CN113883939A - 一种收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，属于相变材料的蓄能供热领域，包括蓄热箱体，汽化潜热储能罐，连接管，相变材料换热器，汽化潜热换热器，换热盘管，预热盘管和中控器。本蓄能供热装置在对相变材料进行蓄热和放热时，中控单元自动控制三通阀、蓄热放热泵和换热泵工作，通过换热介质在装置内进行传输，与相变材料进行热交换，实现相变材料的蓄热和换热过程，在相变材料蓄热过程中，汽化潜热储能罐中的储能材料可以储存换热介质吸收的汽化潜热，并将汽化潜热用于在相变材料放热时对换热介质的预热，同时在换热介质吸收汽化潜热后，水分子会冷凝回流至相变材料中。

Description

一种收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置

技术领域

本发明涉及蓄能供热装置的技术领域，尤其涉及一种收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置。

背景技术

结晶水合盐属于无机相变材料中的一种，因其蓄热密度高、导热系数大等优点，因此通常用作相变蓄能供热装置的相变材料。

然而，结晶水合盐类的相变材料加热融化温度一般是接近或是高于100℃，因此融化状态结晶水合盐中的水分子会发生汽化变成水分子而流失，失去水分的结晶水合盐会发生结块，因此无法长期使用，同时会带走部分能量，造成浪费。

综上，现有技术中缺少一种蓄能供热装置在对相变材料蓄热时，减少水分子汽化时造成的水蒸气流失，以及减少蓄热过程中的能量损耗的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，用以克服现有技术中结晶水合盐类相变材料无法长期使用、蓄热过程中水分子汽化蒸发造成能量损失的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，包括：

蓄热箱体；

汽化潜热储能罐；

连接管，其包括潜热收集管、潜热导出管和蓄热放热管，用以在蓄热箱体与汽化潜能储能罐体之间传输换热介质；

相变材料换热器，其设置在所述蓄热箱体内部，所述相变材料换热器为蛇形盘管并均匀分布在相变材料中，所述蛇形盘管设置在所述蓄热箱体内部的下方，所述蛇形盘管进口端穿过所述蓄热箱体与蓄热放热管连通，所述蛇形盘管出口端穿过所述蓄热箱体与外部用热装置连接，用以在换热介质传输过程中对相变材料进行蓄热和放热；

汽化潜热换热器，其设置在所述蓄热箱体的内部并位于所述相变材料换热器的上方，所述汽化潜热换热器包括若干并列设置的U型管，所述U型管的进口端穿过所述蓄热箱体与潜热收集管连接，若干所述U型管的出口端穿过所述蓄热箱体与潜热导出管连接，通过U型管中的换热介质对蓄热时相变材料中汽化的水分子的汽化潜热进行收集，使冷凝后的水分子回到相变材料中；

换热盘管，其设置在汽化潜热储能罐内部，所述换热盘管为螺旋盘管并均匀分布在储能材料中，所述换热盘管的进口端与所述潜热导出管连接，所述换热盘管的出口端与所述潜热收集管连接，所述潜热收集管上设置有换热泵，用以将换热介质在汽化潜热换热器中吸收的汽化潜热储存在汽化潜热储能罐的储能材料中；

预热盘管，其设置在汽化潜热储能罐内部并位于所述换热盘管的外侧，所述预热盘管为螺旋盘管并均匀分布在储能材料中，所述预热盘管的进口端与外部换热装置连接，所述预热盘管的出口端与蓄热放热管连接，所述蓄热放热管上设置有蓄热放热泵和三通阀，用以对传输至预热盘管内的换热介质进行预加热；

