[实用新型]热管强化金属氢化物蓄热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于空调的热回收装置，特别涉及一种用于空调的热管强化金属氢化物蓄热装置，适用于节能领域。

技术背景

夏季，宾馆、会所等类建筑为了满足宾客对舒适、健康居住环境以及各种使用功能的要求，需要同时供冷和供热。在常规系统中，一般要设置两套独立的系统，分别供应冷量和热量，其优点是：热水供应系统与空调系统相互独立，互不干扰，易于调节。但是，近年来随着我国对“节能、环保”问题认识的逐渐增强，使得常规系统在实际运行中所暴露出来的问题也日益严重。于是回收空调冷凝热用于热水系统越来越受到人们的重视。

回收空调冷凝热用于热水供应，是在不降低建筑物使用功能和舒适性标准的前提下，将两个常规的独立性、单向性系统，改造成一个整体性、可循环性系统。在夏季，由于省去了常规锅炉房热水供应系统，取而代之的是空调冷凝热回收系统进行热水供应。目前，大多数蓄热装置采用水蓄热，近年来也提出利用相变材料PCMs(Phase Change Materials)来蓄热。但是，由于这两种蓄热方式的蓄热密度小，导热性能差、体积大等不足限制了其广泛推广。

根据氢化物的热化学反应，可以通过储存热能的方法，将低位热能储存到固态金属中，待需要使用时，再由它释放供给高位热能。用这种方法储存热量，储存期可以很长，而且储存的是低位热能，释放出来的高位热能，具有热泵的性质。储存器中的原料可以长期循环使用，也不消耗氢气。

某些金属氢化物与氢气之间的反应为可逆反应利用金属氢化物吸热放氢和吸氢放热的特点，通过交替加热与冷却，实现加热或制冷的目的。反应的化学方程式如下：

式中：M_(x)为贮氢材料；MH_x(s)为对应的金属氢化物；ΔH为氢化物生成焓变，即反应热；P1、T1为放氢时的压力和温度；P2、T2为吸氢时的压力和温度。S表示物质为固体状态、g表示物质为气体状态。金属氢化物的平衡压力随温度的增大而急剧升高，随温度的降低而急剧降低。

对金属氢化物进行加热，反应向右进行，即在温度T1下释放出压力为P1的氢气，相当于把热能转变为化学能(氢)。反之，如果反应压力高于温度T2条件下的平衡分解压力P2，反应向左进行，吸氢并释放出温度为T2的热量ΔH，相当于把化学能(氢)转变为热能，该部分所释放的热量将被收集为制取热水。

针对本装置的用途特点回收压缩机出口高温制冷剂(该温度值大概在65℃左右)的热量，采用可应用于中温热源的贮氢材料，并且位增大蓄热量和放热量，蓄热用金属氢化物的生成热应尽量大，贮氢用金属氢化物的生成热应尽量小，而且这两种合金的热容量都应尽量小。此外，还要贮氢材料满足反应速度快、可逆性好、价格低廉等要求。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种通过回收冷凝热作为动力来驱动金属氢化物循环，通过金属氢化物与氢气之间可逆反应的热效应来实现加热热水的热管强化金属氢化物蓄热装置。

本实用新型可通过以下技术方案予以实现：

一种热管强化金属氢化物蓄热装置，其特征在于，包括蓄热槽、置于蓄热槽中的热管、套装于热管上端的金属肋片、蓄热槽下部用挡板隔开的供热流体进口管和供热流体出口管；所述装置还包括流量调节阀、贮氢槽、电加热器；蓄热槽上部有气体通道，该气体通道通过流量调节阀与贮氢槽相连通，电加热器与贮氢槽相连；蓄热槽和贮氢槽内填有贮氢材料。

所述装置还包括一隔热容器，该隔热容器置于蓄热槽的上端，

所述金属肋片置于隔热容器内。

所述隔热容器上置有取热流体进口管和取热流体出口管。

所述的贮氢材料为金属氢化物。

本发明的有益效果是：采用热管强化金属氢化物蓄热，回收冷凝废热用于热水系统，解决了现有用两套系统独立供冷和供热的方式，从而极大地简化了系统节省了投资，并且从能量利用的角度提高了能源利用效率，提高机组的运行效率，具有较好的经济性和实用性。

附图说明

图1为本实用新型蓄热时的状态示意图。

图2为为本实用新型放热时的状态示意图。

其中1-蓄热槽、2-贮氢材料(蓄热用)、3-热管、4-金属肋片、5-流量调节阀、6-贮氢材料(贮氢用)、7-贮氢槽、8-电加热器、9-隔热材料、10-供热流体进口管、11-供热流体出口管、12-挡板、13-取热流体进口管、14-取热流体出口管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：