CN101881570A - 一种双盘管系统高效率储热换热方法及其装置 - Google Patents

一种双盘管系统高效率储热换热方法及其装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101881570A
CN101881570A CN2010102382341A CN201010238234A CN101881570A CN 101881570 A CN101881570 A CN 101881570A CN 2010102382341 A CN2010102382341 A CN 2010102382341A CN 201010238234 A CN201010238234 A CN 201010238234A CN 101881570 A CN101881570 A CN 101881570A
Authority
CN
China
Prior art keywords
medium
heat
coil
exchange
heated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010102382341A
Other languages
English (en)
Inventor
张时安
刘国刚
宋企元
陈方元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HUBEI KAIJIA ELECTRIC TECHNOLOGY GROUP Co Ltd
Original Assignee
HUBEI KAIJIA ELECTRIC TECHNOLOGY GROUP Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUBEI KAIJIA ELECTRIC TECHNOLOGY GROUP Co Ltd filed Critical HUBEI KAIJIA ELECTRIC TECHNOLOGY GROUP Co Ltd
Priority to CN2010102382341A priority Critical patent/CN101881570A/zh
Publication of CN101881570A publication Critical patent/CN101881570A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/021—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Abstract

本发明一种双盘管系统高效率储热换热方法及其装置，属能源利用技术领域，本发明由双盘管组通过间隔嵌插的联接翅片紧密固接成的双盘管组集合体及其周围封闭的相变储热换热介质组成双盘管储热换热系统，各双盘管组由各自独立的供热介质和受热介质盘管系统组成，供热介质、受热介质盘管外壁及联接翅片与其周围相变储热换热介质直接接触，供热介质盘管既能通过共用联接翅片直接以热能热传导与受热介质盘管进行换热，又能通过相变储热换热介质进行热交换，本发明各自独立的供热介质和受热介质盘管系统可同时进行供热、储热、换热，实现边储热边放热，进行热交换，单位时间内换热量大，显著提高了双盘管系统的换热效率，其应用前景非常广阔。

