相變蓄能供熱裝置及蓄能供熱方法制造方法及圖紙

一種相變蓄能裝置(1)，該裝置包括：1)儲能裝置箱體體(2)；2)中心蓄熱組件，它包括：供熱出水布水器(3)、儲熱回水布水器(4)、供熱回水布水器(5)、儲熱出水布水器(6)、相變蓄熱元件(7)，供熱出水布水器(3)和儲熱回水布水器(4)設置在箱體(2)的上部，供熱回水布水器(5)和儲熱出水布水器(6)設置在箱體(2)的下部，相變蓄熱元件(7)設置在箱體(2)的中部，并且多個相變蓄熱元件(7)排列而成陣列或層疊體。它具備將多種相變蓄熱材料元件化，再將蓄熱元件按照統一的排列方式和結構布置在不同的容器中實現儲熱和供熱等功能。降低城市生活供熱能耗，又提高工業余廢熱的綜合回收利用率。

Phase change energy storage heating device and energy storage heating method

A phase change energy storage device (1), the device includes: 1) storage device box body (2); 2) Center for regenerative components, which comprises: heating water water distributor (3), the heat storage water water distributor (4), heating water water distributor (5), heat storage the effluent water distributor (6), a phase-change heat storage element (7), water heating water distributor (3) and the heat storage water water distributor (4) is arranged in the box body (2) of the upper part of the heating return water water distributor (5) and the heat storage water water distributor (6) is arranged in the box (2) the lower part of a phase-change heat storage element (7) is arranged in the box body (2) in the middle, and a plurality of phase-change heat storage element (7) arranged in array or laminate. The utility model has the advantages of having a plurality of phase change heat storage materials to be made into components, and arranging the heat storage elements in different containers according to the unified arrangement and structure to realize the functions of heat storage, heat supply, heat supply, etc.. Reduce the energy consumption of urban heating, and increase the comprehensive utilization rate of industrial waste heat.

【技術實現步驟摘要】
相變蓄能供熱裝置及蓄能供熱方法
本專利技術涉及一種熱量回收、儲存、再利用裝置及其方法，具體為一種相變蓄能裝置及其蓄熱放熱方法，屬于節能環保型領域。
技術介紹
