CN215063957U - 一种可快速供能的相变储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可快速供能的相变储能系统，包括水箱的箱体，箱体内部空间通过水平设置的隔板分隔成上部水箱和下部水箱，所述上部水箱两侧壁的上端分别设置有储热进水口和放热出水口，所述下部水箱两侧壁的下端设置有放热入口和储热出水口，所述上部水箱内设置有相变材料封装体。本发明通过加装相变材料和隔板增加了水箱的分层特性，同时，需要的相变材料较少，节约了成本，为小体积系统的蓄热提供了新型装置，提高了能源利用率。

Description

一种可快速供能的相变储能系统

技术领域

本实用新型涉及相变储能或蓄热装置技术领域，尤其涉及一种可快速供能的相变储能系统。

背景技术

储热水箱在整个供热系统中是不可缺少的部件，其作用一方面是当做储热的原件，另一方面在整个系统中起调节的作用。储热水箱在运行过程中，尤其在储热阶段和放热阶段，其水箱内部的温度分层效果是比较显著的。研究发现，较好的温度分层效果对于整个系统来说，不管是对储热效率还是对能量利用率都能起到很大的促进作用。

通过在储热水箱内部添加相变单元，可以尽可能增加储热水箱的储热量。而相变材料因其导热系数低，相变过程缓慢，导致相变水箱的蓄热时间长，而将普通水箱和相变水箱相结合，可以提高水箱的蓄热量并使水箱能更快速的给末端供能，减少机组启停频率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可快速供能的相变储能系统，以解决上述技术问题。

本实用新型为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

一种可快速供能的相变储能系统，其特征在于：包括水箱的箱体，箱体内部空间通过水平设置的隔板分隔成上部水箱和下部水箱，所述上部水箱两侧壁的上端分别设置有储热进水口和放热出水口，所述下部水箱两侧壁的下端设置有放热入口和储热出水口，所述上部水箱内设置有相变材料封装体。

作为优选，所述相变材料封装体设置有多个，多个相变材料封装体交叉设置，相邻两个相变材料封装体之间构成供水体通过的流道，水体流过时与相变材料封装体之间发生热交换。

作为优选，所述隔板中部开设有隔板孔。

作为优选，所述相变材料封装体相互交错排列组合成网状。

作为优选，所述箱体外壁包覆有保温材料。

作为优选，所述上部水箱内相变材料封装体的上部留有蓄水量空间。

作为优选，所述相变材料封装体具有与水流充分接触的螺旋面，能够提高换热效率。

本实用新型的有益效果是：

本发明通过加装相变材料和隔板增加了水箱的分层特性，同时，需要的相变材料较少，节约了成本，为小体积系统的蓄热提供了新型装置，提高了能源利用率。

本发明是将相变水箱和普通水箱结合起来，同时在相变水箱上部设置一定的蓄水量，可以使水箱能够在相变水箱蓄能的同时为末端快速供能。同时，也通过在上部多设置的蓄水量空间，避免了机组的频繁开启，也可选择增大这部分空间，避免机组直接供能的形式，减少系统环路和水泵的使用，为系统节约资源。

本发明是一种可快速供能的相变储能系统，主要包括箱体，储热进水口和放热出水口布置在水箱的上部，放热入口和储热出水口布置在水箱的下部。由隔板将水箱分为上下两部分。上部分放置相变材料，并在上部预留空间作为相变材料蓄热时的临时储水空间，也可通过增加这部分空间替代机组直接供热这种形式。在水箱中增加的隔板和相变材料使水箱的分层特性提升。相变材料的相变温度应按照机组供水温度来选择，不能高于机组的供水温度，以免造成相变材料的浪费。水箱上部相变材料和上部预留水的空间应按照所有的相变材料，和相变材料蓄热时间选择，来更好地满足水箱的蓄热和缓冲能力。

