谷电储能设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及储能设备技术领域，尤其是涉及谷电储能设备。谷电储能设备，包括冷热交换器，冷热交换器上设置有出水管和入水管，关键是：还包括通过传热介质管道依次连接的电热储能装置、低温熔盐罐和循环泵；所述冷热交换器与电源连接，电源处设置有多功能电能表，多功能电能表借助核心控制器的通讯接口与核心控制器连接；所述电热储能装置包括电热元件和高温熔盐罐，所述核心控制器控制电热元件在谷电时段开启。该装置利用用电谷时段的电转化为热能，存储起来，并在用电峰时段使用，具有节约能源，无污染，利用率高的优势。
【专利说明】
谷电储能设备
技术领域
[0001] 本实用新型设及储能设备技术领域，尤其是设及谷电储能设备。
【背景技术】
[0002] 国民经济的发展、生活水平的提高，对电的需求越来越大;而电力部口在扩大装机 容量、积极开发新能源、解决电荒问题的同时，峰谷电能的矛盾也随之不断增大；目前全国 低谷电的平均利用率只有35%左右，严重影响着国家电网的安全和发电企业的经济效益。
[0003] 电是不可储存的，削峰填谷，电力部口的现行办法只能是投巨资建蓄能电站，把电 能转换成位能，再由位能转换回电能，进行能量转换;运一办法的投入产出回报率很低，能 源的回报率不足60%。显然，如将低谷电能直接转换为热能，减少供暖供热行业对石化能源 的需求，对于平衡能源需求矛盾、减轻能源紧缺对经济持续高速发展的制约有着十分重要 的作用。 【实用新型内容】
[0004] 为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了谷电储能设备，该装置利 用用电谷时段的电转化为热能，存储起来，并在用电峰时段使用，具有节约能源，无污染，利 用率高的优势。
[0005] 本实用新型可W通过W下技术方案来实现:谷电储能设备，包括冷热交换器，冷热 交换器上设置有出水管和入水管，关键是:还包括通过传热介质管道依次连接的电热储能 装置、低溫烙盐罐和循环累;所述冷热交换器与电源连接，电源处设置有多功能电能表，多 功能电能表借助核屯、控制器的通讯接口与核屯、控制器连接;所述电热储能装置包括电热元 件和高溫烙盐罐，所述核屯、控制器控制电热元件在谷电时段开启。
[0006] 所述通讯接口为RS485通讯接口。
[0007] 所述传热介质管道连通高溫烙盐罐、冷热交换器、低溫烙盐罐且传热介质通过循 环累在其中按照高溫烙盐罐、冷热交换器、低溫烙盐罐再到高溫烙盐罐的方向循环流动。所 述传热介质通过循环累在传热介质管道内流动。
[000引所述电热元件采用电伴热方式加热，所述电伴热缠绕于高溫烙盐罐外侧。
[0009] 所述冷热交换器与太阳能储水箱相连通。
[0010] 谷电储能装置还包括通过传热介质管道连通的空调挂机和压缩机。
[0011] 本实用新型的有益效果为，该装置通过核屯、控制器与多功能电能表进行数据通 讯，读取用电峰谷时段，并在谷时段W全功率进行加热，并将运部分热能储存在电热储能装 置中；谷时段过了之后，利用谷时段储存的热能继续提供热量，该装置可替代采暖、空调和 生活同热水S个装置，白天还可利用太阳能，大大降低了采暖成本，制冷空调状态时，把室 内制冷时置换的热能收集在电热储能装置中，提高制冷效果，同时运种热量的回收也免去 想室外排放热污染，节能环保。
[0012] 该装置是在用电低谷时间，当工业低谷电费及商业低谷电费极低时，将电能转化 成热能储存在储能箱中，并在全天24小时能够稳定供应热能的电能转化和能量储存的设 备。可生产90°C W下的热水，不受供热面积限制。
[OOU]设备特点：
[0014] (1)无污染。在使用过程中没有任何废气，废水，废渣排放。
[0015] (2)运行效益明显稳定。
[0016] (3)可集中安装或分散安装在地下室和一层或室外。
[0017] 谷电储能设备是使用低谷电蓄热方式的热源，可全天提供9(TC W下的热水，设备 适用IOOv-IOkv多种工作电压等级，根据用户现场条件和设备功率大小选择不同输入电压 等级，设备自动运行，无需专人值守。既实现了环保节能，还减少了日常运营管理费用。
[0018] 谷电储能设备是常压380V和IOKV高压直供的热源设备，高压直供的目的就是不需 要任何变电设备，不受变压器容量的限制，直接从IOKV高压接入谷电储能设备即可，节约了 变压器投资，可W根据用户需要，设计多种供热形式组合的设备，实现热能生产现场化，不 需要铺设供热外管网，避免管道铺设产生费用和管道的能源消耗，热效率可达95% W上，使 用寿命可达20年W上。