我國工業能源利用率普遍偏低，平均在27％以下，如城市垃圾焚燒、垃圾填埋沼氣、鋼鐵、冶金、化工、污水處理、發電等多種行業生產過程產生的高品質余熱中有65％左右基本被回收用于發電和工業蒸汽，但占余熱總量85％以上的間斷性、不穩定性、低品質的余廢熱因無成熟的儲熱工藝技術和工程化裝備等問題未能得到充分的回收和利用，尤其在余熱利用方面工藝和手段極為欠缺。現有常規的低品位余熱回收和利用，工業余熱設備產生的余熱經管道輸送到余熱回收換熱器，經余熱回收換熱器回收的余熱通過供水管道送達熱用戶實現供熱。余熱回收換熱器、余熱管道、余熱產生設備組成余熱回收系統；換熱器、供水管道、用戶供熱裝置供熱循環泵、回水管道組成余熱利用系統。現有技術中，余熱回收利用系統存在以下幾點缺陷：1)余熱的穩定性要求過高。用戶則要求有穩定連續的能源供應，采用常規余熱回收利用工藝技術方案就要求余熱也必須是穩定連續的，這樣就限制了大量屬于間斷性、無組織排放余熱的回收利用。只有在余熱回收系統增設儲能工藝設備才能彌補該缺陷。2)余熱品位要求高。一旦用戶確定了供水溫度，就對余熱供應的波動性提出了嚴格的要求，因此采用常規余熱回收利用工藝技術方案就要求余熱的波動性小，因為該余熱回收系統沒有儲熱裝置就限制了大量符合供熱要求的波動性余熱的回收利用。3)余熱能力要求高，對于大量供熱負荷是動態變化的用戶，采用常規余熱回收利用工藝技術方案就要求余熱能力必須滿足用戶的最大用熱負荷，因為該余熱回收系統沒有儲熱裝置就必然造成余熱的利用率下降，造成整個余熱回收利用系統的效率底下。4)余熱與用戶間需具備管網鋪設條件。在大多數余熱能力較高而用戶比較分散的情況下，采用常規余熱回收利用工藝技術方案必然存在部分熱需求用戶無法鋪設管網或鋪設管網投資和熱損失過大的情況，該類用戶需要采用移動供熱方式替代管網供熱。5)余熱供應能力與用戶供熱需求量匹配度要求高。對于用戶，供暖負荷是隨著環境溫度的變化而變化。就一天而言，一般夜間環境溫度低于白天，夜間的供熱負荷也高于白天；對一個采暖期來說，三九、四九的環境溫度最低，供暖負荷也最大；因此供暖最大負荷一般是在三九天的夜間，比初寒期和末寒期的供暖負荷高60％以上，雖然只有幾天時間，卻在春節期間，是老百姓要求供熱質量最高的時段。采用常規工藝技術方案必然造成熱源的供熱能力余量過大，投資過高，然而余熱利用率很低，極不利于余熱的利用。如果采用蓄熱調峰技術工藝就能很好的解決該問題。
技術實現思路
本專利技術提供一種相變蓄能裝置及其蓄熱放熱方法，它具備將多種相變蓄熱材料元件化，再將蓄熱元件按照統一的排列方式和結構布置在不同的容器中實現儲熱和供熱等功能。可大大降低城市生活供熱能耗，又能各種工業余廢熱的綜合回收利用率。根據本專利技術的第一個實施方案，提供一種變蓄能裝置；一種相變蓄能裝置，該裝置包括：1)儲能裝置箱體體，2)中心蓄熱組件，它包括：供熱出水布水器、儲熱回水布水器、供熱回水布水器、儲熱出水布水器、相變蓄熱元件，供熱出水布水器和儲熱回水布水器設置在箱體的上部，供熱回水布水器和儲熱出水布水器設置在箱體的下部，相變蓄熱元件設置在箱體的中部，并且多個相變蓄熱元件排列而成陣列或層疊體，其中，供熱出水布水器的出口位于儲能裝置箱體的外側的上部，儲熱出水布水器的出口也位于儲能裝置箱體的外側的上部，而供熱回水布水器的入口位于儲能裝置箱體的外側的下部，儲熱回水布水器的入口也位于儲能裝置箱體的外側的下部。在本專利技術中，儲能裝置箱體體包括外保護殼體、箱體保溫層、內箱體。外保護殼體位于儲能裝置箱體體的最外層。內箱體位于儲能裝置箱體體的最內層。箱體保溫層設置在外保護殼體和內箱體之間。優選，箱體保溫層使用高密度聚氨酯發泡保溫層。優選的是，內箱體上設有蓄熱元件支架。相變蓄熱元件放置在蓄熱元件支架上。在本專利技術中，相變蓄熱元件由圓筒形殼體、圓形封頭、相變蓄熱材料構成。優選，多個相變蓄熱元件排列而成陣列或層疊體，相變蓄熱元件間設有通道隔離環。優選，圓筒形殼體、圓形封頭和通道隔離環由具有一定支撐強度且導熱性能良好的材料制成。在本專利技術中，所述相變蓄熱材料包括以下組分或具有以下組成：a)八水合氫氧化鋇[Ba(OH)2·8H2O]：72-88wt％，優選74-87wt％，優選78-85wt％；b)一水合氫氧化鋇[Ba(OH)2·H2O]：4-10wt％，優選4.5-8wt％，優選5-7wt％；c)碳酸鋇[BaCO3]：0.5-3wt％，優選0.7-2.5wt％，優選0.9-2.0wt％；d)水：1-5wt％，優選1.5-4.7wt％，優選2.0-4.0wt％，優選2.5-3.8wt％；e)粒度5-10μm的鐵粉：0.08-1wt％，優選0.10-0.8wt％，優選0.15-0.6wt％，優選0.18-0.4wt％；f)六水合硝酸鈰(III)：2.8-6wt％，優選3.0-5wt％，優選3.5-4.5wt％；和g)六水合硝酸銪(III)：2.2-5wt％，優選2.6-4.5wt％，優選3-4wt％。