[實(shí)用新型]地下步進(jìn)異態(tài)交互儲(chǔ)能系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520468040.9
• 申請日: 2015-07-02
• 公開（公告）號: CN205026979U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 栗世芳;栗世明;白因必力;樊琛陽;郝胤朝
• 申請（專利權(quán)）人: 栗世芳;栗世明
• 主分類號: F24J3/08
• 分類號: F24J3/08
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及用于太陽能儲(chǔ)存領(lǐng)域研究領(lǐng)域中的一種地下步進(jìn)異態(tài)交互儲(chǔ)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太陽能本身的不連續(xù)（陰晴，日夜），加上供熱空調(diào)使用的不連續(xù)（上下班，工作日/周末等），使得太陽能空調(diào)系統(tǒng)的蓄能顯得尤為重要。而蓄能的手段選擇也對系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性構(gòu)成很大影響。現(xiàn)有的一般是采用水儲(chǔ)能或者地源熱泵系統(tǒng)儲(chǔ)能。地源熱泵系統(tǒng)是利用土壤作為低溫?zé)嵩矗蔁岜脵C(jī)組及其配套設(shè)備所構(gòu)成的完整系統(tǒng)，冬季從土壤中提取熱量并通過熱泵機(jī)組升溫為建筑物供暖，夏季將室內(nèi)溫度較高的熱量轉(zhuǎn)移到土壤中并向室內(nèi)釋放溫度較低的熱量的可再生能源暖通空調(diào)系統(tǒng)，并利用土壤蓄能。然而在實(shí)際的使用過程中，如果單純從地下取冷，45天或者3個(gè)月以后，地下溫度將超過37℃，地源傳熱惡化，不再適合進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，可能頻繁出現(xiàn)停機(jī)保護(hù)。如果單純從地下取熱，兩個(gè)月后，埋地?fù)Q熱器附近的地下溫度將減少到不足20℃。為了保護(hù)好地源，使其成為可持續(xù)利用的土壤源，從地下取冷和從地下取熱應(yīng)該相對平衡。采用地下熱源泵儲(chǔ)能存在以下缺點(diǎn)：1）、對土壤中蓄能期待過高，以未經(jīng)使用的土壤溫度作為長期可保持的溫度看待；2）、土壤中所蓄冷量迅速衰竭，系統(tǒng)在空調(diào)季節(jié)后期出現(xiàn)能耗過大、甚至頻繁停機(jī)保護(hù)的現(xiàn)象；3）系統(tǒng)在長年運(yùn)行后出現(xiàn)能效比逐年下降，無法保證使用的現(xiàn)象。現(xiàn)有的技術(shù)中，為克服上述狀況不得不加大埋管數(shù)量，以及主機(jī)功率，以按照最不利情況滿足使用需求。然而夏季冷凝溫度過高和冬季蒸發(fā)溫度過低都是目前無法避免的技術(shù)問題。如何改進(jìn)上述問題，實(shí)現(xiàn)太陽能的儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行是急需研究的方向。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的，在于提供一種地下步進(jìn)異態(tài)交互儲(chǔ)能系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題的解決方案是：地下步進(jìn)異態(tài)交互儲(chǔ)能系統(tǒng)，其包括由土壤圍繞而成的地下步進(jìn)異態(tài)交互儲(chǔ)能腔，所述地下步進(jìn)異態(tài)交互儲(chǔ)能腔內(nèi)填充滿相變儲(chǔ)能材料后形成相變儲(chǔ)能層，所述相變儲(chǔ)能材料內(nèi)鑲嵌有交互熱交換器，所述交互熱交換器的進(jìn)口端和出口端穿過土壤后與外界連通。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述相變儲(chǔ)能材料與土壤之間均設(shè)置有步進(jìn)導(dǎo)熱區(qū)及絕熱層。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述交互熱交換器包括兩根平行設(shè)置的傳熱管以及多根平行設(shè)置在兩根傳熱管之間的循環(huán)管。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳熱管的一端穿過土壤后與外界連通，所述傳熱管插入所述地下步進(jìn)異態(tài)交互儲(chǔ)能腔內(nèi)部的部分外表面包裹有相變儲(chǔ)能材料，所述循環(huán)管的外表面包裹有相變儲(chǔ)能材料。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，多組所述交互熱交換器平行布置在相變儲(chǔ)能材料內(nèi)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，相鄰的兩組所述交互熱交換器中的循環(huán)管錯(cuò)位布置。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，多組所述交互熱交換器平行布置在相變儲(chǔ)能材料內(nèi)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述相變儲(chǔ)能材料由以下質(zhì)量份數(shù)的原料均勻混合后干壓而成：480-520份的氯化石蠟、80-120份的金屬化合物、380-420份的非金屬添加劑、3800-4200份的石墨。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型通過在土壤內(nèi)部挖出一個(gè)地下步進(jìn)異態(tài)交互儲(chǔ)能腔，并在地下步進(jìn)異態(tài)交互儲(chǔ)能腔內(nèi)填充滿相變儲(chǔ)能材料，通過交互熱交換器將太陽能的熱量儲(chǔ)存在地下步進(jìn)異態(tài)交互儲(chǔ)能腔中的相變儲(chǔ)能材料中，減輕對土壤熱響應(yīng)能力的要求，通過較高頻率的蓄放熱提供土壤蓄能的恢復(fù)能力，尤其是在日夜交替方式，還有，解決了土壤由于冬夏季負(fù)荷不匹配造成的冷熱堆積問題，增加土壤長期使用的能力，減少對土壤的平衡的破壞。當(dāng)然，在冬天的時(shí)候或者溫度低的時(shí)候，本實(shí)用新型也可以將空氣能中的冷能量儲(chǔ)存在地下步進(jìn)異態(tài)交互儲(chǔ)能腔內(nèi)，到夏天或者溫度高時(shí)，通過熱交換，將冷能量釋放到使用空間。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設(shè)計(jì)方案和附圖。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型中換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式