[實用新型]一種熱管式蓄熱裝置及其蓄熱應用系統

有效

• 申請號: 201720072544.8
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN207035300U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 茅新波;渠志鵬;鄔志軍
• 申請（專利權）人: 浙江匯明節能科技有限公司
• 主分類號: F24D13/04
• 分類號: F24D13/04;F24D19/10;F28D15/02
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙)11381
• 代理人: 陳曦,董燁飛

技術領域

本實用新型涉及一種蓄熱裝置，尤其涉及一種熱管式蓄熱裝置，同時也涉及包括該熱管式蓄熱裝置的蓄熱應用系統，屬于儲能技術領域。

背景技術

由于新能源發電的不穩定性和能源互聯網的推進，儲能已經納入國家基本的能源規劃。蓄熱作為實現儲能技術的一種有效方式，得到了政府的大力推廣和支持。蓄熱裝置一般分為固體蓄熱、相變蓄熱和水蓄熱等方式，目前工程上主流的蓄熱裝置是水蓄熱。水蓄熱裝置及系統目前存在以下共性問題：

①傳統的水蓄熱系統一般由電鍋爐、蓄熱裝置和循環泵、板式換熱器等設備組成，設備多、占地面積大、運行效率低。

②有一些廠家曾經試驗過電熱管放在蓄熱槽內部直接加熱的方案，但結果并不理想，其原因是蓄熱槽的體積較大，內部流速往往比較低，而電熱管是由電阻絲、鎂粉和電熱管外殼組成，電熱管外殼不可能做的很大，導致電熱管產生的熱量不能夠被水流帶走，電熱管往往很容易結垢，而水垢是熱的不良導體，當電熱管的一部分結垢時，剩下的電熱管外表面積更小，表面的熱流密度更大，更容易結垢，所以這種裝置的電熱管損壞的速度快，電熱管一旦損壞，會導致循環水帶電，存在極大的安全隱患，而且損壞后需要將蓄熱槽的水放出后才能夠將電熱管取出更換，系統需要停止運行，這些原因導致這種電熱管直接在蓄熱槽中加熱的方式很難被客戶認可。

③電加熱器發生損壞需要維修時，往往需要將容器內的介質清除后才能取出電加熱器進行維修，還需要容器停止加熱工作，等待電加熱器被修復或者更換后，容器的加熱過程才能重新開始。這樣不僅給維修人員帶來不便，還影響了容器的工作效率。

④水蓄熱系統一般分為一次側和二次側系統，一、二次側用板式換熱器隔開，這樣造成一次側、二次側都需要一套循環泵、定壓和控制裝置，增加了系統的初投資和維護的復雜性，而且一次側循環泵運行也增加了系統能耗和損失。

⑤水蓄熱的體積一般比較大，采用高溫蓄熱是一種減少體積的好辦法，但是傳統的做法高溫蓄熱裝置需要一套高溫蓄熱系統配合，這套系統需要耐高溫、高壓的換熱器、泵、閥等配件，它們不但價格昂貴，而且易老化、不耐用、維修較復雜，這是制約高溫蓄熱推廣的一個重要原因。

綜上所述，現有的蓄熱裝置存在功能單一且設備多、系統復雜、易損壞、難維修、能耗高等缺點。相應的蓄熱系統還存在單一目標下的占地面積大、能耗高，系統設備多、設計和控制復雜、造價貴、未能實現能源的高效綜合利用等問題。所以，需要對現有的蓄熱裝置及其系統進行進一步的改進。

發明內容

本實用新型所要解決的首要技術問題在于提供一種熱管式蓄熱裝置。

本實用新型所要解決的另一技術問題在于提供一種包括該熱管式蓄熱裝置的蓄熱應用系統。

為了實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

一種熱管式蓄熱裝置，包括蓄熱槽體，所述蓄熱槽體內部設置有電熱熱管換熱裝置、上布水器、下布水器，所述上布水器設置在所述蓄熱槽體的頂部，所述下布水器設置在所述蓄熱槽體的底部，所述電熱熱管換熱裝置設置在所述上布水器和所述下布水器之間或者所述下布水器的下方。

其中較優地，所述電熱熱管換熱裝置由至少一組電熱熱管換熱器組成；

所述電熱熱管換熱器由上集管、下集管、支管、電加熱器組成，所述電加熱器安裝在所述下集管中，所述支管垂直或傾斜設置在所述下集管上，且所述支管的一端與所述下集管連通，所述支管的另一端與所述上集管連通，所述上集管水平或者向上傾斜放置，所述上集管的最高處設置有注料口，所述注料口通過端蓋密封。

其中較優地，所述電加熱器采用金屬管電加熱器；所述金屬管電加熱器由呈集束排列的多個金屬電熱管組成；所述金屬管電加熱器從所述下集管的一端或兩端插入所述下集管內，所述下集管管口與所述金屬管電加熱器連接處設置有接線盒。

其中較優地，所述蓄熱罐體中設置至少一組放熱盤管；所述放熱盤管設置在所述上布水器與所述下布水器之間；每一組所述放熱盤管相互連接匯總成一個放熱總進出水管；或者多組所述放熱盤管連接在一起匯總成一個放熱總進出水管；或者將相鄰的所述放熱盤管采用彎頭首尾連接方式組成蛇形放熱盤管。

其中較優地，所述放熱盤管的一段或者多段放入電熱熱管換熱器中，所述放熱盤管從所述電熱熱管換熱器的一端或兩端插入所述上集管，所述放熱盤管的兩端與所述上集管兩端的管口焊接密封。