Description

一种双盘管系统高效率储热换热方法及其装置
技术领域
本发明一种双盘管系统高效率储热换热方法及其装置，属能源利用技术领域，特别涉及能源高效回收储存和转换利用技术和设备。
背景技术
近年来储能换热方法及装置越来越受人们的重视，并在国内外进行了开发和应用。但是，就目前的状况而言，存在有换热器的体积十分庞大、相变储热换热效率低、使用寿命短，不能满足世界面临的能源危机问题。
现有采用相变储热换热介质的储热换热方法多采用单盘管系统，即供热介质和受热介质共用通过同一盘管系统，管外壁与相变储热换热介质直接接触，当供热介质通过盘管系统将热能传输给相变储热换热介质，供热介质从盘管系统流出后，盘管系统腾空，受热介质即进入该盘管系统，此时相变储热换热介质将储存热能传输给盘管系统内之受热介质，受热介质被加热后则流出该盘管系统，供给后续终端用户使用，如此这般，供热介质和受热介质交替通过该盘管系统，并通过相变储能换热介质的储热换热达到回收和利用热能之目的。不仅换热效率低，操作运行时间长，工作效率低，而且在同一盘管系统交替通过不同供热、受热介质极易污染，故而进一步导致盘管系统换热效率的降低。除上述的单盘管系统储热换热方法外，较多采用是双盘管系统储热换热方法，但是所说的双盘管是在各自独立、两套盘管之间没有直接搭界的条件下，通过相变储热换热介质进行换热的方法。此双盘管系统虽然解决了单盘管存在的供热介质、受热介质共用同一盘管系统的问题，仍存在换热效率低，不能满足日益发展的能源经济的发展需求。
因此高效率利用能源、有效回收利用一切可回收利用的能源成了世界范围关注的重大问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种双盘管系统高效率储能换热方法及其装置，以增强储能换热装置的存储和转换热能的能力，提高储能换热的换热效率和工作效率，使之能更加有效地利用自然界清洁能源如太阳能、地热能等天然能源，更加有效地回收利用各类生产活动产生的废气、废水余热，节约能源资源，提高能源利用效率，有利于环境保护和经济可持续发展。
一、本发明双盘管系统高效率储能换热方法，是由双盘管组通过间隔嵌插的联接翅片紧密固接成的双盘管组集合体及其周围封闭的相变储热换热介质组成双盘管储热换热系统，每个双盘管组由各自独立的供热介质和受热介质盘管系统组成，供热介质盘管和受热介质盘管外壁及翅片与其周围的相变储热换热介质直接接触，一方面，供热介质盘管通过与受热介质盘管之间的联接翅片，直接将供热介质盘管内的热能热传导传输给受热介质盘管，进行换热；另一方面，供热介质盘管通过其管壁及翅片，将供热介质盘管内的热能传输给相变储热换热介质，由相变储热换热介质将热能储存并通过受热介质盘管及其联接翅片传输给受热介质盘管内之受热介质，进行热交换；受热介质被加热后经其盘管输出系统与其供给终端连接。二、实现上述方法的双盘管系统高效率储热换热装置，由箱体、双盘管组集合体、相变储热换热介质和温度显示系统组成，双盘管组集合体由双盘管组通过间隔嵌插的共用联接翅片紧密固接成双盘管组集合而成，各双盘管组由各自独立的供热介质和受热介质盘管系统组成，双盘管组集合体置于箱体内，其两端支承在箱体内多孔支承架板的对应孔中，其供热介质盘管、受热介质盘管的外壁及联接翅片与箱体内的相变储热换热介质与直接接触，箱体设有相变储热换热介质入口、出口，每个双盘管组的供热介质、受热介质的进口、出口分别与供热介质、受热介质的进口分配总管、出口汇集总管连通，各总管管路进口、出口分别与箱体外部对应管路联通。
所述温度显示系统的测温探头设置在箱体；所述箱体外设有保温层套。
本方法突出特点在于变改了本领域现有技术长期沿袭使用的低效率双管换热方法。本发明方法创造性地将通过高密度间隔嵌插共用联接翅片使供热介质和受热介质盘管紧密固接成双盘管组集合体置于密闭的相变储热换热介质中而组成为双盘管储热换热系统，该双盘管组集合体的供热、受热介质盘管及其共用联接翅片均与相变材料直接接触，不仅结构紧凑，显著增大了双盘管组的强度和刚度，而且使本方法形成有两方面的传热换热通道：一方面，供热介质盘管通过与受热介质盘管之间的共用联接翅片，直接将供热介质盘管内的热能经热传导传输给受热介质盘管，进行热交换，使受热介质盘管内之受热介质升温；另一方面，供热介质盘管通过其管壁及共用联接翅片，将供热介质盘管内的热能传输给相变储热换热介质，并由相变储热换热介质将热能储存并通过受热介质盘管及其共用联接翅片传输给受热介质盘管内之受热介质，通过热交换使受热介质升温。
按照本发明，各自独立的供热介质和受热介质盘管系统可同时进行充热、蓄热、放热，实现边蓄热边放热，进行热交换，单位时间内换热量大，显著提高了双盘管系统的换热效率；此外，本发明可根据供热介质盘管供热介质的温度、性状条件和受热介质盘管介质终端输出的温度需求设计，科学灵活地选用性能适配的相变储热换热介质和双盘管的材质，以有利于全面协调地提升换热效率。本发明方法，既可用于自然界天然清洁热能，如太阳能、地热能的高效率储存和转换利用，又能广泛用于各类生产过程产生的余热热能的高效率回收储存和转换利用。
