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申请/专利权人：北京民利储能技术有限公司

摘要：本发明公开一种清洁供暖用分布式储能罐，其特征在于，包括储能罐、水‑水换热器、换热管、水泵、加热装置、底座、支腿、吊耳、储能罐盖板。本发明储能罐采用一体式储能装置，将储能罐、换热器等所有相关设备撬装为一个整体。在低谷电时段通过储能罐外壁加热装置对储能罐中的储能介质进行加热储存热量，再通过换热器将储能罐存储的热量与供暖循环水进行置换热量，达到利用低谷电清洁供暖的目的。

主权项：1.一种清洁供暖用分布式储能罐，其特征在于，包括储能罐、水-水换热器、换热管、水泵、加热装置、底座、支腿、吊耳、储能罐盖板；所述储能罐的底部与支腿相接，支腿与底座相接，储能罐盖板与储能罐密封连接，储能罐盖板上设置有若干用于安装换热管的安装孔，水-水换热器安装于储能罐盖板的上方；换热管在储能罐内部呈“U”型设置，其上端穿过储能罐盖板并在水-水换热器内部连通形成封闭回路；在储能罐盖板与水-水换热器之间的换热管上安装有水泵，水泵为换热管内部的导热介质提供循环流动动力；加热装置设置在储能罐的外表面上，储能罐外表面的上部安装有吊耳，在储能罐安装的过程中方便搬运；在储能罐、储能罐盖板与换热管之间的密闭空间内装填有储能介质熔盐；所述水-水换热器设置有采暖水入口和采暖水出口，采暖水从采暖水入口进入到水-水换热器内部，与换热管内的高温循环水进行热量交换后，从采暖水出口排出，输送到需暖场所；所述加热装置包括加热装置控制器和加热组件，加热组件紧贴储能罐外壁；通过加热装置控制器对加热组件进行温度控制，保证储能罐在运行的过程中内部熔盐温度在可控范围；储能罐为能导热并能直接进行加热的材料制备而成；所述换热管包括换热管固定板和换热细管，换热细管在储能罐内部的部分呈多个“U”型排列，换热管固定板安装在该部分的中部并将其固定，其上端穿过储能罐盖板后进入水-水换热器内部并连通，构成一个封闭的循环回路；在储能罐盖板与水-水换热器之间的换热细管上安装有水泵，通过水泵使得导热介质在换热细管中循环流动；每一根换热细管在储能罐内部排布成两个“U”型，两个“U”型的上部穿过储能罐盖板后进入水-水换热器内部，两个“U”型之间内侧的两端口连通，两个“U”型外侧的两端口连通，两个“U”型之间内侧的两端口连通处位于水-水换热器的内部，两个“U”型外侧的两端口连通处的中部位于水-水换热器的内部；所述采暖水出口上设置有温度传感器，用于测量采暖水的输送端温度；所述温度传感器与微处理器相连，加热装置控制器和水泵均与微处理器相连；温度传感器将采暖水出口上的温度信息发送微处理器，微处理器根据当前温度高低来给加热装置控制器发送动作指令，加热装置控制器根据温度的高低来调控加热组件的运行和功率，以使储能罐内部的熔盐温度在较合适的范围内；同时，水泵根据微处理器的动作指令调节导热介质的水流量。

全文数据：一种清洁供暖用分布式储能罐技术领域[0001]本发明属于清洁供暖领域，具体涉及到一种清洁供暖用分布式储能罐。背景技术[0002]在北方煤改电、煤改气的大背景下，积极推进北方地区清洁供暖，宜气则气，宜电则电，尽可能利用清洁能源，加快提高清洁供暖比重。目前我国的夜间低谷电容量较大，不同地区都有针对低谷电的政策，夜间低谷电力的使用正好与清洁供暖相吻合，通过储能手段利用低谷电力进行热量储存满足热用户全天24小时的供暖需求，在技术上是一种可行的技术。[0003]专利号为CN206803323U的专利提供了一种熔盐蓄热热空气取热锅炉，利用电加热器加热熔盐后，通过取热锅炉内部的换热风管将热空气与高温熔盐进行换热，再通过风-水换热器与供暖循环水进行热量交换。