一种复合相变蓄冷蓄热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合相变蓄冷蓄热器，它包括蓄能材料容器、蓄能材料、进液管、出液管，其特点是，蓄能材料容器内置有相变蓄冷体、相变蓄热体两种相变蓄能材料，所述的相变蓄冷体与相变蓄热体交叉放置于蓄能材料容器内，蓄能工程中的载冷或载热剂通过进液管进入复合相变蓄冷蓄热器，与其内的蓄冷体或蓄热体进行能量交换，完成蓄冷、供冷、蓄热或供热过程后，经出液管导出。本实用新型专利技术的有益效果：该装置可用夏季蓄冷供冷、冬季蓄热供热两种工况，在双工况下，主要贮存能量的方式均为相变贮能方式，该装置可显著提高相变贮能工程的收益，同时也可提高系统在双工况下运行的稳定性。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种蓄能装置，尤其涉及一种复合相变蓄冷蓄热器， 属热能动力工程

技术介绍
蓄能技术是解决能源供给与能源消耗匹配矛盾的重要方法，是实施用户则管 理的重要手段，蓄能技术具有移峰填谷的功能，可大大提高能源利用效率，是解 决我国电力紧张的最好办法。相变蓄热技术是蓄能技术中的一大类蓄能方法，相 变蓄冷蓄热通过介质的相变来贮存热量，与显热相比，它具有贮能密度高，而且 贮、释热过程近似等温，易与运行系统匹配等诸多优点。相变蓄冷蓄热器是相变 蓄能供能装置系统的核心设备。习惯上，用于储存冷量的蓄能装置称为蓄冷器，用于储存热量的蓄能装置称 为蓄热器，蓄冷器常用于人们夏季供冷装置系统中，蓄热器常用于人们冬季供热 装置系统中。大多相变储能材料只有一个相变温度，相变温度较低的(一般在 -5~151:间)称为相变蓄冷剂，如空调领域常用的"冰"；相变温度较高的(一般在 30 90'C间)称为相变蓄热材料，如蓄热材料"石蜡"、"结晶水合物"等。公开的文献表明，还没有一种相变蓄能器，其内能同时封装两种相变蓄能材 料，即同时封装相变蓄冷剂和相变蓄热材料。也就是说，当前相变蓄能器用作蓄 冷器时，其内封装的是相变蓄冷剂，当把该相变蓄能器用于蓄热时，该蓄能器只 能贮存显热，其贮热能力相对较小；当前相变蓄能器用于蓄热器时，其内封装的 是相变蓄热材料，'当把该蓄能器用于蓄冷时，也只能贮存显热，其贮冷能力相对 较小。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种能同时封装蓄冷、 蓄热两种相变蓄能材料，可用于夏季蓄冷供冷、冬季蓄热供热两种工况的复合相 变蓄冷蓄热器。本技术的技术方案 一种复合相变蓄冷蓄热器，它包括蓄能材料容器、蓄能材料、进液管、出液管，其特点是，蓄能材料容器内置有相变蓄冷体、相变 蓄热体两种相变蓄能材料，所述的相变蓄冷体与相变蓄热体交叉放置于蓄能材料 容器内，蓄能工程中的载冷或载热剂通过进液管进入复合相变蓄冷蓄热器，与其 内的蓄冷体或蓄热体进行能量交换，完成蓄冷、供冷、蓄热或供热过程后，经出 液管导出。本技术的有益效果该装置可用夏季蓄冷供冷、冬季蓄热供热两种工 况，在双工况下，主要贮存能量的方式均为相变贮能方式，该装置可显著提高相 变贮能工程的收益，同时也可提高系统在双工况下运行的稳定性。附图说明图1是本技术复合相变蓄冷蓄热器结构示意图。具体实施方式如图1所示， 一种复合相变蓄冷蓄热器，它包括蓄能材料容器1、蓄能材料、 进液管4、出液管5，其特点是，蓄能材料容器l内置有相变蓄冷体2、相变蓄 热体3两种相变蓄能材料，所述的相变蓄冷体2与相变蓄热体3交叉放置于蓄能 材料容器1内，蓄能工程中的载冷或载热剂通过进液管4进入复合相变蓄冷蓄热 器l，与其内的相变蓄冷体2或相变蓄热体3进行能量交换，完成蓄冷、供冷、 蓄热或供热过程后，经出液管5导出。所述的相变蓄冷体2可为冰水、冰球、相变蓄冷球、相变蓄冷块或相变蓄 冷板，它们的材料主要为冰或水或盐溶液；所述的相变蓄热体3可为相变蓄热球、 相变蓄热块或相变蓄热板，它们的材料为无机结晶水分物或有机相变材料，有机 相变材料选用石蜡，无机结晶水分物可为NaOH H20或FeSO, *7H20或Ba(0H)2 BH20 或MgN03 6H20或Na3P04 12H20等。通过下述计算例来说明本复合相变蓄冷蓄热器的相变贮能效果计算例'本例中在复合相变蓄冷蓄热器中所用的相变蓄冷体为冰球，其内蓄冷材料为冰；相变蓄热体为蓄热球，其内蓄热材料为Ba(0H)2，8H20，相变温度为78'C， 亦可用其他的相变蓄热材料。 