附图说明
图1本发明装置结构正视剖示图
图2本发明装置结构俯视剖示图
图3本发明装置结构右侧视剖示图
图4本发明装置结构A-A截面剖示图
图5本发明装置双盘管组集合体结构正视示意图
图6本发明装置支撑架板右视示意图
图7本发明装置分配或汇集总管结构右视示意图
图8本发明装置分配或汇集总管俯视示意图
图9本发明装置供热、受热介质盘管经共用联接翅片直接热传导示意图
具体实施方式
现结合附图进一步说明本发明是如何实施的：
本发明装置由箱体、双盘管组集合体、相变储热换热介质和温度显示系统组成：双盘管组集合体和相变储热换热介质配置在箱体内，双盘管组集合体由各自独立系统的供热介质盘管18和受热介质盘管19通过高密度间隔插嵌的共用联接翅片20经焊接紧密连接成双盘管组集合体，该双盘管组集合体两端分别支承在两个多孔支承架板15、16的对应孔中，盘管在热胀冷缩的过程中有伸缩空间，多孔支承架板15、16分别垂直固接在箱体底板17上，每个双盘管组的供热介质进口、出口分别与供热介质进口分配总管11、出口汇集总管12的管口A联通，其受热介质的进口、出口分别与受热介质进口分配总管13、出口汇集总管14的管口A联通；供热介质的进口分配总管11、受热介质的出口汇集总管14分别设在箱体X上端，其总管管口分别与外部供热介质进口1、受热介质终端出口4对应连接；受热介质的进口分配总管13、供热介质的出口汇集总管12分别设在箱体X下端，其总管管口分别与外部受热介质进口3、供热介质终端出口2对应连接，温度显示系统的测温探头7安装于箱体，箱体X外设有保温套层9。
相变储热换热介质8从箱体的相变储热换热介质输入口5进入箱体内，通过各供热介质盘管18、受热介质盘管19管壁及共用联接翅片20之间的间隙填充箱体内的空间而围绕在供热介质盘管18、受热介质盘管19和翅片20周围，并与双盘管组集合体的各供热介质盘管18、受热介质盘管19管壁及翅片20直接接触。必要时，相变储热换热介质可从排放口6排出而进行更换。
按照本发明，一方面，供热介质盘管18通过与受热介质盘管19之间的共用联接翅片20，直接将供热介质盘管18内的热能经热传导传输给受热介质盘管19，进行热交换，使受热介质盘管19内之受热介质升温；另一方面，供热介质盘管18通过其管壁及共用联接翅片20，将供热介质盘管18内的热能传输给相变储热换热介质8，由相变储热换热介质8将热能储存并通过受热介质盘管19及其共用联接翅片传输给受热介质盘管19内之受热介质，进行热交换使受热介质升温；通过上述两方面传热换热通道，各受热介质盘管19的受热介质被加热后，分别汇入箱体X上端的受热介质的出口汇集总管14与受热介质终端出口4联通。
通过上述的周而复始的运行，即可将任何可以利用的热能，加以储存转换利用。
实施例1
按本发明方法用于回收高温废气余热，经蓄热换热加热自来水装置。
本实施例的供热介质盘管18即高温废气回收管18，受热介质盘管19即常温自来水管19。
被回收的高温废气从外部供热介质进口1进入供热介质进口分配总管11，分别进入各供热介质盘管组18，通过各盘管后汇集于供热介质出口汇集总管12，最终从供热介质终端出口2流出；常温自来水从受热介质输入口3进入受热介质进口分配总管13，分别进入受热介质盘管各盘管组19，通过各盘管后汇集于受热介质出口汇集总管12，最终从受热介质终端出口4流出，相变换热介质灌装入口5进入箱体内，通过双盘管组集合体的各供热介质盘管18、受热介质盘管19管壁及共用联接翅片20之间的间隙充填箱体内空间，围绕在供热介质盘管18、受热介质盘管19和共用联接翅片20周围，与双盘管组集合体的各供热介质盘管18、受热介质盘管19管壁及共用联接翅片20直接接触。
由热介质盘管组18输送的回收高温废气，通过上述两方面传热换热通道换热，各受热介质盘管19的受热介质已被加热至设定温度，而经热交换后已经降温的回收高温废气，经供热介质终端出口2排至箱体外；同时，受热介质盘管19内的常温自来水充分吸收了来自回收高温废气热能被加热成为设定的50℃～60℃热水，再经各盘管受热管19汇集于受热介质出口汇集总管12，最终从受热介质终端出口4供给终端用户。如此周而复始，箱体内相变储热换热介质热量释放后，又开始从源源进入的供热介质盘管组吸收并储存热能，并同时通过上述两方面传热换热通道，进行充热、传热、蓄热、放热，实现边蓄热边放热，进行热交换。
实施例2
按本发明方法和装置用于太阳能集热系统的储热换热加热自来水
本实施例的供热介质盘管18即为经太阳能系统集热的高温载热介质盘管18，受热介质盘管19即常温自来水管19。其余实施方式与例1相同。通过本方法装置实现对天然太阳热能的高效利用。

