一种采用储能式换热器的系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种采用储能式换热器的系统及其工作方法，包括热用户、热源及若干储能式换热器，其中，各储能式换热器均包括若干层传热介质板，相邻两层传热介质板之间设置有若干层储热介质板，传热介质板上开设有若干传热介质通道，储热介质板上开设有若干储热介质通道，储热介质通道内填充相变储能材料，热用户及热源均与各储能式换热器中各传热介质板上的传热介质通道相连通，每个储能式换热器中各储热介质板上储热介质通道内的相变储能材料的熔点不同，该系统及其工作方法能够有效的解决热源与储能式换热器之间以及储能式换热器与热用户之间的温度不匹配的问题，且换热性能优良。

A Energy Storage Heat Exchanger System and Its Working Method

【技术实现步骤摘要】
一种采用储能式换热器的系统及其工作方法
本专利技术属于能源利用领域，涉及一种采用储能式换热器的系统及其工作方法。
技术介绍
印刷电路板式换热器(printedcircuitheatexchanger,PCHE)属于微通道板式换热器范畴。PCHE具有结构紧凑、耐高温、耐高压、安全可靠等优点，在制冷空调、石油天然气、核工业、化工工业、电力工业等领域应用广泛。另一方面，目前太阳能等新能源需要大量的储能及与储能材料之间的换热设备，在电站调峰、谷电利用、新能源供电热利用等方面也需要大量的储能及与储能材料之间的换热设备。目前最成熟的也是最常用的储能方法是熔盐储能，利用太阳能或者其它能源将熔盐加热，储存高温熔盐，待需要时再通过换热将热能取出。常用的熔盐储热及换热方法是将熔盐储存在熔盐罐中，通过熔盐泵驱动液态熔盐，使其在管壳式换热器的壳层流动，与管侧的传热介质换热。存在的问题是整个过程必须保证熔盐处于高温液态，一旦熔盐凝固将造成不可逆转的破坏性损失，因此需要对熔盐流过的所用设备(阀门、接头等)以及管道进行伴热，并严格监控温度。即消耗能源又增加投资费，并且无法从根本上消除危险。但热源与储能式换热器，储能式换热器与热用户之间还存在着温度匹配的问题，例如储能式换热器中储存的相变储能材料的熔点较高时，则热源流体高温段的热能可以被储存利用，而低温段的热量则无法使材料相变而无法被储存利用；当储存在储能换热器中的相变储能材料的熔点较低时，则其相变潜热只能向热用户提供温度较低的热量，而不能向热用户提供温度较高的热量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种采用储能式换热器的系统及其工作方法，该系统及其工作方法能够有效的解决热源与储能式换热器之间以及储能式换热器与热用户之间的温度不匹配的问题，且换热性能优良。为达到上述目的，本专利技术所述的采用储能式换热器的系统包括热用户、热源及若干储能式换热器，其中，各储能式换热器均包括若干层传热介质板，相邻两层传热介质板之间设置有若干层储热介质板，传热介质板上开设有若干传热介质通道，储热介质板上开设有若干储热介质通道，储热介质通道内填充相变储能材料，热用户及热源均与各储能式换热器中各传热介质板上的传热介质通道相连通，每个储能式换热器中各储热介质板上储热介质通道内的相变储能材料的熔点不同。每个储能式换热器中各传热介质板上的传热介质通道并联或者串联连通后与其他储能式换热器中的传热介质通道串联连通。热用户对应的传热介质与热源对应的传热介质在各传热介质通道内的流通方向相反。热源的入口处设置有第一阀门，热源的出口处设置有第二阀门。热用户的入口处设置有第三阀门，热用户的出口处设置有第四阀门。本专利技术所述的采用储能式换热器的系统的工作方法包括以下步骤：热源中的传热介质依次经各储能式换热器中的传热介质通道后返回至热源中，以释放热量，使得储热介质通道中的相变储能材料进行储能；热用户中的传热介质依次经各储能式换热器中的传热介质通道后返回至热用户中，以吸收热量，使得储热介质通道中的相变储能材料进行释放能量。