在本專利技術中，供熱出水布水器包括彼此平行的兩根主管和連接在兩根主管之間的彼此平行的開孔方向向上的多個支管。優選，在支管的長度方向上開有向上的噴水小孔，其中以個小孔為一組，每一組中各小孔的孔中心處于或基本上處于同一直線上。更優選，每一組中3個小孔的孔中心所處于的同一直線與支管的軸心線之間的夾角一般為50－70°，優選55-65°，例如60°。在本專利技術中，儲熱回水布水器包括彼此平行的兩根主管和連接在兩根主管之間的彼此平行的開孔方向向上的多個支管。優選，在支管的長度方向上開有向上的噴水小孔，其中以3個小孔為一組，每一組中各小孔的孔中心處于或基本上處于同一直線上。更優選，每一組中3個小孔的孔中心所處于的同一直線與支管的軸心線之間的夾角一般為50－70°，優選55-65°，例如60°。在本專利技術中，供熱回水布水器包括彼此平行的兩根主管和連接在兩根主管之間的彼此平行的開孔方向向上的多個支管。優選，在支管的長度方向上開有向上的噴水小孔，其中以3個小孔為一組，每一組中各小孔的孔中心處于或基本上處于同一直線上。更優選，每一組中3個小孔的孔中心所處于的同一直線與支管的軸心線之間的夾角一般為50－70°，優選55-65°，例如60°。在本專利技術中，儲熱出水布水器包括彼此平行的兩根主管和連接在兩根主管之間的彼此平行的開孔方向向上的多個支管。優選，在支管的長度方向上開有向上的噴水小孔，其中以3個小孔為一組，每一組中各小孔的孔中心處于或基本上處于同一直線上。更優選，每一組中3個小孔的孔中心所處于的同一直線與支管的軸心線之間的夾角一般為50－70°，優選55-65°，例如60°。在本專利技術中，陣列或層疊體的排列方式為：多個管形或棒形相變蓄熱元件的排列方式是分為多層次進行排列，每一層由多個管形或棒形相變蓄熱元件水平平行排列，進而各層進行層疊，形成陣列或層疊體或堆疊體。優選的是，管形或棒形相變蓄熱元件作為陣列或層疊體或堆疊體形式排列，陣列或層疊體或堆疊體的高度一般是1.0-2.9m，優選1.2-2.7m，更優本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種相變蓄能裝置(1)，該裝置包括：1)儲能裝置箱體體(2)，2)中心蓄熱組件，它包括：供熱出水布水器(3)、儲熱回水布水器(4)、供熱回水布水器(5)、儲熱出水布水器(6)、相變蓄熱元件(7)，供熱出水布水器(3)和儲熱回水布水器(4)設置在箱體(2)的上部，供熱回水布水器(5)和儲熱出水布水器(6)設置在箱體(2)的下部，相變蓄熱元件(7)設置在箱體(2)的中部，并且多個相變蓄熱元件(7)排列而成陣列或層疊體，其中，供熱出水布水器(3)的出口(301)位于儲能裝置箱體(2)的外側的上部，儲熱出水布水器(6)的出口(601)也位于儲能裝置箱體(2)的外側的上部，而供熱回水布水器(5)的入口(501)位于儲能裝置箱體(2)的外側的下部，儲熱回水布水器(4)的入口(401)也位于儲能裝置箱體(2)的外側的下部。

【技術特征摘要】
1.一種相變蓄能裝置(1)，該裝置包括：1)儲能裝置箱體體(2)，2)中心蓄熱組件，它包括：供熱出水布水器(3)、儲熱回水布水器(4)、供熱回水布水器(5)、儲熱出水布水器(6)、相變蓄熱元件(7)，供熱出水布水器(3)和儲熱回水布水器(4)設置在箱體(2)的上部，供熱回水布水器(5)和儲熱出水布水器(6)設置在箱體(2)的下部，相變蓄熱元件(7)設置在箱體(2)的中部，并且多個相變蓄熱元件(7)排列而成陣列或層疊體，其中，供熱出水布水器(3)的出口(301)位于儲能裝置箱體(2)的外側的上部，儲熱出水布水器(6)的出口(601)也位于儲能裝置箱體(2)的外側的上部，而供熱回水布水器(5)的入口(501)位于儲能裝置箱體(2)的外側的下部，儲熱回水布水器(4)的入口(401)也位于儲能裝置箱體(2)的外側的下部。2.