电热相变储能热水热风联供装置介绍及图片(ZGQ).doc

1电 热 相 变 储 能 热 水 热 风 联 供 装 置 与 系 统 简 介广东工业大学材料与能源研究所 一， 原理：把电网谷期的电力，通过电热元件将电能转变为热（冷）能后，利用盛张在储能换热器内的相变材料，使其在相变时吸收大量的潜热并保持温度恒定不变而储存起来，待需要时再把热（冷）能释放出来产生热水和热风供用户采暖、热水供应和工业干燥用工作原理示意图如下： 电源线 相变材料、电热元件、流体通道 50-95℃热水或 50-450℃热风出口 泵与风机 保温层 常温冷水或 冷风进口电 热 相 变 储 能 热 水 热 风 联 供 装 置 与 系 统 原 理 示 意 图相变蓄热装置的关键技术包括高蓄能密度、长期性能稳定和性价比良好的相变储能材料和效率高、体积小、寿命长和成本适宜的储能换热装置二， 相变储能材料和装置性能1， 材料和装置性能：所研制和使用的相变储能材料，其储能密度可以高达 2500MJ/m3 以上，无毒、无刺激；经长期热循环 10 年内其储热性能的衰减小于 20% ，利用这种新型相变材料开发的装置和系统，热效率可达 90～97，没有任何环境污染，使用寿命可达 10 年以上。

装置的先进性还在于它的体积小，仅为电热热水蓄能装置体积的10-15%左右，为寸土寸金的城市节省大量的土地投资而成本却小于或与电热热水蓄能装置相当2，用途和回收期装置可产生100℃以下的常压热水和50～400℃的常压热风，可以热水热风独供，也可以热水热风联供适于应用在已实行峰谷电价政策的地区，用于采暖、生活和工业干燥对已经实现峰谷电价的企事业单位，应用电热相变储能热水热风联供装置（锅炉）和系统，可取得相当明显的经济效益，设备投资的净回收期仅为 1.0～2.5 年3，技术成熟性2这种新型相变材料和电热相变储能热水热风联供装置和系统技术是成熟的，从实验室到小试和中试，已经研究试验有15年以上的时间，实验室和小试成果已获中国科学院科技进步二等奖，工程性中试成果又于2002年11月通过由广东省科技厅主持，由中国科技大学、华南理工大学和中国科学院工程热物理研究所的三位工程院院士担任正副主任的鉴定委员会的鉴定，达到国际先进水平2007年中试成果又获广东省自然科学二等奖直至目前（2011年4月） ，21kW 的电热相变储能热水热风联供系统和7.6 kW的电热相变储能系统已安全可靠（非连续）运行了8年4，几种应用形式·电热常压相变蓄能装置，可以利用下夜8小时的电力加热装置内的高储能密度元件，之后便可以全天供应所需的热水、热空气和开水。

其容量可以根据需要设计和制造，对于只考虑供应热水的100～200 kWh容量的电热蓄能锅炉可以：供应温升为４０℃热水２～４吨，另100～200公斤开水；热效率为 90以上％；可供60～120床位的中小招待所旅馆和企事业单位用，以代替现有使用峰期电力功率为３ｋＷ的电热水器；两相比较，设备成本不增加，但按谷期电费计，投资回收期小于1.5年·可发展单户家用采暖和供热水系统·可用于大型蓄能热水和热风供暖和热水供应，功率为60、120、500、1200、2000，5000kＷ…的装置和系统，如下是由广东工业大学材料与能源研究所开发的 1400 和 300ｋＷ的电热储能热水热风供暖装置（锅炉）的技术指标： 表 1 1400kW 电热储能热水热风供暖装置技术指标比较*电热热水蓄能供暖装置（全蓄热） 电热相变蓄能供暖装置全蓄热）国内企业产品 广东工业大学（相变）产品供暖热指标 W/ m 2 70 70供暖建筑面积 m 2 6550 6550加热功率 kW 1400 1400日供暖总热量 kWh 11004 11004体积，米 3 450m3（含蓄热水罐） 50m3以下总重量，公斤 400 吨（含蓄热水罐） 50 吨热效率% 95～98% 96.5%投资 ￥ 121 万元 102 万元备注 样本数据** 参考数据3表-1 300kW 电热储能热水热风供暖装置技术指标比较*电热热水蓄能供暖装置（全蓄热） 电热相变蓄能供暖装置（全蓄热）国内各企业产品 广东工业大学（相变）产品供暖建筑面积 m 2 1100 1100供暖热指标 W/m 2 70 70加热功率 kW 297 297体积，米 3 38m3（含蓄热水罐） 6.8m3以下总重量，公斤 40 吨（含蓄热水罐） 9 吨系统效率% 95～98% 95～98%投资 ￥ 50 万元 38 万元备注 样本数据 参考数据* 以上两种不同容量装置 24 小时的供暖面积的大小取决于供暖热指标的选择， 1100m2 是取北京地区 70W/ m2 而决定的，但实际上北京的宾馆取 50W/m2 也就很足够了，按此计算，供暖面积就变成 9170 和 1540m2 ；另外相变装置还包括生活热水供应。

