本发明专利技术公开了一种带相变蓄热的单罐蓄热装置，包括：单罐蓄热器，其外顶部设有蓄热介质入口，外底部设有蓄热介质出口；隔热板，其布置在单罐蓄热器内，与单罐蓄热器同轴布置；相变蓄热装置，其布置在隔热板内，通过管板固定在单罐蓄热器内，相变蓄热装置内填充相变蓄热介质；放热盘管换热器，其布置在隔热板与单罐蓄热器形成的环形通道上部，放热盘管换热器的出口和入口分别与能量利用装置的放热介质入口和放热介质出口相连；供热装置，其布置在单罐蓄热器外；传热装置，其布置在单罐蓄热器内底部，传热装置与供热装置连接。本发明专利技术的有益效果：增加了相变蓄热的单罐蓄热装置，结构紧凑，蓄热量增加；释热过程更稳定；工作温度范围广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及蓄热能源利用
，具体而言，涉及。
技术介绍
柴静的《穹顶之下》是“能源-生命”问题的强引爆点，能源消耗带来的雾霾问题又一次聚焦了人们的视线。如果不进行能源结构的调整，雾霾问题难以解决，甚至会制约我国的经济发展。因此，发展可再生能源已逐步成为我国一项国策。蓄能是可再生能源规模利用的关键环节，蓄能可以提高太阳能高温热利用效率，也可以改善目前风电、光伏发电难以并网的问题，并有效的解决电网昼夜峰谷差问题。目前较成熟的太阳能高温热利用蓄热方法为双罐显热蓄热，蓄热装置庞大，系统投资维护费用高，为了降低蓄热成本，申请人专利ZL201420140252.X和ZL201420138089.3公开了一种单罐蓄能装置和一种单罐电能蓄能装置，将太阳热能或者电能以显热的形式存于单罐内，再借用浸没式换热器实现热能的蓄存和释放，较双罐蓄热系统节约了成本，节省了空间。但该专利只实现了显热蓄热，并未考虑到潜热利用，为了提高蓄热效率，本专利技术提出一种带有相变蓄热的蓄热装置，既实现显热蓄热，也实现潜热蓄热。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供，既实现显热蓄热，也实现潜热蓄热。本专利技术提供了一种带相变蓄热的单罐蓄热装置，包括:单罐蓄热器，其外部的顶部设有蓄热介质入口，外部的底部设有蓄热介质出口 ；隔热板，其布置在所述单罐蓄热器内部，并与所述单罐蓄热器同轴布置；相变蓄热装置，其布置在所述隔热板内部，并通过管板固定在所述单罐蓄热器内部，所述相变蓄热装置内填充相变蓄热介质；放热盘管换热器，其布置在所述隔热板与所述单罐蓄热器形成的环形通道上部，所述放热盘管换热器的出口和入口分别与能量利用装置的放热介质入口和放热介质出口相连；供热装置，其布置在所述单罐蓄热器外；传热装置，其布置在所述单罐蓄热器内底部，所述传热装置与所述供热装置连接。作为本专利技术进一步的改进，所述供热装置为太阳能集热器和/或供电设备；所述传热装置为蓄热盘管换热器或盘管电加热器或圆柱形电加热棒。作为本专利技术进一步的改进，所述蓄热盘管换热器的传热介质出口和所述蓄热盘管换热器的传热介质入口通过连接管分别与太阳能集热器的传热介质入口和太阳能集热器的传热介质出口相连。作为本专利技术进一步的改进，所述盘管电加热器或所述圆柱形电加热棒的电源入口与所述供电设备的供电出口相连。作为本专利技术进一步的改进，所述蓄热介质入口和所述蓄热介质出口通过连接管分别与太阳能集热器的传热介质出口和太阳能集热器的传热介质入口连接。作为本专利技术进一步的改进，所述放热盘管换热器和所述蓄热盘管换热器和相变蓄热装置中管排管的外侧布置强化传热肋片。作为本专利技术进一步的改进，所述相变蓄热装置以管排的方式布置在所述隔热板的内部，管排与水平方向成任意夹角。作为本专利技术进一步的改进，所述相变蓄热装置中管排管内装有相变蓄热材料。作为本专利技术进一步的改进，向所述相变蓄热装置中管排管内的相变蓄热材料中添加高导热材料。本专利技术还提供了一种带相变蓄热的单罐蓄热装置的使用方法，包括:蓄热过程:所述供热装置采集的热量被所述单罐蓄热装置内的蓄热介质吸收后，所述单罐蓄热器内的蓄热介质温度升高，升温后的蓄热介质流经所述相变蓄热装置，将热量传递给所述相变蓄热装置内部的相变蓄热介质，当单罐蓄热器内相变蓄热介质温度大于所述相变蓄热装置中管排管内相变蓄热介质熔点时，相变蓄热介质融化，相变潜热被储存起来，同时所述单罐蓄热器内的蓄热介质温度升高；释热过程:放热介质进入所述单罐蓄热器上部的所述放热盘管换热器，将所述单罐蓄热器内的热量带出，进入所述能量利用装置，使所述单罐蓄热器内所述放热盘管换热器周围的蓄热介质温度降低，降温后的蓄热介质沿所述隔热板和所述单罐蓄热器的罐体之间的环形空间下流，推动下部流体沿所述相变蓄热装置向上流动，从所述单罐蓄热器的顶部流过所述放热盘管换热器所在的环形通道，所述单罐蓄热器内的蓄热介质温度不断下降，当所述单罐蓄热器内的蓄热介质温度低于所述相变蓄热装置中管排管内相变蓄热介质熔点时，相变蓄热介质的相变潜热被释放出来，同时所述单罐蓄热器内的蓄热介质温度进一步下降，直至所述单罐蓄热器内的储存热量被完全释放。