一套相變蓄能裝置，該裝置包括：1)儲能裝置箱體或殼體(2)，2)中心蓄熱組件，它包括：供熱出水布水器(3)、儲熱回水布水器(4)、供熱回水布水器(5)、儲熱出水布水器(6)、相變蓄熱元件(7)，供熱出水布水器(3)和儲熱回水布水器(4)設置在箱體(2)的上部，供熱回水布水器(5)和儲熱出水布水器(6)設置在箱體(2)的下部，相變蓄熱元件(7)設置在箱體(2)的中部，并且多個相變蓄熱元件(7)排列而成陣列或層疊體，3)工業余熱設備(8)、余熱管道(L1)，4)余熱回收換熱器(9)、第一供水管道(L2)，5)第二供水管道(L3)、用熱裝置(10)、第一回水管道(L4)，6)第二回水管道(L5)、回收管道(L6)；其中，供熱出水布水器(3)的出口(301)位于儲能裝置箱體(2)的外側的上部，儲熱出水布水器(6)的出口(601)也位于儲能裝置箱體(2)的外側的上部，而供熱回水布水器(5)的入口(501)位于儲能裝置箱體(2)的外側的下部，儲熱回水布水器(4)的入口(401)也位于儲能裝置箱體(2)的外側的下部；和余熱管道(L1)連接工業余熱設備(8)和余熱回收換熱裝置(9)，第一供水管道(L2)連接余熱回收換熱裝置(9)和儲熱回水布水器(4)的入口(401)，第二供水管道(L3)連接供熱出水布水器(3)的出口(301)和用熱裝置(10)，第一回水管道(L4)連接用熱裝置(10)和供熱回水布水器(5)的入口(501)，第二回水管道(L5)連接儲熱出水布水器(6)的出口(601)和余熱回收換熱器(9)，回收管道(L6)連接余熱回收換熱器(9)和工業余熱設備(8)。3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于：儲能裝置箱體體(2)包括外保護殼體(201)、箱體保溫層(202)、內箱體(203)，外保護殼體(201)位于儲能裝置箱體體(2)的最外層，內箱體(203)位于儲能裝置箱體體(2)的最內層，箱體保溫層(202)設置在外保護殼體(201)和內箱體(203)之間；優選，箱體保溫層(202)使用高密度聚氨酯發泡保溫層；優選的是，內箱體(203)上設有蓄熱元件支架(204)，相變蓄熱元件(7)放置在蓄熱元件支架(204)上。4.根據權利要求1-3中任一項所述的裝置，其特征在于：相變蓄熱元件(7)由圓筒形殼體(701)、圓形封頭(702)、相變蓄熱材料(703)構成；和/或多個相變蓄熱元件(7)排列而成陣列或層疊體，相變蓄熱元件(7)間設有通道隔離環(704)；優選，圓筒形殼體(701)、圓形封頭(702)和通道隔離環(704)由具有一定支撐強度且導熱性能良好的材料制成。5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于：所述相變蓄熱材料(703)包括以下組分或具有以下組成：a)八水合氫氧化鋇[Ba(OH)2·8H2O]：72-88wt％，優選74-87wt％，優選78-85wt％；b)一水合氫氧化鋇[Ba(OH)2·H2O]：4-10wt％，優選4.5-8wt％，優選5-7wt％；c)碳酸鋇[BaCO3]：0.5-3wt％，優選0.7-2.5wt％，優選0.9-2.0wt％；d)水：1-5wt％，優選1.5-4.7wt％，優選2.0-4.0wt％，優選2.5-3.8wt％；e)粒度5-10μm的鐵粉：0.08-1wt％，優選0.10-0.8wt％，優選0.15-0.6wt％，優選0.18-0.4wt％；f)六水合硝酸鈰(III)：2.8-6wt％，優選3.0-5wt％，優選3.5-4.5wt％；和g)六水合硝酸銪(III)：2.2-5wt％，優選2.6-4.5wt％，優選3-4wt％。6.根據權利要求1-5中任一項所述的裝置，其特征在于：供熱出水布水器(3)包括彼此平行的兩根主管(302)和連接在兩根主管之間的彼此平行的開孔方向向上的多個支管(303)；優選，在支管(303)的長度方向上開有向上的噴水小孔，其中以3個小孔為一組，每一組中各小孔的孔中心處于或基本上處于同一直線...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王智慧，
申請(專利權)人：中益能北京技術有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11