[0019] 应用"谷电储能设备"供热可W做到入驻一户供热一户，开发一处供热一处;开发 一片供热一片，可随着小区的入住率同步发展，方便灵活，而且最重要的是节能环保，对环 境没有任何污染。
[0020] 低谷电是夜晚在电网上闲置的产品，如果不使用将对电网造成极大的损伤，为了 平衡电网移峰填谷，国家电力部口鼓励使用低谷电。
【附图说明】
[0021 ]图1是本实用新型的结构示意图。
[0022] 附图中，1是冷热交换器，2是高溫烙盐罐，3是低溫烙盐罐，4是循环累，5是电伴热， 6是空调挂机，7是压缩机，8是太阳能储水箱，9是传热介质管道，10是出水管，11是入水管。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0024] 具体实施例，如图1所示，谷电储能设备，包括通过传热介质管道9依次连接的冷热 交换器1、电热储能装置、低溫烙盐罐3、循环累4、空调挂机6和压缩机7,所述冷热交换器1与 太阳能储水箱8相连通，冷热交换器1处设置有出水管10和入水管11;所述电热储能装置包 括电热元件和高溫烙盐罐2,其中，电热元件采用电伴热5方式产生热量，该电伴热5缠绕于 高溫烙盐罐2外侧;高溫烙盐罐2和传热介质管道9内的储热物质为烙盐，该烙盐为石英砂复 合烙盐。所述传热介质管道9连通高溫烙盐罐2、冷热交换器1、空调挂机6、压缩机7、低溫烙 盐罐3且传热介质在循环累4动力作用下可在其中按照高溫烙盐罐2、冷热交换器1、空调挂 机6、压缩机7、低溫烙盐罐3再到高溫烙盐罐2的方向循环流动。所述的压缩机7的出风口与 传热介质管道9连通。所述冷热交换器1与电源连接，电源处设置有多功能电能表，该多功能 电能表借助RS485通讯接口与核屯、控制器连接。
[0025] 本实用新型在具体使用时，将核屯、控制器通过RS485通讯接口，实时与多功能电能 表进行数据通讯，自动读取多功能电能表的峰谷时段设置，并在谷时段W全功率进行加热， 将运部分热能储存在电热储能装置中，即通过电伴热巧日热高溫烙盐罐2产生热量，一部分 热量随传热介质烙盐通过传热介质管道9进入冷热交换器1用于加热产生热水，另一部分热 量被储能烙盐吸收储存；同时利用太阳能储水箱8收集的热量直接通过传热介质管道9传递 给冷热交换器1;该装置中压缩机7制冷产生的热量也通过传热介质管道9回收到冷热交换 器1中，既为用户无偿提供生活用热水，同时运种回收热量的方式也改善了压缩机7的运行 工况，提高了空调使用效果，减小压缩机7负载，从而节约电力，也延长了压缩机7的使用寿 命。冷热交换器1通入的凉水转化为热水并用于生活用水。取暖时，循环累4推动热量在传热 介质管道9内流动，热量被置换到室内的空调挂机6散发到室内，达到室内用户采暖的目的； 空调制冷时，传热介质在传热介质管道9内流动经过压缩机7时制冷，产生的热量随传热介 质循环利用。热量交换之后的烙盐可进入低溫烙盐罐3进一步储存，并在循环累4的动力下 回到电热储能装置。在谷时段过了之后，断开电伴热5,利用谷时段储存的热能可用来加热 传热介质，传热介质在循环累4作用下进入冷热交换器1可继续产生热水。所述低溫烙盐罐3 在储存传热介质烙盐的同时可W缓冲系统压力波动，起到稳压卸荷的作用，在系统内传热 介质烙盐轻微变化时，能保证系统的压力稳定，使得循环累4不会因压力的改变而频繁的开 启，提高系统的安全性和设备的使用寿命。并且该装置和电表实时通讯，保证核屯、控制器与 电表的时钟保持一致。
[0026] 本装置的推广应用具有十分显著的社会效益:大量利用闲置的低谷电力，提高了 能源利用率;廉价的低谷电利用，大大降低了用户的供暖成本;设备占地面积小，缓解了± 地需求的矛盾;全自动、无人值守的运行和长期免维护的运行状态，提供了高端的供暖环 境。
[0027] 谷电储能设备的无污染零排放具有十分重要的社会意义。工业锅炉每燃烧一吨标 准煤，就将产生二氧化碳2620公斤、二氧化硫8.5公斤、氮氧化物7.4公斤，W及大量的粉尘， 如果使用电热储能采暖设备投入使用，可实现大规模和超大规模供热能力，可W完全替代 目前广泛使用的燃煤、燃气、燃油锅炉，使用过程中没有任何废气、废水、废渣产生，实现了 二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、W及大量的粉尘零排放，因此，电热储能采暖设备的大规模 推广应用必然会对城市的环境保护起到显著的推动作用。
