[发明专利]液固浸没式吸附储热系统

说明书

本发明公开了一种液固浸没式吸附储热系统，包括固定床反应器A1、固定床反应器B2、固定床反应器C3、加热器4、送风机6、调节水箱7、蒸汽缓冲罐13，其特征在于：送风机6与加热器4通过管道连接、管道上设有送风调节阀5，加热器4通过三通阀A16分别与蒸汽缓冲罐13与分集气器19连接；固定床反应器由多个通过管道并联而成的顶部与分集气器19连接，底部与分集水器20连接；排气管33一端与分集水器20连接，管上设有与回水管30连接三通阀B17、与给水管29连接的三通阀C18，排气管33设有排气阀15。本发明储热密度高，热损失小，适用于长周期储热，传质速率和传热速率高，结构简单，易于实施，维护和控制。

技术领域

本发明涉及储热领域，具体来说涉及一种液固浸没式吸附储热系统。

背景技术

如今，伴随着环境保护和可持续发展的需求，传统化石能源的环境污染和不可再生的问题越来越突出，开发替代性能源以及采取节能减排措施变得十分紧要。近年来，太阳能作为一种极具前景的替代性能源得到了大量的研究和利用，太阳能热利用技术不仅能够产生电力，还能直接为建筑供暖和为工业供热。但是，太阳能的间断性和不稳定性使得能量的持续稳定供给难以得到保证。储热技术作为一种能量供给的调节手段可以使太阳能得到更有效的利用；在诸如冶金和化学等工业中通常会产生大量的废热，储热技术能够将这些废热储存起来以备后用；储热技术还能够通过将电能转换成热能的方式储存电能，这在电网的移峰填谷中有着重要的作用。在各种储能技术中，储热技术是一种相对较经济、方便和实用的技术，在太阳能热利用、电网削峰填谷，绿色建筑和废热储存和利用中有广泛的实用性。

热能储存的方式包括显热、潜热、化学反应和吸附/吸收储热。显热储热利用物质的温升来实现，这种方式易实现，技术难度低，但是储热密度低，热损失大，不利于长周期储热；潜热储热是利用储热材料在发生相变时吸收或放出相变潜热来实现能量储存与释放的，这种方式储热密度相对较高，但存在两相分离、导热率低和过冷度大等缺点。化学反应和吸附/吸收储热利用可逆化学反应和吸附/吸收过程中的吸热和放热效应来储存能量，储能密度高，几乎无热损，特别适合长周期或跨季节储热。相较于化学反应储热，吸附/吸收储热的反应条件简单，温度要求低，循环特性良好，可以广泛利用中低品位热能，如太阳能、工业废热等。

吸附储热反应器中的传热传质速率是影响吸附储热系统运行效率和功率的重要因素，目前已公开的吸附储热领域的专利基本都采用以水蒸汽为吸附质的闭式系统和以湿空气为吸附质的开式系统；在闭式系统中，固定床反应器内部与外部工作流体之间通过换热器进行换热，由于吸附剂本身的导热系数很低，导致系统传热速率较低，而且这些系统通常还需要附带加湿器和蒸发器等设备，这增加了系统的复杂程度和成本；在开式系统中，湿空气中水蒸汽分压相较于纯水和水蒸汽来说较低，因此传质速率较低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种储热密度高，热损失小，适用于长周期储热，传质速率和传热速率高，结构简单，易于实施，维护和控制的液固浸没式吸附储热系统。

本发明的一种液固浸没式吸附储热系统，包括固定床反应器A、固定床反应器B、固定床反应器C、加热器、送风机、调节水箱、蒸汽缓冲罐，送风机与加热器通过管道连接、管道上设有送风调节阀，加热器通过三通阀A分别与蒸汽缓冲罐与分集气器连接，蒸汽缓冲罐的输出管道上设置有供汽调节阀；调节水箱上连接有给水管、回水管、循环水管及补给水管，补给水管上设有补给阀，回水管上设有回水阀，给水管上设有给水泵及给水调节阀、与给水泵并联的管道上设有再循环调节阀；固定床反应器A、固定床反应器B、固定床反应器C通过管道并联而成的顶部与分集气器连接，底部与分集水器连接；排气管一端与分集水器连接，管上设有与回水管连接三通阀B 、与给水管连接的三通阀C，排气管设有排气阀。