[發(fā)明專利]相變儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)及加熱水的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910330190.6
• 申請(qǐng)日: 2019-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN109945714B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾智勇;曾帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市愛能森科技有限公司
• 主分類號(hào): F28D20/02
• 分類號(hào): F28D20/02;F24D11/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發(fā)明公開了一種相變儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)及加熱水的方法，屬于能源儲(chǔ)蓄技術(shù)領(lǐng)域。該相變儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)包括換熱儲(chǔ)能罐、儲(chǔ)水罐、電加熱鍋爐、集水器和分水器，儲(chǔ)水罐的進(jìn)口和分水器均與換熱儲(chǔ)能罐底部連通，儲(chǔ)水罐出口與電加熱鍋爐入口連通，電加熱鍋爐出口與換熱儲(chǔ)能罐的下端連通，集水器與換熱儲(chǔ)能罐的頂部連通，換熱儲(chǔ)能罐內(nèi)沿高度方向間隔設(shè)置有多層相變材料擋板，且相變材料擋板上設(shè)置有換熱通道。電加熱鍋爐將載熱流體加熱成蒸汽并泵送到換熱儲(chǔ)能罐，蒸汽自下向上對(duì)擋板進(jìn)行加熱，冷凝后再流回到儲(chǔ)水罐，集水器將水輸送到換熱儲(chǔ)能罐內(nèi)與擋板進(jìn)行換熱，熱水通過分水器被輸送到用戶處。本發(fā)明換熱效果好，且載熱流體能夠循環(huán)利用，節(jié)約資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能源儲(chǔ)蓄技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種相變儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)及利用該系統(tǒng)進(jìn)行加熱水的方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的相變材料儲(chǔ)熱裝置多為相變材料的簡(jiǎn)單填充，儲(chǔ)熱效率和傳熱均勻度還不夠高。傳統(tǒng)的相變材料蓄熱過程多是直接電加熱或者是液相流體流經(jīng)管道或者空隙加熱罐體內(nèi)的相變材料或者是封裝的相變材料。由于使用電加熱容易造成相變材料溫度升高過快而超過了允許的溫度上限，造成相變材料分解等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響相變材料的壽命。使用液相流體進(jìn)行相變材料儲(chǔ)能，需要使用載熱流體的顯熱段，傳熱總效率受到傳熱溫差的影響很大。

因此，亟需提供一種相變儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)及利用該系統(tǒng)進(jìn)行加熱水的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電加熱造成的材料壽命受損嚴(yán)重及傳熱效率低的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種相變儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)，以提高傳熱效率，實(shí)現(xiàn)載熱流體的循環(huán)利用，達(dá)到節(jié)約資源的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供以下技術(shù)方案：

一種相變儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)，包括換熱儲(chǔ)能罐、儲(chǔ)水罐、電加熱鍋爐、集水器和分水器，所述儲(chǔ)水罐的進(jìn)口和所述分水器均與所述換熱儲(chǔ)能罐的底部相連通，所述儲(chǔ)水罐的出口與所述電加熱鍋爐的入口相連通，所述電加熱鍋爐的出口與所述換熱儲(chǔ)能罐的下端相連通，所述集水器與所述換熱儲(chǔ)能罐的頂部相連通，所述換熱儲(chǔ)能罐內(nèi)沿高度方向間隔設(shè)置有多層相變材料擋板，所述相變材料擋板上設(shè)置有換熱通道。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，還包括噴淋器，所述噴淋器設(shè)置在所述換熱儲(chǔ)能罐的上端，所述噴淋器與所述集水器連通。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，多層所述相變材料擋板在豎直方向上逐層交錯(cuò)設(shè)置，并均與所述換熱儲(chǔ)能罐的內(nèi)壁之間形成所述換熱通道。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述相變材料擋板上設(shè)置有多個(gè)流通孔，各層所述相變材料擋板上的所述流通孔相連通形成所述換熱通道。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述相變材料擋板沿所述換熱儲(chǔ)能罐的寬度方向延伸設(shè)置。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述相變材料擋板的長(zhǎng)度為所述換熱儲(chǔ)能罐寬度的85％-95％，所述相變材料擋板的厚度為20mm-40mm。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種加熱水的方法，換熱及加熱水的效率高，且可實(shí)現(xiàn)載熱流體的循環(huán)利用，達(dá)到節(jié)約資源的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供以下技術(shù)方案：

一種利用上述任一項(xiàng)技術(shù)方案所述的相變儲(chǔ)能換熱系統(tǒng)進(jìn)行加熱水的方法，所述加熱水的方法包括如下步驟：

S1、電加熱鍋爐將儲(chǔ)水罐內(nèi)的載熱流體加熱變?yōu)檎羝⒈盟偷綋Q熱儲(chǔ)能罐內(nèi)；

S2、所述蒸汽自下向上流經(jīng)換熱通道并對(duì)相變材料擋板進(jìn)行加熱，直到所述蒸汽降溫變?yōu)槔淠后w，停止所述電加熱鍋爐工作，所述冷凝液體自所述換熱儲(chǔ)能罐的底端開口回流至所述儲(chǔ)水罐；

S3、來自集水器的待加熱水進(jìn)入所述換熱儲(chǔ)能罐內(nèi)進(jìn)行加熱；

S4、加熱后的熱水自所述換熱儲(chǔ)能罐底部流出，并通過分水器通向用戶處。