[实用新型]一种蓄能装置

说明书

本实用新型公开了一种蓄能装置，包括低位换热器、高位换热器、换热管、连接管路、蓄能材料和保温层，蓄能时，冷能或热能通过高位换热器或低位换热器传递至闭式自驱动换热回路中的循环工质，进而循环工质通过换热管道将热能或冷能传递到蓄能材料，并存储起来。释能时，闭式自驱动换热回路中循环工质通过换热管吸收蓄能材料中存储的冷能或热能，通过低位或高位换热器将冷能或热能释放出去。本实用新型的蓄冷蓄热装置可将废热(冷)、谷电蓄冷蓄热和太阳能等热能和冷能进行存储和释放，可实现不消耗动力的自驱动运行，适合于各种需要将热能和冷能进行存储的场所，解决热能和冷能的供给与需求在时间上不匹配的问题。

技术领域

本实用新型属于蓄能技术领域，具体涉及一种利用温差自驱动回路的蓄能装置。

背景技术

进入21世纪能源紧缺，污染物排放导致的环境问题日益突出。在我国，十一五至十三五规划中均把节能减排列为重要实施目标，蓄冷蓄热技术成为了节能减排的重要手段。如夏季的谷电蓄冷和冬季的谷电蓄热技术，太阳能熔融盐蓄热发电以及工业中废热余热存储再利用，利用储热技术可解决解决热能(冷能也称为热能的一种)的供给与需求在时间和空间上的不匹配。

储热材料除金属外，导热系数均比较低，例如有机相变材料(石蜡和醛酸等)一般在0.3W/(m·K)左右，而无机类(结晶水合物和无机盐等)一般在0.5W/(m·K)左右。较低的导热系数成为蓄热装置进一步发展的障碍。

因此针对现有储热材料导热系数低、储能和释能效率低的问题，本实用新型提出一种利用温差自驱动传热回路与相变储热材料相耦合的新型相变储热装置，能够不依靠主动驱动便能实现快速、高效地储能和释能。

实用新型内容

针对现有技术的缺点和不足，本实用新型公开了一种蓄能装置，可将废热(冷)、谷电蓄冷蓄热和太阳能等热量进行存储和释放，可实现不消耗动力的温差自驱动运行便能实现快速、高效地储能和释能，适合于各种需要将热能进行存储的系统，解决热能的供给与需求在时间和空间上的不匹配问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

一种蓄能装置，包括蓄能器、低位换热器、高位换热器，其特征在于，

所述低位换热器、高位换热器置于所述蓄能器的外部，且所述高位换热器置于所述低位换热器的上方；所述蓄能器的内腔中填充蓄能材料，所述蓄能材料中设置一换热管；

所述换热管的顶部管口分为两路，一路经所述高位换热器的热侧与所述换热管的底部管口连通，另一路经所述低位换热器的冷侧与所述换热管的底部管口连通，并且，所述低位换热器冷侧的进出口以及所述高位换热器热侧的进出口管路上均设置有控制阀门。

优选地，当所述蓄能装置进行蓄热或释冷时，所述低位换热器冷侧两端的控制阀门打开，所述高位换热器热侧两端的控制阀门关闭，高温流体流进所述低位换热器的热侧，所述低位换热器热侧的高温流体与冷侧的循环工质发生热交换，循环工质从所述换热管的底部管口流入所述低位换热器冷侧底部的进口，被加热后从所述低位换热器冷侧顶部的出口流出，而后进入所述换热管的顶部管口，循环工质与所述蓄能器中的相变材料进行热量交换，变为冷流体，回流到所述低位换热器的冷侧，完成蓄热或释冷循环。

优选地，当所述低位换热器热侧的进口温度与出口温度的温差小于5℃时，关闭其冷侧两端的控制阀，蓄热或释冷工况结束。

优选地，当所述蓄能装置进行释热或蓄冷时，所述低位换热器冷侧两端的控制阀门关闭，所述高位换热器热侧两端的控制阀门打开，低温流体流进所述高位换热器的冷侧，所述高位换热器冷侧的低温流体与热侧的循环工质发生热交换，循环工质从所述换热管吸收相变材料的热量后流向所述高位换热器的热侧，与低温流体发生热量交换，从所述高位换热器热侧的底部出口回流到所述换热管内，完成释热或蓄冷循环。