CN106440893A - 一种相变式能源节能输送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种相变式能源节能输送装置，该装置包括冷源生产及存储系统、相变式能源输送系统和负荷调节系统，其中：冷源生产及存储系统包括冷源产生装置和储能式中间换热装置，冷源产生装置通过相应连接管与储能式中间换热装置相连通；相变式能源输送系统包括连通储能式中间换热装置的工质泵，工质泵通过液管连通一末端换热器，末端换热器通过气管连通储能式中间换热装置；负荷调节系统包括负荷调节回路和智能负荷调节阀，负荷调节回路一端连通工质泵的出液口，另一端连通末端换热器的出气口。本发明利用传热介质的相变实现热能远距离输送和冷热远距离互换，并且传热效率提升数十至数百倍，能耗仅为常规泵输送方法的1/10。
Description
技术领域
本发明涉及热能传输交换及节能技术领域，具体涉及一种相变式能源节能输送装置。
背景技术
科学用能、节约用能在能源短缺的当今显得越来越迫切和重要。目前，我国能源利用效率低下，能源加工、转换、相变式能源节能输送装置贮运和终端利用的综合效率约为33％。科学用能涉及到的先进供能系统、可再生能源和温室气体控制等方向，是我国能源科学技术发展的战略重点；在工业生产、相变式能源节能输送装置商用和民用中，相变式能源节能输送装置内的液体或气体工质直接进行传热或冷热交换，而在输送过程中，常常由于输送效率低伴随着热能的损耗；本发明利用传热介质的相变实现热能远距离输送和冷热远距离互换，提升传热效率，降低能耗。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种相变式能源节能输送装置。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种相变式能源节能输送装置，该装置包括冷源生产及存储系统、相变式能源输送系统和负荷调节系统，其中：
所述冷源生产及存储系统包括冷源产生装置、储能式中间换热装置、第一连接管和第二连接管，所述冷源产生装置通过第一连接管和第二连接管与储能式中间换热装置相连通，用于将冷源产生装置产生的冷量，通过第一连接管和第二连接管不断的与储能式中间换热装置中的储能物质进行热量交换，将冷量存储在储能式中间换热装置中；
所述相变式能源输送系统包括连通储能式中间换热装置的工质泵，所述工质泵通过液管连通一末端换热器，工质泵驱动传输工质沿液管输送到末端换热器，吸收空气中的热量，传输工质汽化变成气态，所述末端换热器通过气管连通储能式中间换热装置，气态传输工质通过气管流向储能式中间换热装置，在储能式中间换热装置中被冷却，传输工质由气态变为液态，再次进入工质泵，形成能源输送循环；
所述负荷调节系统包括负荷调节回路、以及设置于负荷调节回路上的智能负荷调节阀，所述负荷调节回路一端连通工质泵的出液口，另一端连通末端换热器的出气口。
进一步的，所述负荷调节回路的一端与液管连通，另一端与气管连通。
进一步的，所述负荷调节系统还包括一温度传感器，所述温度传感器设置在末端换热器一侧，用于通过监测末端换热器的温度变化来监控末端换热器的负荷变化，智能负荷调节阀根据负荷变化调节其开度，从而调节流经末端换热器的传输工质的质量。
进一步的，所述负荷调节系统还包括有控制器，所述控制器电连接温度传感器，用于接收温度传感器的监测数据，控制器电连接智能负荷调节阀，用于根据收温度传感器的监测数据来调节智能负荷调节阀的开度。
本发明的有益效果是:
1、本发明的相变式能源输送系统，效率高，能耗低，能耗仅为常规冷水输送系统的10%，节能90%。
2、本发明的储能式结构，系统效率更高，系统运行更平稳，运行成本更低。
3、本发明的变负荷设置，负荷变化范围大，末端更加舒适。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中标号说明：A、工质泵，B、末端换热器，C、预冷器，D、储能式中间换热装置，E、智能负荷调节阀，F、液管，G、空气，H、温度传感器，I、气管，J、气态传输工质流动方向，K、液态传输工质流动方向，L、负荷调节回路，M、冷量交换前流动方向，N、冷量交换后流动方向，O、第一连接管，P、第二连接管。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
参照图1所示，一种相变式能源节能输送装置，该装置包括冷源生产及存储系统、相变式能源输送系统和负荷调节系统，其中：
所述冷源生产及存储系统包括冷源产生装置D、储能式中间换热装置C、第一连接管O和第二连接管P，所述冷源产生装置D通过第一连接管O和第二连接管P与储能式中间换热装置C相连通，用于将冷源产生装置D产生的冷量，通过第一连接管O和第二连接管P不断的与储能式中间换热装置C中的储能物质进行热量交换，将冷量存储在储能式中间换热装置C中；
