[发明专利]溶液结晶储能结构及应用该结构的发生储能器

说明书

本发明公开了一种溶液结晶储能结构，其特征在于，所述储能结构进一步包括：一结晶晶体储存容器，所述结晶晶体储存容器进一步包括：结晶晶体；加热单元，贯穿所述结晶晶体。本发明还进一步公开了一种应用上述溶液结晶储能结构的发生储能器，包括一发生加热装置，包括一发生器悬浮装置和一加热盘管，所述加热盘管固定在所述发生器悬浮装置上，连接所述加热盘管的一加热管进口和一加热管出口；一发生冷却装置，包括一冷却盘管，连接所述冷却盘管的一冷却水进口和一冷却水出口。本发明以投入极少启动热量，形成对整个结晶体的有效溶解流动，使得储能密度是常规溶液储能的3‑5倍。大大提高了该储能利用方案的经济性，空间紧凑性和行业应用前景。

技术领域

本发明涉及溶液结晶储能领域，尤其是一种溶液结晶储能结构及应用该结构的发生储能器。

背景技术

利用溶液浓度差储存热能是利用各种热能的有效方式。其基本原理为在溶液受热时浓缩储能。在使用时，通过浓溶液吸收水蒸汽和其它可蒸发溶剂。在蒸发和吸收过程中实现热量的转移。

然而，常规的溶液浓度差储能方式采用液态流动方式循环。其溶液需要避免泵吸入管道结晶堵塞。因此溶液可以实现的浓度差受到较大限制。使得单位质量储能密度受到限制。存在体积大，成本高的特点。

在溶液除湿空调系统中，能量在除湿溶液中是以化学能而不是以热能的形式存在。因此溶液储能相对于其他热能储能形式而言，其储能能力更大，而且不会因为储存条件而发生能量减少，因此储能更稳定。

溶液储能一般是利用溶液的浓度差进行储能。稀溶液通过发生，产生冷剂蒸汽，溶液浓度提高，将热能通过水的相变储存在浓溶液中。浓溶液吸收水蒸气，温度升高，浓度下降，将能量释放出来。其过程如图13所示。

溶液储能常用的工质有氯化钙溶液，氯化锂溶液和溴化锂溶液。相比而言，氯化钙溶液价格低廉，来源更加丰富因此作为储能工质更有优势。

通过图14给出的氯化钙溶液的结晶曲线图可以看出，在30℃时，氯化钙溶液浓度超过46％就会结晶。通过传统的溶液储能，其储能范围较窄。假设氯化钙稀溶液浓度为40％，浓溶液浓度为45％，则其浓度差储能范围为5％，其储能能力为125KJ/kg。

而通过溶液结晶的方式储能，可以增加溶液浓度差，增加储能量。假设氯化钙稀溶液同样为40％，通过结晶的方式可以使得其浓溶液达到57％(其晶体为四水氯化钙)，其浓度差为17％，其储能能力为425KJ/kg。相比较传统的溶液储能，其储能能力更大。如果能形成二水氯化钙晶体，则其储能能力会更大。

结晶储能过程如图15所示，可以看出，结晶储能较溶液储能而言，在能量释放过程中，需要先将结晶体融晶形成浓溶液，其结构比较复杂。但是如果有较简单的融晶方式，可以比较方便的使结晶体融晶，则结晶储能比溶液储能更加具有优势。

发明内容

应当理解，本公开以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本公开提供进一步的解释。

针对上述问题，本发明通过实现溶液结晶后在使用前短暂加热形成流道的方式，通过稀溶液与结晶晶体直接接触进行质交换的方法制取浓溶液，不但解决了使用时结晶堵塞的问题，还大大提高了 溶液浓度差储能的密度。使得储能体积大幅度缩小，成本大幅度降低。

本发明的目的在于提供一种高储能密度的溶液浓度差储能结构。

本发明公开了一种溶液结晶储能结构，其特征在于，所述储能结构进一步包括：一结晶晶体储存容器，所述结晶晶体储存容器进一步包括：结晶晶体；加热单元，贯穿所述结晶晶体。

比较好的是，本发明进一步公开了一种溶液结晶储能结构，其特征在于，所述加热单元与所述结晶晶体边缘的距离小于5厘米。

比较好的是，本发明进一步公开了一种溶液结晶储能结构，其特征在于，所述储能结构进一步包括：