这种应用方式在系统运行过程中需要大扬程的风机，大功率的风机需要增加更多的运行费用。[0004]在供暖改造过程中，不同用户群体的使用需求不一样，现有的类似产品往往需要进行定制，在用户体验方面不能做到快捷、简便。针对不同的热负荷需求，优化储能设备及换热流程，推出系列化清洁供热分布式储能罐迫在眉睫。发明内容[0005]针对现有技术的不足，本发明拟解决的问题是，提供一种清洁供暖用分布式储能罐，采用一体式储能装置，将储能罐、换热器等所有相关设备撬装为一个整体。在低谷电时段通过储能罐外壁加热装置对储能罐中的储能介质进行加热储存热量，再通过换热器将储能罐存储的热量与供暖循环水进行置换热量，达到利用低谷电清洁供暖的目的。[0006]储能罐中储能介质为熔盐，可通过熔盐的宽显热温区进行大容量的存储热量，熔盐中存储的热量通过储能罐内的换热管进行置换，因此储能罐中的熔盐无需解决防凝问题，储能罐中的熔盐在非供暖季直接以固态的形式存储在储能罐中，大幅度的降低了熔盐储能系统的运行费用。[0007]储能罐内部的换热管中的循环介质为高温水，温度在160°C以下，带压的循环水先与储能罐内的熔盐进行换热，高温熔盐将循环水加热后，循环水再进入到储能罐顶部的换热器中与供暖回水进行换热，加热供暖回水，换热后的循环水通过增压水栗再次进入到系统中进行循环。[0008]循环介质驱动装置为变频水栗，可根据采暖热水出口温度进行变频调节中间循环介质，满足采暖热水出口温度要求。[0009]针对在实际的供暖改造中，不同的用户群体的使用需求不一样，现有的类似产品往往需要进行定制，在用户体验方面不能做到快捷、简便的现有问题，本发明分布式储能罐分别推出〇.1吨，〇.2吨，0.5吨，1吨，2吨，5吨，10吨，20吨，50吨，100吨系列化产品，与之对应的供暖面积分别为40m2，80m2，200m2，400m2，800m2，2000m2，4000m2，8000m2，20000m2，40000m2。可根据不同热用户的实际热需求，将不同产品进行灵活组配，满足用户的使用需求。[0010]本发明的的技术方案是:一种清洁供暖用分布式储能罐，其特征在于，包括储能罐、水-水换热器、换热管、水栗、加热装置、底座、支腿、吊耳、储能罐盖板；[0011]所述储能罐的底部与支腿相接，支腿与底座相接，储能罐盖板与储能罐密封连接，储能罐盖板上设置有若干用于安装换热管安装孔，水-水换热器安装于储能罐盖板的上方;换热管在储能罐内部呈“U”型设置，其上端穿过储能罐盖板并在水-水换热器内部连通形成封闭回路;在储能罐盖板与水-水换热器之间的换热管上安装有水栗，水栗为换热管内部的导热介质提供循环流动动力;加热装置设置在储能罐的外表面上，储能罐外表面的上部安装有吊耳，在储能罐安装的过程中方便搬运;在储能罐、储能罐盖板与换热管之间的密闭空间内装填有储能介质熔盐；[0012]所述水-水换热器设置有采暖水入口和采暖水出口，采暖水从采暖水入口进入到水-水换热器内部，与换热管内的尚温循环水进行热量交换后，从米暖水出口排出，输送到需暖场所；[0013]所述加热装置包括加热装置控制器和加热组件，加热组件紧贴储能罐外壁；通过加热装置控制器对加热组件进行温度控制，保证储能罐在运行的过程中内部熔盐温度在可控范围;储能罐为能导热并能直接进行加热的材料制备而成。[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0015]1、分布式储能罐中储能介质为熔盐，储能温区可在150°c-550°c之间，通过大温区显热储能，可减少储能介质的用量，降低分布式储能罐的大小，减少了设备初投资。