有外圈梁23，所述外圈支架立柱21通过支架主梁24连接内圈支架立柱22，所述支架主梁24中部安装有中间圈梁25，所述内圈支架立柱22上安装有内圈梁26，所述外圈支架立柱21和内圈支架立柱22固定于储能罐1的底部，所述外圈梁23、支架主梁24、中间圈梁25和内圈梁26均配合外圈支架立柱21和内圈支架立柱22形成固定层，所述固定层设有两个，沿外圈支架立柱21和内圈支架立柱22上下分布，所述上布水器3和下布水器4分别安装于上下两个固定层上。
29.一种用于供暖领域的储能装置的储能方法，具体包括以下内容：
30.如图4所示，通过连接法兰16将上布水器3和下布水器4连接热水机组的出水端和进水端，在冬季的蓄热循环中，热水机组送来的热水由上布水器3的进出水管5进入，经过一级水流分配管10、二级水流分配管12和三级水流分配管14进入每个布水管8，通过布水管8上的布水孔9流入储能罐1，而储能罐1原有的冷水则通过布水孔9进入布水管8，再通过三级水流分配管14、二级水流分配管12和一级水流分配管10，从储能罐1下部的下布水器4的进出水管5流出，进入热水机组加温；随着热水体积的增加，储能罐1内冷热水交界形成的斜温层将被向下推移，而储能罐1中总水量保持不变；在放热循环中，水流动方向相反，上部布水器3通过连接法兰16连接放热泵，热水由上部布水器3被放热泵抽出送至用户，经换热后的温度较低的水则通过外部管道从下布水器4进入储能罐1。
31.另外，该水蓄能技术主要是利用了水的物理特性。对于在1个大气压的水，4℃水温时其密度最大，此时为1000kg/m3。随着水温的升高，其密度在不断减小，如果不受到外力扰动，一般容易形成冷水在下，热水在上的自然分层状态，但水在4℃以下时物性却出现明显的非规律性变化，此时随着水温的降低，其密度却在不断减小。因而水蓄能水温可利用的下限为≥4℃，水蓄冷时一般是4－14℃，水蓄热的温差较大，一般是40
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95℃。水蓄能利用的是水的显热变化(水比热为1.0kcal/kg
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℃)。
32.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。