[发明专利]三腔流体加热传热蓄热系统

说明书

技术领域

本发明涉及热能利用，特别是利用实现热能的蓄热加热利用的系统。 

背景技术

蓄热器是对热能进行储存的设备，现有的蓄热器为蒸汽型和液体蓄热器； 

在工业节能领域，将余热进行回收并储存，通常采用相变技术进行蓄热，在低温领域采用蓄冰技术实现蓄热；

在太阳能领域，采用熔融盐蓄热，虽然熔融盐可以实现高温的储存，但是由于其需要从固态转变为液体，因而需要热能将其加热，同时熔融盐的毒性、经济型、安全性也存在问题，因而熔融盐蓄热的使用受到限制。

在太阳能领域，也采用空气或其他气体进行蓄热，但其热熔小，无法实现大规模的热能存储。 

蓄能电站采用电能进行储存，特别是风电及光伏组成的电能，由于其无法实现储存，因而不得不大量的抛弃，造成大量的浪费。如果采用热能进行储存，需要具备大功率的存储能力的储存器。 

发明内容

本发明的目的是提供一种三腔流体加热传热蓄热系统，将流体由热源进行加热，然后与设置由三个腔体的容器进行换热，容器设置有三个腔体，一个为充热腔体，一个为蓄热腔体，一个为换热腔体，蓄热腔体内设置有蓄热材料，流体由换热腔体进入，为蓄热材料进行换热，实现热能的加热换热蓄热传热。 

  

具体发明内容如下：

三腔流体加热传热蓄热系统，包括蓄热材料，壳体，保温材料，流体等，其特征是：

蓄热器为至少设置有三个腔体，一个为充热腔体，一个为蓄热腔体，一个为换热腔体，在充热腔体以、蓄热腔体、换热腔室内设置有至少一组进口与出口，在充热腔体与蓄热腔体以及蓄热腔体与换热腔体之间设置有换热器件，将热能进行交换，蓄热腔体内设置有蓄热材料；

高温的流体为第一流体，第一流体从充热腔体进口进入充热腔体，通过设置在充热腔体与蓄热腔体之间的换热器件实现换热，与蓄热材料完成换热后从出口流出；

在蓄热腔体内设置有蓄热材料，将热能进行储存；

蓄热器可以在当地蓄热或被移动到需要利用热能的地区；

当需要利用蓄热器中的热能时，将温度低于蓄热材料的温度的第二流体从换热腔室的进口流入蓄热器，第二流体与蓄热材料进行换热后再经换热腔体出口流出，实现热能的利用；   

蓄热材料选择自下列至少一种或多种：熔融盐、液态金属、固体粒块、混凝土、沙石或鹅卵石、钢渣或铁渣、导热水泥、相变材料。

所述的换热器器件，实现充热腔体与蓄热腔体以及蓄热腔体与换热腔体之间进行换热，，换热器件选择下列方式之一进行换热： 

A、流体管道换热：在充热腔体与蓄热腔体以及蓄热腔体与换热腔体之间设置有多个管道，为流体换热管道，管道由金属非金属以及复合管道组成，管道的进口与出口与换热腔室内部的进口与的出口相互连通，使得流体可以在管道内流动，流体由泵提供驱动；

B、热管换热：采用重力热管或循环热管，充热腔体与蓄热腔体之间的热管，热管的一部分设置在充热腔体内另一部分设置在蓄热腔体内；蓄热腔体与换热腔体之间的热管，热管的一部分设置在蓄热腔体内另一部分设置在换热腔体内。

所述的流体换热管道选自下列一种或组合： 

A、螺旋管；

B、管道的内部或者和外壁设置有换热翅片；

C、弯曲的管道；

D、其直径可以变化的管道；

E、管道的外壁上设置有可以与固体粒块相互连接的凹凸结构；

F、由不同的金属复合而成的管道；

G、管道的内或者外壁上设置有防腐涂层。

流体为下列一种或多种：熔融盐、液体（含水或导热油）、气体（含空气）、液态金属、等离子态、超临界体。 

所述的液态金属为下列一种或者多种或其化合物：汞,铯,镓,铷,钾,钠,铟,锂,锡,铋,铊,镉,铅,锌,锑,镁,铝。 

多组热源共同与一个中央蓄热器进行连接，将多个采集系统采集的热能进行集成应用，实现大规模大功率的应用。 

所述的中央蓄热器由一个设置有多个充热腔体、多个换热腔体，一个或多个蓄热腔体的容器组成；每个充热腔体以及换热腔室设置有至少一组进口与出口，多组热源加热的第一流体从多个换热腔体进口进入与蓄热器完成换热后从出口流出。 

中央蓄热器在本地或者被移动到设定的区域后进行放热，第二流体分别或者同时进入到中央蓄热器的换热腔体，与蓄热腔体内的蓄热材料完成换热。 

  

采用本发明的技术方案可产生如下的有益效果：