[實(shí)用新型]一種熱管式化學(xué)蓄熱儲能器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721819468.9
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN207703055U
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧立生;何兆紅;小林敬幸;大坂侑吾;徐玉霞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院廣州能源研究所
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28D20/00;F22B1/18
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;莫瑤江

本實(shí)用新型公開了一種熱管式化學(xué)蓄熱儲能器，包括水循環(huán)管道、儲能器筒體、化學(xué)蓄熱材料、熱管、高溫?zé)煔夤艿馈⒄羝y、蒸發(fā)冷凝器和水蒸汽管道，所述化學(xué)蓄熱材料填充在儲能器筒體中，其通過與水蒸汽進(jìn)行可逆化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生熱和反應(yīng)生成物；所述熱管貫穿儲能器筒和化學(xué)蓄熱材料，其下端嵌入在高溫?zé)煔夤艿乐校隙饲度朐谒h(huán)管道中，儲能器筒體右側(cè)通過水蒸汽管道與蒸發(fā)冷凝器連通，蒸汽閥設(shè)置在水蒸汽管道上。本實(shí)用新型的熱管式化學(xué)蓄熱儲能器，利用熱管高效的熱傳導(dǎo)性，加快了流體與化學(xué)蓄熱材料的換熱速度，可以提高化學(xué)蓄熱材料的傳熱系數(shù)，明顯的縮短蓄熱時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種低品位熱能存儲和釋放裝置，具體涉及一種熱管式化學(xué)蓄熱儲能器。

背景技術(shù)

節(jié)約能源不僅是我國節(jié)能減排基本國策的重要組成部分，而且是我國國民經(jīng)濟(jì)與社會可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)長期戰(zhàn)略任務(wù)。我國作為能源消費(fèi)的大國，長期以來能源利用效率低、浪費(fèi)嚴(yán)重是其突出的問題之一。在當(dāng)前能源和環(huán)境問題日益突出的背景下，太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉春凸I(yè)余熱、廢熱的利用已經(jīng)成為各國研究開發(fā)的重點(diǎn)，然而這些能源都具有不穩(wěn)定性和間斷性的特點(diǎn)，在收集利用這類能源時通常會遇到能量供給和需求不平衡、時間不同步的問題，所以具有緩沖和調(diào)和供需差異功能的能量存儲裝置就顯得尤為關(guān)鍵。對工業(yè)煙氣余熱的合理存儲能夠提高能源利用效率、有效節(jié)約能源。

但是煙氣余熱利用受到很多因素限制，由于生產(chǎn)的周期性導(dǎo)致了余熱資源的間歇性，此外在一個使用周期內(nèi)，又由于煙氣溫度波動較大，這些都使得余熱的回收利用變得更加困難。化學(xué)蓄熱材料具有蓄熱密度高、可提高能量品位和清潔、無污染等優(yōu)點(diǎn)。因此，采用化學(xué)蓄熱技術(shù)能夠更好的利用余熱。化學(xué)蓄熱材料與反應(yīng)介質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生熱并且生成反應(yīng)生成物，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，如果反應(yīng)介質(zhì)是水，則對反應(yīng)生成物加熱使其發(fā)生脫水反應(yīng)就能再生化學(xué)蓄熱材料。為便于理解，將加熱反應(yīng)生成物而再生化學(xué)蓄熱材料的過程稱為“加熱再生化學(xué)蓄熱材料”，將使化學(xué)蓄熱材料與反應(yīng)介質(zhì)反應(yīng)而產(chǎn)生熱并且生成反應(yīng)生成物的過程稱為“使化學(xué)蓄熱材料發(fā)熱”。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、成本低廉的熱管式化學(xué)蓄熱換熱器。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：

一種熱管式化學(xué)蓄熱儲能器，包括水循環(huán)管道、儲能器筒體、化學(xué)蓄熱材料、熱管、高溫?zé)煔夤艿馈⒄羝y、蒸發(fā)冷凝器和水蒸汽管道，所述化學(xué)蓄熱材料填充在儲能器筒體中，其通過與水蒸汽進(jìn)行可逆化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生熱和反應(yīng)生成物；所述熱管貫穿儲能器筒體和化學(xué)蓄熱材料，其下端嵌入在高溫?zé)煔夤艿乐校隙饲度朐谒h(huán)管道中，儲能器筒體右側(cè)通過水蒸汽管道與蒸發(fā)冷凝器連通，蒸汽閥設(shè)置在水蒸汽管道上。

進(jìn)一步地，所述熱管為多根，以并聯(lián)的方式貫穿所述儲能器筒體和化學(xué)蓄熱材料。

進(jìn)一步地，所述儲能器筒外表面覆蓋一層保溫層。

儲熱時，高溫?zé)煔夤艿乐型ㄈ敫邷責(zé)煔猓瑹峁軆?nèi)的工質(zhì)受熱蒸發(fā)而上升，此時，位于蓄熱筒體內(nèi)的熱管周圍為溫度相對較低的反應(yīng)生成物，熱管內(nèi)的工作介質(zhì)遇冷將熱量放出，傳遞到反應(yīng)生成物(與反應(yīng)生成物進(jìn)行熱交換)，由此加熱反應(yīng)生成物，反應(yīng)生成物吸熱再生為化學(xué)蓄熱材料，并產(chǎn)生高溫高壓的水蒸汽，打開蒸汽閥，水蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器中進(jìn)行換熱冷凝。

放熱時，將蒸發(fā)冷凝器中的冷凝水加熱產(chǎn)生水蒸汽，到一定的壓力后打開蒸汽閥，水蒸汽進(jìn)入蓄熱筒體，與化學(xué)蓄熱材料反應(yīng)，生成反應(yīng)生成物，同時放出大量的熱，再通過熱管導(dǎo)出對水循環(huán)管路中的常溫水進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)能量的釋放。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、利用熱管高效的熱傳導(dǎo)性，加快了流體與化學(xué)蓄熱材料的換熱速度，可以提高化學(xué)蓄熱材料的傳熱系數(shù)，明顯的縮短蓄熱時間。

2、化學(xué)蓄熱材料通過和水蒸汽反應(yīng)，可以釋放出較高品味的熱能。