固体蓄热技术的发展与研究

朱瑞

摘要：为全面提高清洁能源的使用推广，满足人们日益增长的能源需求，运用电能固体蓄热技术逐渐代替传统热能技术，减少对环境的污染，是深受人们欢迎的一项技术。本文主要结合工程实际建设经验，对固体蓄热技术开展原理分析，并对其物理形状进行研究，提出一些分析意见，为清洁能源行业的发展提供合理化建议。

关键词：固体蓄热;技术发展;储热体

引言

随着人们对环境保护理念的高度重视，发展低碳环保型产业，持续推动“煤改电”行业的全面升级。固体蓄热采暖技术的发展有效解决部分地区冬季取暖问题，成为多数人们的首选。本文分析固体蓄热技术的发展原理和应用范围，为行业的全面发展提供支持。

1.固体蓄热技术的使用原理

固体蓄热技术主要是指通过使用固体蓄热设备将低峰时段的电能储存起来转换在固体蓄热材料中，使用时按照使用功能将热量释放出来。主要的工作原理是将电能转换成热能并以固体蓄热方式存储起来，使用时在进行热交换，运用这种方式主要是利用固体形态的优势，具有较快的导热性。该方法的优点是能够节省较多的空间，存储的热量较高且符合环保要求，设备运行高效，能够稳定的控制在安全范围之内。但该操作也存在一定的缺陷，主要体现在蓄热体质量较重、温度放热不稳定的问题。

2.固体蓄热体的结构分析

2.1蓄热体形式

按照取热方式，蓄热体分为内置式与外置式。

2.2 固体电蓄熱的结构组成

蓄热砖以95#镁、92#镁、镁铁砖、镁碳砖、红砖、高铝砖和石墨等为主。配电柜包含高低压配电柜、智能电控柜，部分特殊应用现场也会包含高压电源变压器柜、高压开关柜等。风道提供循环风回路，包括进出风室、换热器室、换热器回风室和风机风筒等。电热丝以铁铬铝、镍铬合金为主。保温层包含内胆、防火层、保温层、密封层及外壳。风机采用高温离心风机，常见的有皮带传动式离心风机和直联离心风机两种。

2.3 固体电蓄热结构性能的决定因素

蓄热池的质量与蓄热设备的总蓄热量成正比;高温风机的风量与蓄热设备的最低有效蓄热温差成反比，与放热速度成正比，与循环风阻成反比;换热器的大小决定了最大放热能力;加热丝（或带、或管）的电阻值决定了蓄热设备的最大加热能力;保温层的厚度与保温效率成正比，与热损失成反比;高温风机、换热器、加热丝均为易损件。

3.在工程领域的实际应用

固体蓄热技术的发展主要表现在设备的使用，其中热源设备是重要的组成系统，能够有效替代传统化石能源，改善传统燃料的排放污染，其中的传统配套设备与传统热源具有差别之处，都需要对热源本体实行有效的处理，为在实际的工程建设时，方便工程安装对固体蓄热设备进行调整。主要体现在对常用的结构设备进行调整，特别是对固体蓄热设备的运行模式进行研发，其中典型的应用体现在以下几个方面：

3.1 城市新型建筑的冷热源应用

新型建筑都会在设计之初采用冷热源循环系统，主要是利用电能蓄热设备加装水循环系统组成一套空调调节系统，这样就能代替传统的空调，能够最大限度节约成本。利用城市电价调节机制，在低峰时充电，这样就能缓解现代城市空调运行费用过高问题，保证错峰用电，为城市的高速发展提供保证。城市新型冷热源系统的优势十分明显，其运行成本费用低、设备价格较为低廉、对环境没有破坏，是新型建筑的首选。该系统能够作为一种新型的冷热调节系统，安装费用较低，能够节约用户成本，满足用户的使用安全，在冬季和夏季都能提供服务。在用电时，主要以低峰时段进行充电，这样比照能够降低大部分的电费，为楼宇管理提供更好的支持。这些楼宇在冷热源系统应用主要体现在大型商超、高档会所等，能够提供配套的各种服务，为客人提供舒适的环境，保证生活热水的使用。还能为办公楼提供中央空调服务和热水，满足生活和办公需要。

3.2 应用于热风烘干系统

固体蓄热系统在热风烘干领域具用广泛应用，在用电低谷时期进行充电，能将电能转化为热能，这样就在使用时进行热风输送，能够最大限度节省电费，保证用电的使用。在大型烘干设备间，电价高峰时只进行热风的输送，实现成本的最大化经营。

3.3 蓄热锅炉循环系统

在日常的工业生产中，蓄热锅炉的使用较为广泛，可以利用晚间的用电进行热量存储，这样才能保证锅炉的温度达到最大值，这样可以为锅炉提供源源不断的热能，保证温度控制在合理的范围之内。特别是在工业生产方面的应用最为广泛，起到了重要作用。

3.4 利用清洁能源进行蓄电补充

可以使用多种清洁能源进行蓄电补充，特别是利用风能和太阳能等能源进行热能转换，这样把能量集中储存在蓄热体中，能够为客户提供能源保证，提高利用的效率。通过使用风能等能源的储存能够满足日常的生产生活需要，实现经济效益的最大化，推动各种清洁能源的发展。

4.结语

随着人们对环境保护的重视，社会各界都对清洁能源的发展提供更多支持。特别是大气污染造成人们的身体伤害，使得利用固体蓄热技术得到全面的发展。很多大型城市都使用电能作为主要的热能来源，出台更多的鼓励政策支持各种清洁能源项目的发展，淘汰多种污染能耗大的项目，使得很多的不合格项目停止生产。应该落实国家各项节能政策，保证经济发展和环境保护相适应，提倡以新能源替换传统能源，其中低谷电蓄热供热技术是主要的能源替代技术之一。当前有必要大力推广应用固体蓄热技术，对于能源使用者来说，能源消耗总量不减反增，能源费用成倍减少;对于能源供给者来说，其可以实现电能的“移动填谷”，提高利用率，实现节约能源。这样最终有利于能源使用者和能源供给者实现双赢。

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