[實用新型]一種蓄能裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721353325.3
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN207797836U
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張雙;王亮;陳海生;林曦鵬;彭瓏;于東;李樹謙
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種蓄能裝置，包括低位換熱器、高位換熱器、換熱管、連接管路、蓄能材料和保溫層，蓄能時，冷能或熱能通過高位換熱器或低位換熱器傳遞至閉式自驅(qū)動換熱回路中的循環(huán)工質(zhì)，進(jìn)而循環(huán)工質(zhì)通過換熱管道將熱能或冷能傳遞到蓄能材料，并存儲起來。釋能時，閉式自驅(qū)動換熱回路中循環(huán)工質(zhì)通過換熱管吸收蓄能材料中存儲的冷能或熱能，通過低位或高位換熱器將冷能或熱能釋放出去。本實用新型的蓄冷蓄熱裝置可將廢熱(冷)、谷電蓄冷蓄熱和太陽能等熱能和冷能進(jìn)行存儲和釋放，可實現(xiàn)不消耗動力的自驅(qū)動運行，適合于各種需要將熱能和冷能進(jìn)行存儲的場所，解決熱能和冷能的供給與需求在時間上不匹配的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于蓄能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用溫差自驅(qū)動回路的蓄能裝置。

背景技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)能源緊缺，污染物排放導(dǎo)致的環(huán)境問題日益突出。在我國，十一五至十三五規(guī)劃中均把節(jié)能減排列為重要實施目標(biāo)，蓄冷蓄熱技術(shù)成為了節(jié)能減排的重要手段。如夏季的谷電蓄冷和冬季的谷電蓄熱技術(shù)，太陽能熔融鹽蓄熱發(fā)電以及工業(yè)中廢熱余熱存儲再利用，利用儲熱技術(shù)可解決解決熱能(冷能也稱為熱能的一種)的供給與需求在時間和空間上的不匹配。

儲熱材料除金屬外，導(dǎo)熱系數(shù)均比較低，例如有機(jī)相變材料(石蠟和醛酸等)一般在0.3W/(m·K)左右，而無機(jī)類(結(jié)晶水合物和無機(jī)鹽等)一般在0.5W/(m·K)左右。較低的導(dǎo)熱系數(shù)成為蓄熱裝置進(jìn)一步發(fā)展的障礙。

因此針對現(xiàn)有儲熱材料導(dǎo)熱系數(shù)低、儲能和釋能效率低的問題，本實用新型提出一種利用溫差自驅(qū)動傳熱回路與相變儲熱材料相耦合的新型相變儲熱裝置，能夠不依靠主動驅(qū)動便能實現(xiàn)快速、高效地儲能和釋能。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本實用新型公開了一種蓄能裝置，可將廢熱(冷)、谷電蓄冷蓄熱和太陽能等熱量進(jìn)行存儲和釋放，可實現(xiàn)不消耗動力的溫差自驅(qū)動運行便能實現(xiàn)快速、高效地儲能和釋能，適合于各種需要將熱能進(jìn)行存儲的系統(tǒng)，解決熱能的供給與需求在時間和空間上的不匹配問題。

為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是：

一種蓄能裝置，包括蓄能器、低位換熱器、高位換熱器，其特征在于，

所述低位換熱器、高位換熱器置于所述蓄能器的外部，且所述高位換熱器置于所述低位換熱器的上方；所述蓄能器的內(nèi)腔中填充蓄能材料，所述蓄能材料中設(shè)置一換熱管；

所述換熱管的頂部管口分為兩路，一路經(jīng)所述高位換熱器的熱側(cè)與所述換熱管的底部管口連通，另一路經(jīng)所述低位換熱器的冷側(cè)與所述換熱管的底部管口連通，并且，所述低位換熱器冷側(cè)的進(jìn)出口以及所述高位換熱器熱側(cè)的進(jìn)出口管路上均設(shè)置有控制閥門。

優(yōu)選地，當(dāng)所述蓄能裝置進(jìn)行蓄熱或釋冷時，所述低位換熱器冷側(cè)兩端的控制閥門打開，所述高位換熱器熱側(cè)兩端的控制閥門關(guān)閉，高溫流體流進(jìn)所述低位換熱器的熱側(cè)，所述低位換熱器熱側(cè)的高溫流體與冷側(cè)的循環(huán)工質(zhì)發(fā)生熱交換，循環(huán)工質(zhì)從所述換熱管的底部管口流入所述低位換熱器冷側(cè)底部的進(jìn)口，被加熱后從所述低位換熱器冷側(cè)頂部的出口流出，而后進(jìn)入所述換熱管的頂部管口，循環(huán)工質(zhì)與所述蓄能器中的相變材料進(jìn)行熱量交換，變?yōu)槔淞黧w，回流到所述低位換熱器的冷側(cè)，完成蓄熱或釋冷循環(huán)。

優(yōu)選地，當(dāng)所述低位換熱器熱側(cè)的進(jìn)口溫度與出口溫度的溫差小于5℃時，關(guān)閉其冷側(cè)兩端的控制閥，蓄熱或釋冷工況結(jié)束。

優(yōu)選地，當(dāng)所述蓄能裝置進(jìn)行釋熱或蓄冷時，所述低位換熱器冷側(cè)兩端的控制閥門關(guān)閉，所述高位換熱器熱側(cè)兩端的控制閥門打開，低溫流體流進(jìn)所述高位換熱器的冷側(cè)，所述高位換熱器冷側(cè)的低溫流體與熱側(cè)的循環(huán)工質(zhì)發(fā)生熱交換，循環(huán)工質(zhì)從所述換熱管吸收相變材料的熱量后流向所述高位換熱器的熱側(cè)，與低溫流體發(fā)生熱量交換，從所述高位換熱器熱側(cè)的底部出口回流到所述換熱管內(nèi)，完成釋熱或蓄冷循環(huán)。