[0016]2、通过高温循环水当中间循环介质与熔盐和供暖回水进行换热交换，在换热介质上与导热油、热空气等介质相比，高温水的比热容和导热系数更高，换热效果更好；以导热油为中间循环介质，其循环驱动装置为导热油栗，导热油栗初投资比水栗高，后期运行过程中需要对导热油进行清洁，不利于系统的稳定运行；以热空气为中间循环介质，其循环驱动装置为风机，运行过程中需要大扬程的风机，需要消耗更多的运行费用。本发明中所用的循环驱动装置为循环水栗，运行稳定，初投资低，运行费用低，具有良好的经济性和实用性。[0017]3、将换热器设置在储能罐顶部，与储能罐撬装为一个整体，预留采暖水接入口，无需单独安装调试换热器，增加了设备应用的灵活性和方便性。进一步的，换热器安装在储能罐顶部，一定程度上减少了储能罐中的熔盐泄露的可能性。[0018]4、储能罐通过罐壁式加热，安装方式简单，灵活性强，在使用过程中方便维修电加热装置。[0019]5、本发明推出的0.1吨，0.2吨，0.5吨，1吨，2吨，5吨，10吨，20吨，50吨，100吨系列化储能罐产品，与之对应的供暖面积分别为40m2，80m2，200m2，400m2，800m2，2000m2，4000m2，8000m2，20000m2，40000m2。可根据不同热用户的实际热需求，将不同产品进行灵活组配，满足用户的使用需求。附图说明[0020]图1为本发明一种清洁供暖用分布式储能罐整体结构示意图（剖视）；[0021]图2为本发明一种清洁供暖用分布式储能罐及储能罐盖板俯视结构示意图；[0022]图3为本发明一种清洁供暖用分布式储能罐加热装置结构示意图；[0023]图中，1-储能罐;2-水-水换热器;3-换热管;4-水栗；5-加热装置;6-底座；7-支腿;8-吊耳；11-储能罐盖板;31-换热管固定板;32-换热细管;51-加热装置控制器;52-加热组件;A-采暖水入口；B-采暖水出口。具体实施方式[0024]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利的保护范围。[0025]本发明提供一种清洁供暖用分布式储能罐简称储能罐，参见图1-3，包括储能罐1、水-水换热器2、换热管3、水栗4、加热装置5、底座6、支腿7、吊耳8、储能罐盖板11。[0026]所述储能罐1的底部与支腿7相接，支腿7与底座6相接，储能罐盖板11与储能罐1密封连接，储能罐盖板11上设置有若干用于安装换热管3安装孔，水-水换热器2安装于储能罐盖板11的上方;换热管3在储能罐1内部呈“U”型设置，其上端穿过储能罐盖板11并在水-水换热器2内部连通形成封闭回路。在储能罐盖板11与水-水换热器2之间的换热管3上安装有水栗4,水栗4为换热管3内部的导热介质提供循环流动动力。加热装置5设置在储能罐1的外表面上，储能罐1外表面的上部安装有吊耳8,在储能罐安装的过程中方便搬运。在储能罐1、储能罐盖板11与换热管3之间的密闭空间内装填有储能介质熔盐。[0027]所述水-水换热器2设置有采暖水入口A和采暖水出口B，采暖水从采暖水入口A进入到水-水换热器2内部，与换热管3内的高温循环水进行热量交换后，从采暖水出口B排出，输送到需暖场所。[0028]所述加热装置5包括加热装置控制器51和加热组件52,加热组件52紧贴储能罐1外壁，加热组件52包含但不限于陶瓷加热、线圈加热、电阻加热。通过加热装置控制器51对加热组件52进行温度控制，保证储能罐1在运行的过程中内部熔盐温度在可控范围。储能罐1为能导热并能直接进行加热的材料制备而成，如碳钢、不锈钢。储能罐1上的加热装置5可根据需要设置为一个或多个，根据需暖场所的面积所需要的供暖量。