Claims (4)

1.一种双盘管系统高效率储能换热方法，是由双盘管组通过间隔嵌插的联接翅片紧密固接成的双盘管组集合体及其周围封闭的相变储热换热介质组成双盘管储热换热系统，每个双盘管组由各自独立的供热介质和受热介质盘管系统组成，供热介质盘管和受热介质盘管外壁及翅片与其周围的相变储热换热介质直接接触，一方面，供热介质盘管通过与受热介质盘管之间的联接翅片，直接将供热介质盘管内的热能热传导传输给受热介质盘管，进行换热；另一方面，供热介质盘管通过其管壁及翅片，将供热介质盘管内的热能传输给相变储热换热介质，由相变储热换热介质将热能储存并通过受热介质盘管及其联接翅片传输给受热介质盘管内之受热介质，进行热交换；受热介质被加热后经其盘管输出系统与其供给终端连接。
2.根据权利要求1所述方法的一种双盘管系统高效率储能换热装置，由箱体、双盘管组集合体、相变储热换热介质和温度显示系统组成，其特征在于双盘管组集合体由双盘管组通过间隔嵌插的共用联接翅片紧密固接成双盘管组集合而成，每个双盘管组由各自独立的供热介质和受热介质盘管系统组成，双盘管组集合体置于箱体内，其两端支承在箱体内多孔支承架板的对应孔中，其供热介质盘管、受热介质盘管的外壁及联接翅片与箱体内的相变储热换热介质与直接接触，箱体设有相变储热换热介质入口和出口，每个双盘管组的供热介质、受热介质的进口、出口分别与供热介质、受热介质的进口分配总管、出口汇集总管连通，各总管管路进口、出口分别与箱体外部对应管路联通。
3.根据权利要求2所述的一种双盘管系统高效率储能换热装置，其特征在于温度显示系统的测温探头安装于箱体。
4.根据权利要求2所述的一种双盘管系统高效率储能换热装置，其特征在于箱体外壁设有保温层套。
CN2010102382341A 2010-07-28 2010-07-28 一种双盘管系统高效率储热换热方法及其装置 Pending CN101881570A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102382341A CN101881570A (zh) 2010-07-28 2010-07-28 一种双盘管系统高效率储热换热方法及其装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102382341A CN101881570A (zh) 2010-07-28 2010-07-28 一种双盘管系统高效率储热换热方法及其装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101881570A true CN101881570A (zh) 2010-11-10

Family

ID=43053642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102382341A Pending CN101881570A (zh) 2010-07-28 2010-07-28 一种双盘管系统高效率储热换热方法及其装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101881570A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102322760A (zh) * 2011-10-19 2012-01-18 路生吉 智能化车载移动式相变蓄热供热系统
CN102748795A (zh) * 2012-03-28 2012-10-24 湖南省汇通热源技术有限责任公司 相变蓄热供热装置
CN103994683A (zh) * 2014-05-21 2014-08-20 武汉理工大学 一种高温烟气余热回收利用和储存装置及方法
CN105043149A (zh) * 2015-08-09 2015-11-11 大连理工大学 相变蓄放热一体式换热器
WO2019220154A1 (en) 2018-05-11 2019-11-21 Heatventors Kft Buffer storage arrangement filled with phase change material
CN111442677A (zh) * 2020-04-03 2020-07-24 山东华春新能源有限公司 一种可快捷除垢的移动式能源供给装置
CN113669783A (zh) * 2021-08-31 2021-11-19 东莞理工学院 一种新型相变蓄热单元及其设计方法
CN114322623A (zh) * 2021-12-13 2022-04-12 华能(浙江)能源开发有限公司长兴分公司 一种高温多换热管紧凑型相变换热装置
CN115164265A (zh) * 2022-07-19 2022-10-11 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院 一种蓄热装置及供暖系统
CN115164265B (zh) * 2022-07-19 2024-04-26 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院 一种蓄热装置及供暖系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2551956Y (zh) * 2002-06-21 2003-05-21 杭州华电华源环境工程有限公司 一种翅片蛇形盘管储冰装置
CN201074915Y (zh) * 2007-08-15 2008-06-18 马立仁 太阳能热水器
CN101354223A (zh) * 2007-07-26 2009-01-28 郭海新 一种蓄能装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2551956Y (zh) * 2002-06-21 2003-05-21 杭州华电华源环境工程有限公司 一种翅片蛇形盘管储冰装置
CN101354223A (zh) * 2007-07-26 2009-01-28 郭海新 一种蓄能装置
CN201074915Y (zh) * 2007-08-15 2008-06-18 马立仁 太阳能热水器