本专利技术的有益效果为:1、增加了相变蓄热的单罐蓄热装置结构紧凑，与相同大小的单罐比蓄热量增加；2、释热过程中，相变蓄热介质在相变范围放热量大持续时间长且温度变化不大，释热过程更稳定；3、根据能量利用装置的温度需求，可以选择合适的传热、蓄热和相变蓄热介质，扩大工作范围。【附图说明】图1为本专利技术第一实施例所述的一种带相变蓄热的单罐蓄热装置的结构图；图2为本专利技术第一实施例的蓄热过程高低温蓄热介质流动方向图；图3为本专利技术第一实施例的释热过程高低温蓄热介质流动方向图；图4为本专利技术第一实施例所述的一种带相变蓄热的单罐蓄热装置的俯视图；图5为本专利技术第二实施例所述的一种带相变蓄热的单罐蓄热装置的结构图；图6为本专利技术第三实施例所述的一种带相变蓄热的单罐蓄热装置的结构图；图7为本专利技术第四实施例所述的一种带相变蓄热的单罐蓄热装置的结构图；图8为本专利技术第五实施例所述的一种带相变蓄热的单罐蓄热装置的结构图；图9为本专利技术第六实施例所述的一种带相变蓄热的单罐蓄热装置的结构图。图中，1、蓄热介质入口 ；2、单罐蓄热器；3、放热盘管换热器；4、放热介质出口 ；5、能量利用装置；6、放热介质入口 ；7、相变蓄热装置；8、管板；9、隔热板；10、蓄热盘管换热器；11、蓄热介质出口 ；12、传热介质出口 ；13、太阳能集热器的传热介质入口 ；14、太阳能集热器；15、太阳能集热器的传热介质出口 ；16、传热介质入口 ；17、盘管电加热器；18、电加热设备入口 ；19、供电设备；20、圆柱形电加热棒。【具体实施方式】下面通过具体的实施例并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。实施例1，如图1-4所示，本专利技术第一实施例所述的一种带相变蓄热的单罐蓄热装置，包括:单罐蓄热器2，其外部的顶部设有蓄热介质入口 1，外部的底部设有蓄热介质出口11 ;隔热板9，其布置在单罐蓄热器2内部，并与单罐蓄热器2同轴布置；相变蓄热装置7，其布置在隔热板9内部，并通过管板8固定在单罐蓄热器2内部，相变蓄热装置7内填充相变蓄热介质；放热盘管换热器3，其布置在隔热板9与单罐蓄热器2形成的环形通道上部，放热盘管换热器3的出口和入口分别与能量利用装置5的放热介质入口 6和放热介质出口 4相连；供热装置，其为布置在单罐蓄热器2外的太阳能集热器14 ;传热装置，其为布置在单罐蓄热器2内底部的蓄热盘管换热器10 ;蓄热盘管换热器10的传热介质出口 12和蓄热盘管换热器10的传热介质入口 16通过连接管分别与太阳能集热器14的传热介质入口 13和太阳能集热器14的传热介质出口 15相连。其中，传热介质出口 12、太阳能集热器14、蓄热盘管换热器10和传热介质入口 16形成流体流动与传热回路，构成太阳能供热装置；放热介质入口 6、放热盘管换热器3、能量利用装置5和放热介质出口 4形成流体流动与传热回路，构成释热装置。放热盘管换热器3和蓄热盘管换热器10的外侧可布置强化传热肋片，也可不布置。相变蓄热装置7以管排的方式布置在隔热板9的内部，管排与水平方向可以成任意夹角，其中，管排管内布置相变蓄热材料，管排管外部可布本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带相变蓄热的单罐蓄热装置，其特征在于，包括：单罐蓄热器(2)，其外部的顶部设有蓄热介质入口(1)，外部的底部设有蓄热介质出口(11)；隔热板(9)，其布置在所述单罐蓄热器(2)内部，并与所述单罐蓄热器(2)同轴布置；相变蓄热装置(7)，其布置在所述隔热板(9)内部，并通过管板(8)固定在所述单罐蓄热器(2)内部，所述相变蓄热装置(7)内填充相变蓄热介质；放热盘管换热器(3)，其布置在所述隔热板(9)与所述单罐蓄热器(2)形成的环形通道上部，所述放热盘管换热器(3)的出口和入口分别与能量利用装置(5)的放热介质入口(6)和放热介质出口(4)相连；供热装置，其布置在所述单罐蓄热器(2)外；传热装置，其布置在所述单罐蓄热器(2)内底部，所述传热装置与所述供热装置连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：鹿院卫，李小丽，吴玉庭，马重芳，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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