[0029]所述换热管3包括换热管固定板和换热细管32,换热细管32在储能罐1内部的部分呈多个“U”型排列，换热管固定板安装在该部分的中部并将其固定，其上端穿过储能罐盖板11后进入水-水换热器2内部并连通，构成一个封闭的循环回路。在储能罐盖板11与水-水换热器2之间的换热细管32上安装有水栗4，通过水栗4使得导热介质在换热细管32中循环流动。[0030]进一步的，所述换热管3由多根换热细管32构成，每一根换热细管32在储能罐1内部排布成两个“U”型，两个“U”型的上部穿过储能罐盖板11后进入水-水换热器2内部，两个“U”型之间内侧的两端口连通，两个“U”型外侧的两端口连通，在储能罐盖板11与水-水换热器2之间的换热细管32部分上安装有水栗4。[0031]所述采暖水出口B上设置有温度传感器，用于测量采暖水的输送端温度。[0032]所述温度传感器与微处理器相连，加热装置控制器51和水栗4均与微处理器相连。温度传感器将采暖水出口B上的温度信息发送微处理器，微处理根据当前温度高低来给加热装置控制器51发送动作指令，加热装置控制器51根据温度的高低来调控加热组件52的运行和功率，以使储能罐1内部的熔盐温度在较合适的范围内。同时，水栗4根据微处理器的动作指令调节导热介质的水流量。[0033]换热管3内部导热介质为高温循环水，其工作温度在160°C以下。所述换热管3在储能罐1内的分布如附图3所示。换热管中的高温循环水通过水栗4增压后进入到储能罐1罐体内与罐内高温熔盐进行换热。特别的，换热管3中的循环水在储能罐1内被加热总管程的12后，进入到水-水换热器2中与采暖水进行热量交换，换热后的循环水再进入到储能罐1内剩下的12管程进行加热，加热后的循环水再次进入到水-水换热器2中与采暖水进行热量交换。即，换热管3中的循环水在单程循环内与换热器进行了2次热量交换，增加了热交换的效率。[0034]所述水栗4为变频栗，可根据水-水换热器2出口温度进行变频调节换热管3内的高温循环水流量，达到采暖水温度控制的目的。[0035]所述底座6同样设有吊耳。[0036]本发明一种清洁供暖用分布式储能罐共有储能和放热两种工作模式。储能模式包括但不限于低谷电时段）启动加热装置5,通过加热装置控制器51控制储能罐1内部的熔盐温度，防止超温。放热模式启动循环水栗4,通过水-水换热器2出口水温度对水栗4进行变频控制，采暖水与换热管3中的高温循环水进行换热。[0037]储能罐中储能介质为熔盐，储能温区可在150°C-550°C之间，通过大温区显热储能，可减少储能介质的用量，降低分布式储能罐的大小，减少了设备初投资。通过高温循环水当中间循环介质与熔盐和供暖回水进行换热交换，降低了系统运行费用，增加了运行稳定性。[0038]储能罐1通过罐壁式加热，加热装置5可以一组或分组控制。[0039]本发明储能罐可根据不同热用户的实际热需求，将不同规格产品进行灵活组配。通过制定不同规格的标准储能罐，通过自由组成的方式，实现满足不同用户的使用要求，有助于该产品的市场化与规范化。[0040]本发明储能罐的系列化撬装参数表如下：[0041]表1储能罐系列化撬装参数表[0042][0043]可根据不同热用户的实际热需求，将不同产品进行灵活组配，满足用户的使用需求。[0044]实施例[0045]本实施例采用上述系列化撬装参数，根据不同热用户的供暖面积进行组合使用分布式储能罐。[0046]热用户1的供暖面积为120平米，则可选择0.1吨储能罐1个，0.2吨储能罐1个进行组合。[0047]热用户2的供暖面积为400平米，则可选择0.5吨储能罐2个。[0048]热用户3的供暖面积为1000平米，则可选择0.5吨储能罐1个，2吨储能罐1个进行组合。[0049]热用户4的供暖面积为3000平米，则可选择0.5吨储能罐1个，2吨储能罐1个进行组合，5吨储能罐1个进行组合。[0050]热用户1的供暖面积为5000平米，则可选择0.5吨储能罐1个，2吨储能罐1个进行组合，10吨储能罐1个进行组合。[0051]本发明储能罐能够很好的解决未铺设集中供暖设施的场所的供暖问题，用户可根据采暖面积自行选择对应规格的储能罐，使用方便，铺设简单，宜于推广应用。[0052]本发明未述及之处适用于现有技术。