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的采用储能式换热器的系统及其工作方法在具体操作时，储热介质通道内填充相变储能材料，工作过程中，相变储热材料无需流动，通过传热介质在传热介质通道中流动以换热，解决了传统储能介质流动造成的介质凝固危险，同时解决了储能介质不流动而带来的传热效果差的问题，另外，每个储能式换热器中各储热介质板上储热介质通道内的相变储能材料的熔点不同，以解决热源与储能式换热器之间以及储能式换热器与热用户之间的温度不匹配的问题，换热性能优良。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中储能式换热器2的结构示意图。其中，1为热源、2为储能式换热器、3为热用户、21为传热介质板、22为储热介质板。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参考图1，本专利技术所述的采用储能式换热器的系统包括热用户3、热源1及若干储能式换热器2，其中，各储能式换热器2均包括若干层传热介质板21，相邻两层传热介质板21之间设置有若干层储热介质板22，传热介质板21上开设有若干传热介质通道，储热介质板22上开设有若干储热介质通道，储热介质通道内填充相变储能材料，热用户3及热源1均与各储能式换热器2中各传热介质板21上的传热介质通道相连通，每个储能式换热器2中各储热介质板22上储热介质通道内的相变储能材料的熔点不同。其中，每个储能式换热器2中各传热介质板21上的传热介质通道并联或者串联连通后与其他储能式换热器2中的传热介质通道串联连通；热用户3对应的传热介质与热源1对应的传热介质在各传热介质通道内的流通方向相反。热源1的入口处设置有第一阀门，热源1的出口处设置有第二阀门；热用户3的入口处设置有第三阀门，热用户3的出口处设置有第四阀门。本专利技术所述的采用储能式换热器的系统的工作方法包括以下步骤：热源1中的传热介质依次经各储能式换热器2中的传热介质通道后返回至热源1中，以释放热量，使得储热介质通道中的相变储能材料进行储能；热用户3中的传热介质依次经各储能式换热器2中的传热介质通道后返回至热用户3中，以吸收热量，使得储热介质通道中的相变储能材料进行释放能量。热源1可以是电能、核能、太阳能或化石能源产生的热量；热用户3的形式多样，可以给发电系统主蒸汽或其他做功介质加热，也可以给供热供暖蒸汽或其他介质加热。以上详细说明仅为本专利技术的较佳实施例，不能以此限定本专利技术的范围。即凡是依据本专利技术申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属于本专利技术专利涵盖的范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用储能式换热器的系统，其特征在于，包括热用户(3)、热源(1)及若干储能式换热器(2)，其中，各储能式换热器(2)均包括若干层传热介质板(21)，相邻两层传热介质板(21)之间设置有若干层储热介质板(22)，传热介质板(21)上开设有若干传热介质通道，储热介质板(22)上开设有若干储热介质通道，储热介质通道内填充相变储能材料，热用户(3)及热源(1)均与各储能式换热器(2)中各传热介质板(21)上的传热介质通道相连通，每个储能式换热器(2)中各储热介质板(22)上储热介质通道内的相变储能材料的熔点不同。

【技术特征摘要】
1.一种采用储能式换热器的系统，其特征在于，包括热用户(3)、热源(1)及若干储能式换热器(2)，其中，各储能式换热器(2)均包括若干层传热介质板(21)，相邻两层传热介质板(21)之间设置有若干层储热介质板(22)，传热介质板(21)上开设有若干传热介质通道，储热介质板(22)上开设有若干储热介质通道，储热介质通道内填充相变储能材料，热用户(3)及热源(1)均与各储能式换热器(2)中各传热介质板(21)上的传热介质通道相连通，每个储能式换热器(2)中各储热介质板(22)上储热介质通道内的相变储能材料的熔点不同。2.根据权利要求1所述的采用储能式换热器的系统，其特征在于，每个储能式换热器(2)中各传热介质板(21)上的传热介质通道并联或者串联连通后与其他储能式换热器(2)中的传热介质通道串联连通。3.根据权利要求1所述的采用储能式换...

【专利技术属性】
技术研发人员：高炜，张磊，杨玉，李红智，吴帅帅，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61