中控器，其分别与三通阀、蓄热放热泵和换热泵连接，用以控制相变材料的蓄热和放热过程中的换热介质的传输参数，以调整相变材料的蓄热和放热速度。

进一步地，所述三通阀设置在靠近所述预热盘管出口端的一侧，所述蓄热放热泵设置在远离所述预热盘管出口端的一侧；所述三通阀包括第一管口、第二管口和第三管口，所述第一管口位于三通阀的下方，所述第二管口位于靠近蓄热放热泵的一方，所述第三管口位于靠近预热盘管出口的一方；所述蓄能供热装置在对相变材料蓄热时，所述中控器控制所述三通阀的第一管口与第二管口连通，第三管口不与第一管口、第二管口连通；所述蓄能供热装置在对相变材料放热时，所述中控器控制所述三通阀的第二管口与第三管口连通，第一管口不与第二管口、第三管口连通。

进一步地，所述蛇形盘管包括进口干管、若干蛇形换热盘管和出口干管，若干所述蛇形换热盘管并列排布，所述进口干管与蛇形盘管进口端连接，所述出口干管与蛇形盘管出口端连接；所述蓄能供热装置在对相变材料蓄热时，所述中控器控制蓄热放热泵使外部加热装置中的换热介质从三通阀的第一管口、第二管口和蛇形盘管进口端传输至进口干管，所述进口干管将换热介质分别传输至蛇形换热盘管中，再通过出口干管从所述蛇形盘管出口端流出；所述蓄能供热装置在对相变材料放热时，所述中控器控制蓄热放热泵使预热盘管出口端传输出的换热介质经过三通阀的第三管口、第二管口和蛇形盘管进口端传输至进口干管，所述进口干管将换热介质分别传输至蛇形换热盘管中，再通过出口干管从所述蛇形盘管出口端传输至外部用热装置。

进一步地，所述潜热收集管上设置有换热泵；所述蓄能供热装置在对相变材料蓄热时，所述中控器控制换热泵工作使换热盘管中的换热介质从换热盘管出口端通过潜热收集管传输至U型管，换热介质在U型管中传输，吸收蓄热时相变材料产生的水分子中的汽化潜热后，U型管出口端将换热介质传输至潜热导出管并传输至换热盘管的进口端，通过换热介质在换热盘管中与储能材料进行热交换，将汽化潜热储存在储能材料中。

进一步地，所述U型管上设置有翅片，所述翅片表面有疏水膜。

进一步地，所述潜热收集管、潜热导出管和蓄热放热管外壁均使用保温材料进行包裹，用以降低能量损耗。

进一步地，所述预热盘管、换热盘管和蛇形盘管均采用金属或合金类材料，且预热盘管、换热盘管和蛇形盘管的管道外壁均涂抹有防腐蚀材料。

进一步地，所述相变材料为无机结晶水合盐，相变材料内包括有成核剂和增稠剂，用以使汽化潜热换热器中冷凝回流的液态水与无机相变材料中盐离子结合。

进一步地，所述蓄热箱体顶部安装有气压表和泄压阀，用于检测蓄热箱体内气压，当蓄热箱体内气压过高时，中控器控制泄压阀打开对蓄热箱体进行泄压。

进一步地，所述蓄热箱体与汽化潜热储能罐均设置为双层结构，所述双层结构包括内层和外层，所述内层和外层的材质均通过玻璃钢、不锈钢板、铝板或铁板中的一种或多种加工而成，所述内层和外层之间设置有保温隔热材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过提供一种收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，在所述蓄能供热装置对相变材料进行蓄热时，首先，换热介质通过三通阀的第一管口并在蓄热放热泵的作用下传输至相变材料换热器中，之后与相变材料换热器蛇形盘管周围的无机结晶水合盐类相变材料进行热交换，无机结晶水合盐类相变材料吸收换热介质中的热能并储存，同时，所述无机结晶水合盐类相变材料中的结晶水受热蒸发进入汽化潜热换热器，换热介质在换热泵的作用下传输至汽化潜热换热器，换热介质在所述汽化潜热换热器的U型管中传输并与汽化的水分子进行热交换，换热介质带走汽化水分子中的汽化潜热并使水分子从U型管的翅片上冷凝回流到所述无机结晶水合盐类相变材料中，最后，吸收了汽化潜热的换热介质经过潜热导出管由换热盘管的出口端传输至汽化潜热储能罐，通过在换热盘管中与储能材料进行热交换，将汽化潜热储存在储能材料中，有效避免了蓄热时水分子汽化造成的水蒸气流失，并减少了蓄能供热装置的热能损耗，提高了蓄能供热装置的工作效率和使用寿命。

