[發明專利]一種雙盤管系統高效率儲熱換熱方法及其裝置

無效

• 申請號: 201010238234.1
• 申請日: 2010-07-28
• 公開（公告）號: CN101881570A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 張時安;劉國剛;宋企元;陳方元
• 申請（專利權）人: 湖北凱佳電力科技集團有限公司
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 何英君

技術領域

本發明一種雙盤管系統高效率儲熱換熱方法及其裝置，屬能源利用技術領域，特別涉及能源高效回收儲存和轉換利用技術和設備。

背景技術

近年來儲能換熱方法及裝置越來越受人們的重視，并在國內外進行了開發和應用。但是，就目前的狀況而言，存在有換熱器的體積十分龐大、相變儲熱換熱效率低、使用壽命短，不能滿足世界面臨的能源危機問題。

現有采用相變儲熱換熱介質的儲熱換熱方法多采用單盤管系統，即供熱介質和受熱介質共用通過同一盤管系統，管外壁與相變儲熱換熱介質直接接觸，當供熱介質通過盤管系統將熱能傳輸給相變儲熱換熱介質，供熱介質從盤管系統流出后，盤管系統騰空，受熱介質即進入該盤管系統，此時相變儲熱換熱介質將儲存熱能傳輸給盤管系統內之受熱介質，受熱介質被加熱后則流出該盤管系統，供給后續終端用戶使用，如此這般，供熱介質和受熱介質交替通過該盤管系統，并通過相變儲能換熱介質的儲熱換熱達到回收和利用熱能之目的。不僅換熱效率低，操作運行時間長，工作效率低，而且在同一盤管系統交替通過不同供熱、受熱介質極易污染，故而進一步導致盤管系統換熱效率的降低。除上述的單盤管系統儲熱換熱方法外，較多采用是雙盤管系統儲熱換熱方法，但是所說的雙盤管是在各自獨立、兩套盤管之間沒有直接搭界的條件下，通過相變儲熱換熱介質進行換熱的方法。此雙盤管系統雖然解決了單盤管存在的供熱介質、受熱介質共用同一盤管系統的問題，仍存在換熱效率低，不能滿足日益發展的能源經濟的發展需求。

因此高效率利用能源、有效回收利用一切可回收利用的能源成了世界范圍關注的重大問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙盤管系統高效率儲能換熱方法及其裝置，以增強儲能換熱裝置的存儲和轉換熱能的能力，提高儲能換熱的換熱效率和工作效率，使之能更加有效地利用自然界清潔能源如太陽能、地熱能等天然能源，更加有效地回收利用各類生產活動產生的廢氣、廢水余熱，節約能源資源，提高能源利用效率，有利于環境保護和經濟可持續發展。

一、本發明雙盤管系統高效率儲能換熱方法，是由雙盤管組通過間隔嵌插的聯接翅片緊密固接成的雙盤管組集合體及其周圍封閉的相變儲熱換熱介質組成雙盤管儲熱換熱系統，每個雙盤管組由各自獨立的供熱介質和受熱介質盤管系統組成，供熱介質盤管和受熱介質盤管外壁及翅片與其周圍的相變儲熱換熱介質直接接觸，一方面，供熱介質盤管通過與受熱介質盤管之間的聯接翅片，直接將供熱介質盤管內的熱能熱傳導傳輸給受熱介質盤管，進行換熱；另一方面，供熱介質盤管通過其管壁及翅片，將供熱介質盤管內的熱能傳輸給相變儲熱換熱介質，由相變儲熱換熱介質將熱能儲存并通過受熱介質盤管及其聯接翅片傳輸給受熱介質盤管內之受熱介質，進行熱交換；受熱介質被加熱后經其盤管輸出系統與其供給終端連接。二、實現上述方法的雙盤管系統高效率儲熱換熱裝置，由箱體、雙盤管組集合體、相變儲熱換熱介質和溫度顯示系統組成，雙盤管組集合體由雙盤管組通過間隔嵌插的共用聯接翅片緊密固接成雙盤管組集合而成，各雙盤管組由各自獨立的供熱介質和受熱介質盤管系統組成，雙盤管組集合體置于箱體內，其兩端支承在箱體內多孔支承架板的對應孔中，其供熱介質盤管、受熱介質盤管的外壁及聯接翅片與箱體內的相變儲熱換熱介質與直接接觸，箱體設有相變儲熱換熱介質入口、出口，每個雙盤管組的供熱介質、受熱介質的進口、出口分別與供熱介質、受熱介質的進口分配總管、出口匯集總管連通，各總管管路進口、出口分別與箱體外部對應管路聯通。

所述溫度顯示系統的測溫探頭設置在箱體；所述箱體外設有保溫層套。

本方法突出特點在于變改了本領域現有技術長期沿襲使用的低效率雙管換熱方法。本發明方法創造性地將通過高密度間隔嵌插共用聯接翅片使供熱介質和受熱介質盤管緊密固接成雙盤管組集合體置于密閉的相變儲熱換熱介質中而組成為雙盤管儲熱換熱系統，該雙盤管組集合體的供熱、受熱介質盤管及其共用聯接翅片均與相變材料直接接觸，不僅結構緊湊，顯著增大了雙盤管組的強度和剛度，而且使本方法形成有兩方面的傳熱換熱通道：一方面，供熱介質盤管通過與受熱介質盤管之間的共用聯接翅片，直接將供熱介質盤管內的熱能經熱傳導傳輸給受熱介質盤管，進行熱交換，使受熱介質盤管內之受熱介質升溫；另一方面，供熱介質盤管通過其管壁及共用聯接翅片，將供熱介質盤管內的熱能傳輸給相變儲熱換熱介質，并由相變儲熱換熱介質將熱能儲存并通過受熱介質盤管及其共用聯接翅片傳輸給受熱介質盤管內之受熱介質，通過熱交換使受熱介質升溫。