[0028] 谷电储能设备推广应用的市场容量非常大。W迂宁大连地区为例，按照城市发展 规划速度，大连地区每年冬季的供热面积巨大，现有热网远远满足不了热源需求。谷电储能 设备为独家专利产品，运行效益明显稳定，W大连地区已经运行的设备为例测算，一个取暖 期(东北地区为11月5日一4月5日共5个月）大工业低谷电0.24元/度供热，取暖费10-12元/ 平方米，商业低谷电0.42元/度供热，取暖费16-18元/平方米。在使用过程中无污染，没有 任何废气，废水，废渣排放。W天津滨海临港经济区工业低谷电0.37元/度、商业低谷电0.42 元测算，一个供暖期4-4.5个月，费用基本相同或略少。而城市供暖费商业价格是26-28 元/平方米，并呈逐年上升趋势。
[0029] 低谷电储能热源是一种平衡电网负荷、综合发挥电力资源的有效措施。国家早已 提倡用低谷电蓄能来解决供暖供热行业高能耗、高污染问题，并出台了一系列有关优惠政 策，力图通过合理调控能源结构，强化价格调整，引导削峰填谷。近年来，国家发改委不断下 令拉大峰谷电价差距一上浮尖峰电价、下浮低谷电价。目前，北京市的峰谷电价比为4.5:1， 2007年W来，北京市又对用低谷蓄能电取暖制定了特殊优惠政策，规定二环路W内低谷蓄 能电取暖电价仅为0.1元，迂宁省政府规定每天22:00-5:00为低谷用电时间，大工业低谷 电费为0.24元/度，商业低谷电费为0.42元/度，因此，在政府相关政策支持下，开发推广谷 电储能设备，为城市提供经济的清洁能源作为供热热源具有深远的意义。
[0030] W大连地区2013年谷电储能设备项目签约合同20万平米为例：
[0031] 目前可知的2013年冬季有四个项目运行，最小1000多平米，较大的28000平米。随 时可W去现场参观项目。
[0032] 1、大连海昌集团广鹿岛13000平方米酒店供热水(酒店使用的是商业低谷电0.42 元/度，50 °C的热水每吨20.58元）
[0033] 2、大连=高重工3500平方米办公楼供热
[0034] =高重工使用的是大工业低谷电（0.24元/度），使用储能供热已有两个采暖期(两 年），每平方米一个采暖期9元采暖费。
[0035] 3、费用比较分析：
[0036] (1)建站费用:根据供热面积的性质和大小，约核60-100元/平方米建站费用，供 暖面积越大越省一一投入小，占地少，环保清洁，无人值守，运行简单，可省城市供暖入网费 折抵；
[0037] (2)取暖费用比较测算:一个采暖期
[003引 10-12元/平方米--使用工业低谷电--节省60%
[0039] 16-18元/平方米一一使用商业低谷电一一节省45 %
[0040] (煤热供暖城市取暖费26-28元/平方米）
[0041] (3)供热水费用对比：
[00421
[00创 4、项目运作
[0044] (1)有偿使用大连交通大学专利、技术和设备；
[0045] (2)全面代理目标市场的项目开发、建设与实施；
[0046] (3)根据市场需求，建立必要的相关设备材料生产安装基地。
【主权项】
1. 谷电储能设备，包括冷热交换器（1)，冷热交换器（1)上设置有出水管（10)和入水管 (11)，其特征在于:还包括通过传热介质管道(9)依次连接的电热储能装置、低温熔盐罐(3) 和循环栗(4);所述冷热交换器(1)与电源连接，电源处设置有多功能电能表，多功能电能表 借助核心控制器的通讯接口与核心控制器连接;所述电热储能装置包括电热元件和高温熔 盐罐(2)，所述核心控制器控制电热元件在谷电时段开启。2. 根据权利要求1所述的谷电储能设备，其特征在于:所述通讯接口为RS485通讯接口。3. 根据权利要求1所述的谷电储能设备，其特征在于:所述传热介质管道(9)连通高温 熔盐罐(2)、冷热交换器（1)、低温熔盐罐(3)且传热介质通过循环栗(4)在其中按照高温熔 盐罐(2)、冷热交换器(1)、低温熔盐罐(3)再到高温熔盐罐(2)的方向循环流动。4. 根据权利要求1所述的谷电储能设备，其特征在于:所述电热元件采用电伴热（5)方 式加热，所述电伴热(5)缠绕于高温熔盐罐(2)外侧。5. 根据权利要求1所述的谷电储能设备，其特征在于:所述冷热交换器（1)与太阳能储 水箱(8)相连通。6. 根据权利要求1所述的谷电储能设备，其特征在于:谷电储能装置还包括通过传热介 质管道(9)连通的空调挂机(6)和压缩机(7)。
【文档编号】F24F5/00GK205448789SQ201620270393
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】周学敏, 蔺敬峰
【申请人】河北天安电力设备有限公司