尤其，在所述蓄能供热装置对相变材料进行放热时，换热介质从预热盘管出口端进入，在预热盘管中传输并吸收周围储能材料储存的汽化潜热进行预加热，中控单元控制三通阀的第二管口与第三管口连通，同时控制蓄热放热泵工作，换热介质在蓄热放热泵的作用下进入相变材料换热器，然后换热介质在相变材料换热器蛇形盘管中传输，吸收周围无机结晶水合盐类相变材料储存的热能，最后通过相变材料换热器的出口端流出，为其他外部用热装置提供能量，本蓄能供热装置通过对换热介质进行预加热，可以利用储能材料储存的汽化潜热对换热介质进行预热，提高汽化潜热利用率及对外部用热装置的供能效率。

尤其，所述相变材料换热器的蛇形盘管由进口干管、蛇形换热盘管和出口干管构成，可以在换热介质、换热介质在进入相变材料换热器时进行分流，通过进口干管流入各个蛇形换热盘管中，降低换热介质、换热介质的流速，同时蛇形结构可以加大换热介质、换热介质与相变材料的接触面积，使热交换更充分，进而提高能量转化效率。

进一步地，所述相变材料内还添加有成核剂和增稠剂，为相变材料提供了疏松多孔结构，避免蓄热时无机水合盐失水发生结块，同时促进了回流液化水与相变材料中盐离子的结合，进而提高相变材料的使用寿命。

尤其，所述汽化潜热换热器进口端与换热盘管出口端之间的连接管上安装有换热泵，所述相变材料换热器的进口端与预热盘管出口端之间的连接管上安装有蓄热放热泵和三通阀，蓄热放热泵较三通阀设置于更靠近相变材料换热器进口端的一侧；

进一步地，在中控器的控制下，确保蓄能供热装置在对相变材料蓄热时，三通阀保持第一管口与第二管口相连通，第三管口不与第一、第二管口连通，同时蓄热放热泵和换热泵保持工作状态，蓄能供热装置在对相变材料放热时，中控器控制三通阀保持第二管口与第三管口连通，第一管口不与第二、第三管口连通，同时蓄热放热泵保持工作状态，换热泵不工作；相变材料的蓄热放热过程由中控器统一控制，自动控制三通阀管口的连通状态、蓄热放热泵和换热泵的工作状态，进而提高能量转化效率。

尤其，所述汽化潜热换热器的U型管上安装有翅片，翅片表面有疏水膜，以增加水分子与所述U型管的接触面积，同时使液化的水分子不会停留在U型管上，使液化水更快地回流至相变材料中，提高相变材料的使用寿命。

尤其，所述蓄热箱体顶部安装有气压表和泄压阀，可以实时检测蓄热箱体内的气压，当气压过高时，中控器控制泄压阀打开泄压，当气压过低时，控制蓄热放热泵加压，以增加换热介质、换热介质进入量，进而提高能量转化效率。

尤其，所述蓄热箱体与汽化潜热储能罐的结构均为双层结构，所采用的内层和外层材质相同，内层和外层材质为玻璃钢、不锈钢板、铝板或铁板任意一种或几种加工而成，采用此类钢机构可以使蓄热箱体具有较强的耐压能力，通过在蓄热箱体内层和外层之间填充保温隔热材料，可以减少蓄热箱体、汽化潜热储能罐中的能量流失，进而提高能量转化效率。

尤其，所述预热盘管管道、换热盘管管道和相变材料换热器管道均采用金属或合金类材料，且预热盘管管道、换热盘管管道和相变材料换热器管道的管道外壁均用防腐蚀材料做防腐蚀处理，防止相变材料和储能材料对管道产生腐蚀，另外所述连接管外壁均用保温材料包裹，可以减少换热介质、换热介质在管道中的能量流失，进而提高能量转化效率。

