[實用新型]一種級聯式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置

有效

• 申請號: 201521091535.0
• 申請日: 2015-12-24
• 公開（公告）號: CN205245861U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 鹿院衛;李小麗;吳玉庭;馬重芳
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 陳圣清

技術領域

本實用新型涉及蓄熱能源利用技術領域，尤其涉及一種級聯式太陽能集 熱單罐相變蓄、放熱裝置。

背景技術

近年來，持續的冬季霧霾已嚴重影響到人民的生活和健康。霧霾的危害 再次為我國的環境污染治理敲響了警鐘，減少燃煤使用已刻不容緩。太陽能 高溫利用可以減少燃煤的使用量，為霧霾的治理做出貢獻。蓄熱裝置可以將 來自太陽能的熱量儲存，儲存的熱能可以被直接利用、用于建筑物供暖、也 可以在用電高峰期將熱能轉換為電能使用。

目前較成熟的太陽能高溫熱利用蓄熱方法為雙罐顯熱蓄熱，蓄熱裝置龐 大，系統投資維護費用高，為了降低蓄熱成本，申請人專利ZL201420140252.X 公開了一種單罐蓄能裝置，將太陽能以顯熱的形式存于單罐內，再借用浸沒 式換熱器實現熱能的釋放，較雙罐蓄熱系統節約了成本，節省了空間。該專 利利用顯熱蓄熱，增加絕熱隔板達到了較好的蓄能、釋能效果，但單罐放熱 出口溫度的穩定性差、廢熱得不到有效利用，熱能利用效率較低。

實用新型內容

針對上述問題中存在的不足之處，本實用新型提供一種級聯式太陽能集 熱單罐相變蓄、放熱裝置。

為實現上述目的，本實用新型提供一種級聯式太陽能集熱單罐相變蓄、 放熱裝置，包括：蓄熱罐體，級聯式相變蓄熱裝置，放熱盤管換熱組件和太 陽能集熱裝置；

所述蓄熱罐體的頂部布置有蓄熱介質入口，底部布置有蓄熱介質出口；

所述級聯式相變蓄熱裝置布置在所述蓄熱罐體內的上部；

所述蓄熱罐體內自下而上設置所述放熱盤管換熱組件，所述放熱盤管換 熱組件設有分別與能量利用裝置的兩端相連的入口和出口；

所述太陽能集熱裝置布置在所述蓄熱罐體外部，通過蓄熱介質入口和蓄 熱介質出口與所述蓄熱罐體連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述放熱盤管換熱組件包括多個呈上下 位置關系的放熱盤管換熱器，所述放熱盤管換熱器呈單螺旋結構或雙螺旋結 構，且分別設置在所述級聯式相變蓄熱裝置的內部和外部，相鄰兩個所述放 熱盤管換熱器之間連通，最上部的所述放熱盤管換熱器的出口、最下部的所 述放熱盤管換熱器的入口分別與能量利用裝置的兩端相連。

作為本實用新型的進一步改進，所述級聯式相變蓄熱裝置內設有多個獨 立、上下排布的相變蓄熱單元，每一個所述相變蓄熱單元內均布置有一個放 熱盤管換熱器，每一個所述相變蓄熱單元上均設有放熱介質入口和放熱介質 出口。

作為本實用新型的進一步改進，每一個所述相變蓄熱單元內均填充有一 定熔點的相變蓄熱介質；所有所述相變蓄熱單元上布置有蓄熱介質流通的孔 洞。

作為本實用新型的進一步改進，所述放熱盤管換熱組件管內、管外部設 有散熱翅片。

作為本實用新型的進一步改進，所述能量利用裝置選用熱電轉換裝置、 供暖裝置或供熱水裝置中的一種。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：

本實用新型公開的一種級聯式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置，增加 了級聯式相變蓄熱裝置，不僅實現顯熱和潛熱的儲存，更增強了蓄熱罐出口 溫度的穩定性；利用太陽能對蓄熱介質加熱，實現級聯式相變蓄熱裝置的蓄 熱；不僅利用了清潔能源，還滿足能量利用裝置的溫度需求；

級聯式相變蓄熱裝置內設有多個相變蓄熱單元，并填充不同熔點的相變 蓄熱介質；利用相變蓄熱裝置內相變蓄熱介質的相變潛熱，可以延長釋熱溫 度的穩定時間。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1公開的級聯式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱 裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例1公開的級聯式相變蓄熱裝置的俯視圖；

圖3為本實用新型實施例2公開的級聯式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱 裝置的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例3公開的級聯式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱 裝置的結構示意圖。