基础数据单位体积冰相变蓄冷量R *=335kJ/kgX0. 92=308 kJ/L= 85.61 kwh/m3;(冰密度为0.91kg/L);单位体积冰变水蓄热量h *=4. 2X (90-70) X0. 92=77. 28KJ/L=21. 46kwh/m3(水蓄热温度为9(TC,最低供热温度为70。C); 单位体积Ba(0H)2 8H20相变蓄热量RB,,=581KJ/L=161. 38kwh/m3。 以上海地区办公楼供冷供热参数计算，夏季制冷负荷120W/平方米，冬季供热负荷80W/平方米。假定夏季全量蓄冷量为GU=1200kwh，冬季全量蓄热量为Q热800kwh。夏季需耗电Q ^/4.8:250kwh(空调工况能效比为4.8，假定蓄冷工况制冷效 率不下降)；冬季需耗电800kwh (冬季供热为电锅炉)方案一、采用全冰球蓄冷蓄热器(在夏季工况下，冰在o'c附近进行相变蓄 冷；在冬季工况下，冰全部变为水，进行显热蓄热供热，蓄热温度为9(TC，最 低供热温度为7(TC)1、 全量(100%)蓄冷需要蓄冷器体积V=QV R^14立方米2、 此体积水用于冬季蓄热供热能够满足全量蓄热供热需求的比例为-VX h水/Q热:37.6W3、 蓄冷蓄热总用电(低谷电价用电量):100%X250+37. 6%X800=550. 8kwh 方案二采用复合相变蓄冷蓄热器(保持蓄冷蓄热器总体积V44. 16立方米不变，封装冰球体积V冰球-11立方米，相变蓄热球体积Vs柳-3立方米，混合放 置,在夏季工况下，冰在O'C附近进行相变蓄冷蓄热，蓄热球蓄冷量忽略；在冬 季工况下，冰全部变为水，进行显热蓄热供热，蓄热温度为90'C，最低供热温 度为7(TC，相变蓄热球在78'C附近进行相变蓄热供热。1、 复合相变蓄冷蓄热器用于夏季蓄冷供冷能够满足全量蓄冷供冷需求的比 例为V,* R*AU=78.5% (假定蓄热球蓄冷能力为O)2、 复合相变蓄冷蓄热器用于冬季蓄热供热能够满足全量蓄热供热需求的比 例为(V冰球* h水+V蓄热球* Rsa ) /Q热=90%3、 蓄冷蓄热总用电(低谷电价用电量)78. 5%*250+90%*800=916. 5kwh 从蓄冷蓄热总用电计算可看出，釆用复合相变蓄冷蓄热器可显著提高蓄冷蓄热总量，从而提高相变贮能工程的收益，另外，冰球蓄放冷过程与相变蓄热球蓄 放热过程均近为等温过程，可提高系统在双工况下运行的稳定性。权利要求1.一种复合相变蓄冷蓄热器，它包括蓄能材料容器(1)、蓄能材料、进液管(4)、出液管(5)，其特征在于，所述的蓄能材料容器(1)内置有相变蓄冷体(2)、相变蓄热体(3)两种相变蓄能材料，所述的相变蓄冷体(2)与相变蓄热体(3)交叉放置于蓄能材料容器(1)内，蓄能工程中的载冷或载热剂通过进液管(4)进入复合相变蓄冷蓄热器，与其内的相变蓄冷体(2)或相变蓄热体(3)进行能量交换，完成蓄冷、供冷、蓄热或供热过程后，经出液管(5)导出。2. 根据权利要求1所述的复合相变蓄冷蓄热器，其特征在于，所述的 相变蓄冷体(2)为冰水、冰球、相变蓄冷球、相变蓄冷块或相变蓄 冷板，它们的材料主要为冰或水或盐容液；所述的相变蓄热体(3) 可为相变蓄热球、相变蓄热块或相变蓄热板，它们的材料为无机结 晶水合物或有机相变材料，所述的有机相变材料选用石蜡，无机结 晶水合物选用NaOH化0或FeS04 *7H20或Ba(0H) 2别20或MgN03 6&0 或Na3P04 12H20。专利摘要本技术公开了一种复合相变蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合相变蓄冷蓄热器，它包括蓄能材料容器（１）、蓄能材料、进液管（４）、出液管（５），其特征在于，所述的蓄能材料容器（１）内置有相变蓄冷体（２）、相变蓄热体（３）两种相变蓄能材料，所述的相变蓄冷体（２）与相变蓄热体（３）交叉放置于蓄能材料容器（１）内，蓄能工程中的载冷或载热剂通过进液管（４）进入复合相变蓄冷蓄热器，与其内的相变蓄冷体（２）或相变蓄热体（３）进行能量交换，完成蓄冷、供冷、蓄热或供热过程后，经出液管（５）导出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏树强，邹峻，曹宝文，
申请(专利权)人：苏树强，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]