附图说明

图1为本发明所述收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置的结构示意图；

图2为本发明所述收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置中汽化潜热换热器的俯视图；

图3为本发明所述收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置中汽化潜热换热器的左视图；

图4为本发明所述收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置中相变材料换热器的左视图；

图5为本发明所述收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置中相变材料换热器的俯视图；

图6为本发明所述收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置中汽化潜热储能罐的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-6所示，本发明提供了一种收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，包括：蓄热箱体1；汽化潜热储能罐10；连接管，其包括潜热收集管14、潜热导出管15和蓄热放热管13，用以传输换热介质并连接蓄热箱体1与汽化潜能储能罐体；相变材料换热器3，其设置在所述蓄热箱体1内部，所述相变材料换热器3为蛇形盘管并均匀分布在相变材料中，所述蛇形盘管设置在所述蓄热箱体1内部下方，所述蛇形盘管进口端302穿过所述蓄热箱体1与蓄热放热管13连通，所述蛇形盘管出口端301穿过所述蓄热箱体1与外部用热装置连接，用以在换热介质传输过程中对相变材料进行蓄热和放热；汽化潜热换热器2，其设置在所述蓄热箱体1的内部并位于所述相变材料换热器3的上方，所述汽化潜热换热器2包括若干并列设置的U型管203，所述U型管的进口端201穿过所述蓄热箱体1与潜热收集管14连接，若干所述U型管的出口端202穿过所述蓄热箱体1与潜热导出管15连接，用以在对相变材料进行蓄热时，通过U型管203中的换热介质对相变材料中汽化的水分子的汽化潜热进行收集，使冷凝后的水分子回到相变材料中；换热盘管9，其设置在汽化潜热储能罐10内部，所述换热盘管9为螺旋盘管并均匀分布在储能材料中，所述换热盘管的进口端902与所述潜热导出管15连接，所述换热盘管的出口端901与所述潜热收集管14连接，所述潜热收集管14上设置有换热泵7，用以将换热介质在汽化潜热换热器2中吸收的汽化潜热储存在汽化潜热储能罐10的储能材料中；预热盘管8，其设置在汽化潜热储能罐10内部且位于所述换热盘管9的外侧，所述预热盘管8为螺旋盘管并均匀分布在储能材料中，所述预热盘管的进口端801与外部换热装置连接，所述预热盘管的出口端802与蓄热放热管13连接，所述蓄热放热管13上设置有蓄热放热泵6和三通阀11，其中三通阀11较蓄热放热泵6设置于靠近所述预热盘管出口端802的一侧，用以对进入预热盘管8内的换热介质进行预加热；中控器12，其分别与三通阀11、蓄热放热泵6和换热泵7连接，用以控制相变材料的蓄热和放热过程中的换热介质的传输参数，以调整相变材料的蓄热和放热速度。

具体而言，本发明实施例中，所述蓄能供热装置在对相变材料蓄热时，通过换热介质的传输将相变材料中水分子汽化产生的汽化潜热储存在汽化潜热储能罐10的储能材料中，同时使冷凝的水分子回流至相变材料中，在相变材料放热时将汽化潜热储能罐10中储能材料储存的汽化潜热用于对换热介质的预热，所述蓄能供热装置在对相变材料蓄热时，中控器12控制三通阀11、蓄热放热泵6和换热泵7工作，首先换热介质通过三通阀11下端与外部加热装置相连接的接口并在蓄热放热泵6的作用下进入蛇形换热器的进口干管304中，在蛇形换热管305中与蛇形盘管周围的无机结晶水合盐类相变材料通过热交换的方式吸收换热介质中的热能并储存，同时，所述无机结晶水合盐类相变材料中的结晶水受热蒸发进入汽化潜热换热器2，然后中控器12控制换热泵7工作，换热介质在换热泵7的作用下从汽化潜热换热器进口端201进入，换热介质在所述汽化潜热换热器2的U型管203中传输，带走汽化水分子中的汽化潜热并使水分子从U型管203的翅片204上冷凝回流到所述无机结晶水合盐类相变材料中，最后换热介质经过潜热导出管15由换热盘管的进口端902进入将汽化潜热带入至汽化潜热储能罐10中，通过与储能材料进行热交换，将汽化潜热储存在储能材料中。

