ACME太阳能蓄热加热系统

多能耦合相变热储能系统

相变热储能系统适用场景

光热清洁替代生产现场

多能耦合相变热储能系统

      多能耦合相变热储能系统用于油田集输管线原油、水或油气水多相混合介质加热，考虑当地充足的光热、绿电供应，宜采用绿、谷电制热为主，网电供应为辅，结合高密度相变蓄热体海量热储能，按照太阳能集热器+空气源复叠式热泵+风力发电机组+绿、谷电辅助加热器+蓄热库结合的方案，设计可再生能源替代率不小于40%（其中光热替代率>30%，风电替代率10%），谷电替代率>70%。结合可利用场地，最大化应用太阳能、风能。
      系统热源有三种：太阳能集热器吸收的太阳光热，空气源复叠式热泵利用谷电制热，辅助电加热器将风机发电、网电转换成的热能。
      系统运行流程：循环泵启动，将防冻液从缓冲罐中抽出来循环，当太阳能光照充足时，三通电动阀1打开，使防冻液从太阳能集热器里进出后温度可达85℃以上，此时热泵不开启，防冻液经过热泵换热管直接进入蓄热库蓄热，并保持温度80度稳定输出通过换热器给原油加热；当原油温度合适时，三通电磁阀2切换至旁路，防冻液从系统换热器旁路经过缓冲箱进入进行下一次循环；当太阳能光照不充足时一般用蓄热库放热，当蓄热不足时启动热泵，防冻液流经蓄热库蓄热，并保持温度80度稳定输出通过系统换热器给原油加热；当原油温度合适时，三通电动阀2切换至旁路，防冻液从换热器旁路经过缓冲箱进入进行下一次循环；当谷电时用启动热泵制热，启动热泵，防冻液流经蓄热库蓄热，并保持温度80度稳定输出通过系统换热器给原油加热；当原油温度合适时，三通电动阀2切换至旁路，防冻液从换热器旁路经过缓冲箱进入进行下一次循环；当有风时，风机将产生的直流电逆变成交流电，然后通过辅助电加热优先给系统换热器提供热能和原油进行热交换，使原油经系统换热器换热后出口温度达到合适值；当原油出口温度大于合适值时，三通电动阀2切换至旁路，风机发电经电辅助加热器产生的多余热量从换热器旁路经过缓冲箱进入进行下一次循环；在极端情况下，当太阳能集热器、空气源复叠式热泵、风机都不开启的情况下，电辅助加热器利用网电进行加热给系统进行供热循环。

 

      相变蓄热技术是蓄热技术的一种，原理为利用物质在相变过程中会发生吸热和放热的现象，且提供稳定温度的热源。相变材料具有储热密度大（显热储能的4-13 倍）、储热温度适配性强（-52-350℃）、充放热温度恒定（潜热储能）、充放热效率高（平均95%以上）、安全性高（储热温度适中、材料对环境友好）、循环寿命长（部分材料使用寿命超过30000次以上）、使用成本低（度电成本仅为锂电池的10-20%）的特点。采用PCM-80相变材料，主要成份为无机盐相变材料，介质温度在80-90℃时蓄热量最大，最大蓄热量为650 MJ/m³。

     小型风力发电装置技术指标

 

 

 

10kW垂直轴机型风力发电机，日均工作时长10小时+

      样本设计240kW相变蓄热加热系统技术指标：最大输出功率240kW，最大日总装机负荷5760kWh，原油加热温度35-48℃，相变蓄热库总容积16.67m³，辅助加热采用200kW电加热器组成，总重量约50T，太阳能集热总面积611.8㎡，占地面积估算1200㎡。