权利要求：1.一种清洁供暖用分布式储能罐，其特征在于，包括储能罐、水-水换热器、换热管、水栗、加热装置、底座、支腿、吊耳、储能罐盖板；所述储能罐的底部与支腿相接，支腿与底座相接，储能罐盖板与储能罐密封连接，储能罐盖板上设置有若干用于安装换热管安装孔，水-水换热器安装于储能罐盖板的上方;换热管在储能罐内部呈“U”型设置，其上端穿过储能罐盖板并在水-水换热器内部连通形成封闭回路;在储能罐盖板与水-水换热器之间的换热管上安装有水栗，水栗为换热管内部的导热介质提供循环流动动力；加热装置设置在储能罐的外表面上，储能罐外表面的上部安装有吊耳，在储能罐安装的过程中方便搬运;在储能罐、储能罐盖板与换热管之间的密闭空间内装填有储能介质熔盐；所述水-水换热器设置有采暖水入口和采暖水出口，采暖水从采暖水入口进入到水-水换热器内部，与换热管内的高温循环水进行热量交换后，从采暖水出口排出，输送到需暖场所；所述加热装置包括加热装置控制器和加热组件，加热组件紧贴储能罐外壁;通过加热装置控制器对加热组件进行温度控制，保证储能罐在运行的过程中内部熔盐温度在可控范围;储能罐为能导热并能直接进行加热的材料制备而成。2.根据权利要求1所述的一种清洁供暖用分布式储能罐，其特征在于，所述换热管包括换热管固定板和换热细管，换热细管在储能罐内部的部分呈多个“U”型排列，换热管固定板安装在该部分的中部并将其固定，其上端穿过储能罐盖板后进入水-水换热器内部并连通，构成一个封闭的循环回路;在储能罐盖板与水-水换热器之间的换热细管上安装有水栗，通过水栗使得导热介质在换热细管中循环流动。3.根据权利要求1所述的一种清洁供暖用分布式储能罐，其特征在于，所述换热管由多根换热细管构成，每一根换热细管在储能罐内部排布成两个“U”型，两个“U”型的上部穿过储能罐盖板后进入水-水换热器内部，两个“U”型之间内侧的两端口连通，两个“U”型外侧的两端口连通，在储能罐盖板与水-水换热器之间的换热细管部分上安装有水栗。4.根据权利要求1所述的一种清洁供暖用分布式储能罐，其特征在于，所述采暖水出口上设置有温度传感器，用于测量采暖水的输送端温度;所述温度传感器与微处理器相连，加热装置控制器和水栗均与微处理器相连;温度传感器将采暖水出口上的温度信息发送微处理器，微处理根据当前温度高低来给加热装置控制器发送动作指令，加热装置控制器根据温度的高低来调控加热组件的运行和功率，以使储能罐内部的熔盐温度在较合适的范围内；同时，水栗根据微处理器的动作指令调节导热介质的水流量。5.根据权利要求1所述的一种清洁供暖用分布式储能罐，其特征在于，所述水栗为变频栗。6.根据权利要求1所述的一种清洁供暖用分布式储能罐，其特征在于，所述底座同样设有吊耳。7.根据权利要求1所述的一种清洁供暖用分布式储能罐，其特征在于，所述加热组件为陶瓷加热、线圈加热或电阻加热。8.根据权利要求1所述的一种清洁供暖用分布式储能罐，其特征在于，储能罐为碳钢或不锈钢。9.根据权利要求1所述的一种清洁供暖用分布式储能罐，其特征在于，储能罐上的加热装置为一个或多个。

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