具体而言，本发明实施例中，所述蓄能供热装置在对相变材料放热时，换热介质从预热盘管进口端801进入，在预热盘管8中传输并吸收周围储能材料储存的汽化潜热进行预加热，中控单元控制三通阀11预热盘管出口端802与相变材料换热器3的进口端连通，同时控制蓄热放热泵6工作，换热介质在蓄热放热泵6的作用下进入蛇形换热器的进口干管304中，然后换热介质在蛇形换热管305中吸收蛇形盘管周围无机结晶水合盐类相变材料储存的热能，最后，通过相变材料换热器3的出口端流出，为其他外部用热装置提供能量。蓄能供热装置通过使汽化水分子冷凝回流至相变材料中，避免相变材料结块，通过收集汽化水分子中的汽化潜热，并用于换热介质进入时的预热，以提高相变材料的使用寿命，避免能量流失，提高能量转化效率。

具体而言，本发明中将需要进行换热的介质统称为换热介质，而从不同端口进入的换热介质在相变材料蓄热放热过程中所起到的作用并不完全相同，在蓄热过程中，由三通阀11下方外部加热装置进入的换热介质实质上是加热介质，用以对相变材料进行加热，由潜热收集管14进入的换热介质实质上是吸热放热介质，用以将汽化潜热吸收，并将吸收到的汽化潜热导出至储能材料中，在放热过程中，从预热盘管进口端801，即外部换热装置进入的换热介质实质上是吸热介质，在汽化潜热储能罐10中预热后，用以吸收相变材料中的能量，并从蛇形换热器的出口端流出，将能量带给外部用热装置使用。

具体而言，所述蓄能供热装置在对相变材料进行蓄热和放热过程中，换热介质、换热介质都是经由相变材料换热器3蛇形盘管的进口干管304进入，分流后分别进入各个蛇形换热盘管9并在其中传输，最后又通过出口干管303汇流后流出。

具体而言，本发明实施例中，相变材料换热器3由九个并列的蛇形盘管构成，可以实现换热介质在九个蛇形盘管中进行换热，本领域技术人员可以理解的是，蛇形盘管也可以设置成其他数量，数量越多，则换热效率越高，换热时间越短，也能够分担蓄热放热泵6产生的压力，本发明并不限定蛇形盘管的数量，以具体实施为准。

具体而言，三通阀11的第一管口和预热盘管的进口端801都安装有传感器(图中未示出)，中控器12会根据换热介质进入时所述传感器发出的信号，自动识别目前是蓄热还是放热过程，若换热介质从三通阀11的第一管口进入，中控器12会识别为蓄热过程并同时控制三通阀11、蓄热放热泵6和换热泵7都进行工作，若换热介质从预热盘管的进口端801进入，中控器12即识别为放热过程并同时控制三通阀11和蓄热放热泵6工作，换热泵7不工作。

具体而言，所述蓄热箱体1内填充的相变材料为相变温度在70～120℃之间的无机结晶水合盐类相变材料，优选八水合氢氧化钡、六水硝酸镁、十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铵、六水氯化镁。相变材料中加入的成核剂为金属粉末、金属氧化物粉末以及无机盐，优选铝粉、铁粉、铜粉、氧化铝粉末、氟化钙粉末、磷酸二氢钾粉末、氧化铜粉末、十水焦磷酸钠、硼砂中的一种或几种。相变材料中加入的增稠剂为膨胀石墨、羧甲基纤维素、活性白土、膨润土、二氧化硅粉末、淀粉，优选膨胀石墨、羧甲基纤维、二氧化硅粉末、膨润土中的一种或几种。