附图说明

图1为本发明的水箱示意图；

图2为本发明的分层隔板；

图3为本发明的相变材料布置平面示意图；

图4本发明水箱的外部结构示意图。

1.箱体，2.上部水箱，3.下部水箱，4.储热进水口，5.放热出水口，6.放热入口，7.储热出水口，8.相变材料封装体，9.隔板，10.隔板孔，11.相变材料，12.保温材料，13.梯子。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合附图描述本实用新型的具体实施例。

如图1-4所示，

一种可快速供能的相变储能系统，具体为内置相变材料的分层式混合水箱，主要包括箱体1，储热进水口4和放热出水口5布置在水箱的上部，放热入口6和储热出水口7布置在水箱的下部。由隔板9将水箱分为上部水箱2和下部水箱3两部分。上部水箱2放置相变材料封装体8，并在上部预留空间作为相变材料蓄热时的临时储水空间，也可通过增加这部分空间替代机组直接供热这种形式。

在水箱中增加的隔板9和相变材料使水箱的分层特性提升，隔板9中部开设有圆形的隔板孔10，构成相变材料封装体8的相变材料11可以分部交织成网状结构，以增大与水体的接触面积。较好的温度分层效果对于整个系统来说，不管是对储热效率还是对能量利用率都能起到很大的促进作用。

相变材料的相变温度应按照机组供水温度来选择，不能高于机组的供水温度，以免造成相变材料的浪费。水箱上部(上部水箱2)相变材料和上部预留水的空间应按照所有的相变材料，和相变材料蓄热时间选择，来更好地满足水箱的蓄热和缓冲能力。

冷热进水口(储热进水口4、放热入口6)尽可能放置在水箱的顶部和底部，位置布置的越远，越有利于温度分层。同时，冷热出水口尽可能布置在水箱的顶部和底部是为了让热水出口温度更高，并且能让回水温度更低，提高冷热水进出口温差，提高水箱的蓄能量。

热水由机组中所制热水通过储热进水口4进入水箱的箱体1中，热水先在相变材料(相变材料封装体8)的上部区域聚集，同时顺着相变材料封装体8之间组合形成的通道，流经相变材料，并蓄满相变材料的上部空间。相变材料遇热开始融化，当达到相变材料的熔点时，相变材料开始利用潜热储热。当水箱内温度降低时，相变材料把蓄满的热放出来，再加热水箱中的水，既能提高水箱的蓄热量又能提高水箱的蓄热率。通过加装相变材料和隔板增加了水箱的分层特性，同时，需要的相变材料较少，节约了成本，为小体积系统的蓄热提供了新型装置，提高了能源利用率。

为了提高箱体的保温效果，箱体1的侧壁上设置一层保温材料。箱体1的外侧还设置有梯子13方便工作人员上下。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种可快速供能的相变储能系统，其特征在于：包括水箱的箱体，箱体内部空间通过水平设置的隔板分隔成上部水箱和下部水箱，所述上部水箱两侧壁的上端分别设置有储热进水口和放热出水口，所述下部水箱两侧壁的下端设置有放热入口和储热出水口，所述上部水箱内设置有相变材料封装体。

2.根据权利要求1所述的可快速供能的相变储能系统，其特征在于：所述相变材料封装体设置有多个，多个相变材料封装体交叉设置，相邻两个相变材料封装体之间构成供水体通过的流道。

3.根据权利要求1所述的可快速供能的相变储能系统，其特征在于：所述隔板中部开设有隔板孔。

4.根据权利要求1所述的可快速供能的相变储能系统，其特征在于：所述相变材料封装体相互交错排列组合成网状。

5.根据权利要求1所述的可快速供能的相变储能系统，其特征在于：所述箱体外壁包覆有保温材料。

6.根据权利要求1所述的可快速供能的相变储能系统，其特征在于：所述上部水箱内相变材料封装体的上部留有蓄水量空间。

7.根据权利要求1所述的可快速供能的相变储能系统，其特征在于：所述相变材料封装体具有与水流充分接触的螺旋面。

Images