电热相变储能热水热风联供装置（锅炉）和系统照片电热相变储能热水热风联供装置（常压锅炉）和系统电 热相变储 能热风和 热水热风 联供两套 系统 装置 和系统的 供热和计算机监控设备经济效益和市场前景4电力是清洁而方便的能源，较高的电价是制约用户广泛使用的主要因素，但是，从国家电力系统的利益来说，严重的峰谷负荷差必须调整，否则不仅影响整个系统的效率，也必然增加电力建设的投资，比之建设蓄能电站来，在用户侧量大面广地采用蓄能装置和产品是最为经济的，人们把这称为无须工程投资的蓄能电站在这方面，电热相变储能供热装置与电热蓄水储能供热装置是电热蓄能两种主要应用形式，相变蓄能明显优于蓄水储能，但前者一直没有成熟的相变材料和相变储能技术可以实行大规模的工程应用，因此，本成果的重要意义就在于提供了这种材料和技术环境保护和国家出台的全国性峰谷电价政策，为本成果提供了巨大的市场和经济效益每年国家电力公司要把 1000 多万千瓦高峰负荷转到低谷，所以，在北京、武汉、成都…等大片地区谷期电价仅为峰期电价的 25%，广东为 35％仅北京为 2008 年奥运会采用清洁能源，预计未来几年在这方面的投资每年将有 100 亿元人民币，四环线以内有 8000 台燃煤锅炉需要改造，去年只改造了900 台，目前，北京供电局每年下达的电采暖指标是每年 300 万平方米，如果采用蓄能产品，可调电力负荷 30 万千瓦，如果为增加电力供应而投资电厂或修建蓄能电站，就将增加投资 30－50 亿元人民币。

估计北京到 2005 年将有 60 万千瓦需用蓄能产品来调节此外北京电采暖面积 2015 年将达到 5000 万平方米；“三北”地区的采暖市场每年有 180 亿元人民币左右，如果按 50％热化率计算，电采暖的目标市场每年将达 9000 万平方米，约 90 亿元人民币本成果是应运而生，2003～2004 年，在北京每年平均推广按 30 万 m2计，则年产值可达 1 亿元以上，毛利约 5000 万元；3～5 年后，产值将达到 4～5 亿元以上，为国家节省电力投资 50～70 亿元，加上其它地区的采暖市场，其经济效益将更为明显本装置不仅改变了相变储能技术目前在工程上难于成熟应用的状况，具有较大的科学意义，而且是利国，为环保和大力推行峰谷电价政策有了先进的技术；利民，群众可以真正使用上廉价的谷期清洁电力应用的范围和条件本装置适于应用在已实行峰谷电价政策的地区，用于采暖、生活和工业；由于它体积小，技术先进，必将逐步代替目前应用的电热蓄热水装置因为峰谷电价政策必将在全国实行，又加上使用清洁能源的环保要求，所以，推广应用本成果的前景十分光明广东工业大学材料与能源研究所开发的不同容量和系列的产品HX—RF 系列电热相变储能热风装置性能参数表 51.该装置采取全蓄热方式运行，即蓄热时间为 8 小时，供热时间为 24 小时（含 8 小时直接供热时间） ；2.供热功率为按 24 小时计平均功率；3.输入功率为按 8 小时计功率；4.供热面积为按 70W/ m2、24 小时供热计（实际上只要 30－50W/m 2,这样，可供暖面积就可增大 1－1.5 倍） 。

HX—RS 系列电热相变储能热水装置性能参数表 参数型号输 入电 量kWh热效率%供热量kWh供热功 率kW进风温 度℃出 风温 度℃输 入功 率kW输入电 压V装置体 积m3供热面 积m2RF300 300 91.5 274.5 11.4 20 200~450 12.5*3 380 2.85 163RF400 400 92.5 370 15.4 20 200~450 16.7*3 380 3.36 220RF500 500 93.6 468 19.5 20 200~450 20.8*3 380 3.84 278RF750 750 94.8 711 29.6 20 200~450 31.3*3 380 4.92 423RF1000 1000 95.4 954 39.8 20 200~450 41.7*3 380 5.93 567RF1250 1250 95.7 1196 49.8 20 200~450 52.1*3 380 6.89 712RF1500 1500 96.1 1442 60.0 20 200~450 62.5*3 380 7.79 858RF1750 1750 96.3 1685 70.0 20 200~450 72.9*3 380 8.67 1003RF2000 2000 96.6 1932 80.5 20 200~450 83.3*3 380 9.52 1150RF2250 2250 96.8 2178 90.8 20 200~450 93.8*3 380 10.36 1296RF2500 2500 96.9 2423 101 20 200~450 104.2*3 380 11.17 1441RF2750 2750 97.0 2668 111 20 200~450 114.6*3 380 11.97 1587RF3000 3000 97.1 2913 121 20 200~450 125*3 380 12.76 1733RF3250 3250 97.2 3159 132 20 200~450 135.4*3 380 13.54 1880RF3500 3500 97.4 3409 142 20 200~450 145.8*3 380 14.3 2029RF3750 3750 97.5 3656 152 20 200~450 156.3*3 380 15.06 2176RF4000 4000 97.5 3900 163 20 200~450 166.7*3 380 15.81 2321RF4250 4250 97.6 4148 173 20 200~450 177.1*3 380 16.55 2469RF4500 4500 97.6 4392 183 20 200~450 187.5*3 380 17.28 2614RF4750 4750 97.6 4636 193 20 200~450 197.9*3 380 18.01 2759RF5000 5000 97.7 4885 204 20 200~450 208.3*3 380 18.72 2907RF5500 5500 97.7 5374 224 20 200~450 229.2*3 380 20.15 3198RF6000 6000 97.8 5868 245 20 200~450 250*3 380 21.56 3492RF6500 6500 97.8 6357 265 20 200~450 270.8*3 380 22.95 3783RF7000 7000 97.9 6853 286 20 200~450 291.7*3 380 24.34 4079RF7500 7。