具体而言，蓄热箱体1顶部安装的气压表4为电子气压表4，能将蓄热箱体1内气压实时传给中控单元，中控单元将实时气压与预设的最大气压与最小气压进行比较，在气压过小时，控制蓄热放热泵6进行加压操作，在气压过大时，控制蓄热箱体1顶部的泄压阀5进行泄压操作。预设的最大气压不能超过蓄热箱体1能够承受的最大气压，预设的最小气压不能低于蓄热放热泵6压最小时的气压，具体设置以实际需要为准。

具体而言，本发明实施例中，汽化潜热换热器2由十七个并列的U型管203构成，可以实现换热介质在十七个U型管203中吸收汽化潜热，本领域技术人员可以理解的是，U型管203也可以设置成其他数量，数量越多，则吸收汽化潜热的效率越高，换热时间越短，本发明并不限定U型管203的数量，以具体实施为准。

具体而言，所述预热盘管8管道、换热盘管9管道和相变材料换热器3管道采用的金属或合金类材料，优选不锈钢、铝、铝合金、铜及铜合金等，预热盘管8管道、换热盘管9管道和相变材料换热器3管道的管道外壁采用的防腐蚀材料，优选酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯、ABS塑料、氟橡胶中的任意一种或几种。所述蓄热箱体1和汽化潜热储能罐10双层结构间填充的保温隔热材料优选玻璃丝岩棉、聚氨酯、硅酸铝针刺陶纤维、阻燃橡胶等任意一种或几种。所述蓄热箱体1中的无机结晶水合盐类相变材料，优选八水合氢氧化钡、六水硝酸镁、十二水硫酸铝钾、十二水硫酸铝铵、六水氯化镁。所述汽化潜热储能罐10中的储能材料为水或相变材料，若选取相变材料，则选取相变温度在30-60℃之间的无机相变材料或者有机相变材料，优选相变温度在30-60℃的石蜡、癸酸、月桂酸、十四醇、二十烷、十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠、三水醋酸钠中的一种或几种。

具体而言，蓄热过程一般在夜间谷价点时段进行，放热过程一般在日间峰价点时段进行，通过选择蓄热放热的时段，可以带来巨大的经济效益。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，其特征在于，包括：

蓄热箱体；

汽化潜热储能罐；

连接管，其包括潜热收集管、潜热导出管和蓄热放热管，用以在蓄热箱体与汽化潜能储能罐体之间传输换热介质；

相变材料换热器，其设置在所述蓄热箱体内部，所述相变材料换热器为蛇形盘管并均匀分布在相变材料中，所述蛇形盘管设置在所述蓄热箱体内部的下方，所述蛇形盘管进口端穿过所述蓄热箱体与蓄热放热管连通，所述蛇形盘管出口端穿过所述蓄热箱体与外部用热装置连接，用以在换热介质传输过程中对相变材料进行蓄热和放热；

汽化潜热换热器，其设置在所述蓄热箱体的内部并位于所述相变材料换热器的上方，所述汽化潜热换热器包括若干并列设置的U型管，所述U型管的进口端穿过所述蓄热箱体与潜热收集管连接，若干所述U型管的出口端穿过所述蓄热箱体与潜热导出管连接，通过U型管中的换热介质对蓄热时相变材料中汽化的水分子的汽化潜热进行收集，使冷凝后的水分子回到相变材料中；

换热盘管，其设置在汽化潜热储能罐内部，所述换热盘管为螺旋盘管并均匀分布在储能材料中，所述换热盘管的进口端与所述潜热导出管连接，所述换热盘管的出口端与所述潜热收集管连接，所述潜热收集管上设置有换热泵，用以将换热介质在汽化潜热换热器中吸收的汽化潜热储存在汽化潜热储能罐的储能材料中；

预热盘管，其设置在汽化潜热储能罐内部并位于所述换热盘管的外侧，所述预热盘管为螺旋盘管并均匀分布在储能材料中，所述预热盘管的进口端与外部换热装置连接，所述预热盘管的出口端与蓄热放热管连接，所述蓄热放热管上设置有蓄热放热泵和三通阀，用以对传输至预热盘管内的换热介质进行预加热；