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102322760A (zh) * 2011-10-19 2012-01-18 路生吉 智能化车载移动式相变蓄热供热系统
CN102322760B (zh) * 2011-10-19 2013-01-02 路生吉 智能化车载移动式相变蓄热供热系统
CN102748795A (zh) * 2012-03-28 2012-10-24 湖南省汇通热源技术有限责任公司 相变蓄热供热装置
CN103994683A (zh) * 2014-05-21 2014-08-20 武汉理工大学 一种高温烟气余热回收利用和储存装置及方法
CN105043149A (zh) * 2015-08-09 2015-11-11 大连理工大学 相变蓄放热一体式换热器
WO2019220154A1 (en) 2018-05-11 2019-11-21 Heatventors Kft Buffer storage arrangement filled with phase change material
CN111442677A (zh) * 2020-04-03 2020-07-24 山东华春新能源有限公司 一种可快捷除垢的移动式能源供给装置
CN113669783A (zh) * 2021-08-31 2021-11-19 东莞理工学院 一种新型相变蓄热单元及其设计方法
CN114322623A (zh) * 2021-12-13 2022-04-12 华能(浙江)能源开发有限公司长兴分公司 一种高温多换热管紧凑型相变换热装置
CN115164265A (zh) * 2022-07-19 2022-10-11 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院 一种蓄热装置及供暖系统
CN115164265B (zh) * 2022-07-19 2024-04-26 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院 一种蓄热装置及供暖系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101881570A (zh) 一种双盘管系统高效率储热换热方法及其装置
CN201787846U (zh) 一种双盘管系统高效率储热换热装置
CN201093907Y (zh) 新型相变式热管蓄热器
CN102705997B (zh) 一种太阳能热化学吸附跨季节高效储能装置及方法
CN205784773U (zh) 一种相变蓄热换热器
CN109654930B (zh) 一种基于异型翅片的立式分层相变蓄热装置
CN105043149A (zh) 相变蓄放热一体式换热器
CN204730717U (zh) 一种低温相变储热装置
CN206235227U (zh) 一种多介质相变储能换热器
CN201715753U (zh) 一种家庭用微通道平行流太阳能热水器
CN103528122B (zh) 一种可移动式相变蓄热供热装置
CN106524810B (zh) 一种多介质相变储能换热器
CN104990128A (zh) 一种相变储热式装置
CN201724447U (zh) 一种太阳能采暖用微通道平行流集热模块
CN211782027U (zh) 一种新型太阳能真空管空气集热联箱装置
CN201827868U (zh) 一种太阳能蒸汽发生装置
CN210051015U (zh) 一种热管式干热岩换热器
CN101539382A (zh) 一种蓄能装置
CN107764112A (zh) 一种平板热管、制作方法及相变蓄放热装置
CN201803479U (zh) 一种微通道平行流平板式太阳能集热装置
WO2023284079A1 (zh) 一种蜂窝状颗粒换热器及储热发电系统
CN105091367A (zh) 一种基于水合盐的太阳能储热装置
CN205940240U (zh) 一种平板热管及相变蓄放热装置
CN212566338U (zh) 一种新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱
CN204923990U (zh) 一种蓄能装置及蓄能装置系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20101110