所述相变式能源输送系统包括连通储能式中间换热装置C的工质泵A，所述工质泵A通过液管F连通一末端换热器B，工质泵A驱动传输工质沿液管F输送到末端换热器B，吸收空气G中的热量，传输工质汽化变成气态，所述末端换热器B通过气管I连通储能式中间换热装置C，气态传输工质通过气管I流向储能式中间换热装置C，在储能式中间换热装置C中被冷却，传输工质由气态变为液态，再次进入工质泵A，形成能源输送循环；
所述负荷调节系统包括负荷调节回路L、以及设置于负荷调节回路L上的智能负荷调节阀E，所述负荷调节回路L一端连通工质泵A的出液口，另一端连通末端换热器B的出气口。
所述负荷调节回路L的一端与液管F连通，另一端与气管I连通。
所述负荷调节系统还包括一温度传感器H，所述温度传感器H设置在末端换热器B一侧，用于通过监测末端换热器B的温度变化来监控末端换热器B的负荷变化，智能负荷调节阀E根据负荷变化调节其开度，从而调节流经末端换热器B的传输工质的质量。
所述负荷调节系统还包括有控制器，所述控制器电连接温度传感器H，用于接收温度传感器H的监测数据，控制器电连接智能负荷调节阀E，用于根据收温度传感器H的监测数据来调节智能负荷调节阀E的开度。
本发明原理
对上述系统的原理及运行过程一一阐述：
冷源生产及存储系统：冷源产生装置D由第一连接管O和第二连接管P与储能式中间换热装置C相连，将冷源产生装置D产生的冷量，通过上述连接管不断的与储能式中间换热装置C中的储能物质进行热量交换，将冷量存储在储能式中间换热装置C中待用，作为相变式能源输送系统的冷源；
相变式能源输送系统：传输工质在工质泵A的驱动下，沿液管F输送到末端换热器B，吸收空气G中的热量（空气G变为冷空气供室内使用），传输工质汽化变成气态，由气管I，沿图1中箭头J方向流向储能式中间换热装置C，在储能式中间换热装置C中被冷却，气态变为液态，再次进入工质泵A，完成一个能源输送循环。
负荷调节系统：当末端换热器B负荷变化时，温度传感器H将信号传递到控制器，控制器控制智能负荷调节阀E，调节阀的开度，为简化结构，本实施例中，控制器内置在智能负荷调节阀E中，从而调节流经末端换热器B的传输工质的质量，调节负荷的大小。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种相变式能源节能输送装置，其特征在于，该装置包括冷源生产及存储系统、相变式能源输送系统和负荷调节系统，其中：
所述冷源生产及存储系统包括冷源产生装置（D）、储能式中间换热装置（C）、第一连接管（O）和第二连接管（P），所述冷源产生装置（D）通过第一连接管（O）和第二连接管（P）与储能式中间换热装置（C）相连通，用于将冷源产生装置（D）产生的冷量，通过第一连接管（O）和第二连接管（P）不断的与储能式中间换热装置（C）中的储能物质进行热量交换，将冷量存储在储能式中间换热装置（C）中；
所述相变式能源输送系统包括连通储能式中间换热装置（C）的工质泵（A），所述工质泵（A）通过液管（F）连通一末端换热器（B），工质泵（A）驱动传输工质沿液管（F）输送到末端换热器（B），吸收空气（G）中的热量，传输工质汽化变成气态，所述末端换热器（B）通过气管（I）连通储能式中间换热装置（C），气态传输工质通过气管（I）流向储能式中间换热装置（C），在储能式中间换热装置（C）中被冷却，传输工质由气态变为液态，再次进入工质泵（A），形成能源输送循环；
所述负荷调节系统包括负荷调节回路（L）、以及设置于负荷调节回路（L）上的智能负荷调节阀（E），所述负荷调节回路（L）一端连通工质泵（A）的出液口，另一端连通末端换热器（B）的出气口。
2.根据权利要求1所述的相变式能源节能输送装置，其特征在于，所述负荷调节回路（L）的一端与液管（F）连通，另一端与气管（I）连通。
3.根据权利要求1或2所述的相变式能源节能输送装置，其特征在于，所述负荷调节系统还包括一温度传感器（H），所述温度传感器（H）设置在末端换热器（B）一侧，用于通过监测末端换热器（B）的温度变化来监控末端换热器（B）的负荷变化，智能负荷调节阀（E）根据负荷变化调节其开度，从而调节流经末端换热器（B）的传输工质的质量。
4.根据权利要求3所述的相变式能源节能输送装置，其特征在于，所述负荷调节系统还包括有控制器，所述控制器电连接温度传感器（H），用于接收温度传感器（H）的监测数据，控制器电连接智能负荷调节阀（E），用于根据收温度传感器（H）的监测数据来调节智能负荷调节阀（E）的开度。
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