中控器，其分别与三通阀、蓄热放热泵和换热泵连接，用以控制相变材料的蓄热和放热过程中的换热介质的传输参数，以调整相变材料的蓄热和放热速度。

2.根据权利要求1所述的收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，其特征在于，所述三通阀设置在靠近所述预热盘管出口端的一侧，所述蓄热放热泵设置在远离所述预热盘管出口端的一侧；

所述三通阀包括第一管口、第二管口和第三管口，所述第一管口位于三通阀的下方，所述第二管口位于靠近蓄热放热泵的一方，所述第三管口位于靠近预热盘管出口的一方；

所述蓄能供热装置在对相变材料蓄热时，所述中控器控制所述三通阀的第一管口与第二管口连通，第三管口不与第一管口、第二管口连通；

所述蓄能供热装置在对相变材料放热时，所述中控器控制所述三通阀的第二管口与第三管口连通，第一管口不与第二管口、第三管口连通。

3.根据权利要求2所述的收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，其特征在于，所述蛇形盘管包括进口干管、若干蛇形换热盘管和出口干管，若干所述蛇形换热盘管并列排布，所述进口干管与蛇形盘管进口端连接，所述出口干管与蛇形盘管出口端连接；

所述蓄能供热装置在对相变材料蓄热时，所述中控器控制蓄热放热泵使外部加热装置中的换热介质从三通阀的第一管口、第二管口和蛇形盘管进口端传输至进口干管，所述进口干管将换热介质分别传输至蛇形换热盘管中，再通过出口干管从所述蛇形盘管出口端流出；

所述蓄能供热装置在对相变材料放热时，所述中控器控制蓄热放热泵使预热盘管出口端传输出的换热介质经过三通阀的第三管口、第二管口和蛇形盘管进口端传输至进口干管，所述进口干管将换热介质分别传输至蛇形换热盘管中，再通过出口干管从所述蛇形盘管出口端传输至外部用热装置。

4.根据权利要求1所述的收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，其特征在于，所述潜热收集管上设置有换热泵；

所述蓄能供热装置在对相变材料蓄热时，所述中控器控制换热泵工作使换热盘管中的换热介质从换热盘管出口端通过潜热收集管传输至U型管，换热介质在U型管中传输，吸收蓄热时相变材料产生的水分子中的汽化潜热后，U型管出口端将换热介质传输至潜热导出管并传输至换热盘管的进口端，通过换热介质在换热盘管中与储能材料进行热交换，将汽化潜热储存在储能材料中。

5.根据权利要求1所述的收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，其特征在于，所述U型管上设置有翅片，所述翅片表面有疏水膜。

6.根据权利要求1所述的收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，其特征在于，所述潜热收集管、潜热导出管和蓄热放热管外壁均使用保温材料进行包裹，用以降低能量损耗。

7.根据权利要求1所述的收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，其特征在于，所述预热盘管、换热盘管和蛇形盘管均采用金属或合金类材料，且预热盘管、换热盘管和蛇形盘管的管道外壁均涂抹有防腐蚀材料。

8.根据权利要求1所述的收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，其特征在于，所述相变材料为无机结晶水合盐，相变材料内包括有成核剂和增稠剂，用以使汽化潜热换热器中冷凝回流的液态水与无机相变材料中盐离子结合。

9.根据权利要求1所述的收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，其特征在于，所述蓄热箱体顶部安装有气压表和泄压阀，用于检测蓄热箱体内气压，当蓄热箱体内气压过高时，中控器控制泄压阀打开对蓄热箱体进行泄压。

10.根据权利要求1所述的收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置，其特征在于，所述蓄热箱体与汽化潜热储能罐均设置为双层结构，所述双层结构包括内层和外层，所述内层和外层的材质均通过玻璃钢、不锈钢板、铝板或铁板中的一种或多种加工而成，所述内层和外层之间设置有保温隔热材料。

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