一种基于相变储热的光热供汽系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于相变储热的光热供汽系统，涉及储热技术领域，包括集热系统、相变储热器、换热器和储罐，并且相互之间设置若干阀门；集热系统的冷端入口与储罐的出口连接，集热系统的热端出口分别与相变储热器的热端出/入口、换热器的热端入口连接，相变储热器的冷端出/入口分别与储罐的出口、储罐的第一入口连接，换热器的冷端出口与储罐的第二入口连接；通过引入相变储热器，使得集热系统的温升可以控制在较小的范围内，从而使得本实用新型专利技术的光热供汽系统适用于分布式光热应用场景或者场所受限的场合。或者场所受限的场合。或者场所受限的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相变储热的光热供汽系统


[0001]本技术属于储热
，尤其涉及一种基于相变储热的光热供汽系统。

技术介绍

[0002]太阳能技术在采暖供汽方面已有广泛的应用，但是太阳能具有时间和空间上的不均匀性和间接性，无法保证采暖供汽的稳定性。储能技术能够有效平衡能源利用系统中不协调的供能与耗能之间的关系，避免不合理的能源利用，提高能源利用率，所以发展储能技术是缓解能量供求双方在时间、强度上不匹配的重要途径。将太阳能技术与储能技术相结合，在日间光照强时同时进行储能、采暖供汽，在夜晚或日间光照弱时，储能系统运行，利用之前储存的能量进行采暖供汽，实现24小时连续采暖供汽。相变储热技术具有恒温储热释热、储热密度高、体积小、工艺简单的特点，在太阳能利用、工业余热利用、风电供热、热电机组深度调峰、建筑节能等领域中具有极大的应用前景。
[0003]目前，典型的光热采暖供汽系统一般采用熔盐储热系统，成本高、安全性低，限制了其在市场上的应用，因此设计一种成本低、安全性高、适用性强的光热采暖供汽系统是十分有必要的。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种基于相变储热的光热供汽系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术提供一种基于相变储热的光热供汽系统包括集热系统、相变储热器、换热器和储罐，并且相互之间设置若干阀门；
[0006]所述集热系统的冷端入口与所述储罐的出口连接，所述集热系统的热端出口分别与所述相变储热器的热端出/入口、换热器的热端入口连接，所述相变储热器的冷端出/入口分别与储罐的出口、储罐的第一入口连接，所述换热器的冷端出口与储罐的第二入口连接。
[0007]集热系统的作用是将光辐射转换为热能的系统；储罐的作用是储存传热介质；
[0008]相变储热器具有储热量大、体积小、储释热温度恒定的优点，因此引入相变储热器，对集热系统的要求相对而言不高，可以适用于面积受限的场合。
[0009]进一步地，所述集热系统的热端出口与所述换热器的热端入口之间通过第一管道连接，所述第一管道上开设有第一分支点，所述第一分支点与所述相变储热器的热端出/入口之间通过第二管道连接，所述集热系统的冷端入口与所述储罐的出口之间通过第三管道连接，所述第三管道上开设有第二分支点，所述相变储热器的冷端出/入口与所述储罐的第一入口之间通过第四管道连接，所述第四管道上开设有第三分支点，所述第二分支点与所述第三分支点之间通过第五管道连接。
[0010]进一步地，所述集热系统的热端出口与所述第一管道上的第一分支点之间设有第一阀门，所述第二管道上设置第二阀门，所述第四管道上的第三分支点与所述储罐的第一
入口之间设置第三阀门，所述第五管道上设置第四阀门，所述集热系统的冷端入口与所述第三管道上的第二分支点之间设置第五阀门。
[0011]进一步地，所述第三管道上的第二分支点与所述储罐的出口之间设置泵。
[0012]进一步地，所述光热供汽系统中的传热工质为水或导热油。
[0013]进一步地，所述相变储热器包括两个以上的储热单元，所述储热单元之间相互串联或并联。
[0014]利用上述基于相变储热的光热供汽系统进行供汽的方法为：
[0015]光照充足时，第一阀门、第二阀门、第三阀门和第五阀门开启，第四阀门关闭，泵启动，集热系统运行，传热工质经集热系统加热后一部分流向相变储热器，加热相变储热材料，相变储热器进行储热；另一部分流向换热器，作为热源向用户输出工业蒸汽；最终经换热降温后两股的传热工质流向储罐；
[0016]光照不足时，第二阀门、第四阀门开启，第一阀门、第三阀门和第五阀门关闭，泵启动，集热系统停止运行，相变储热器进行释热，储罐中的传热工质流向相变储热器，传热工质吸收热量后流向换热器，作为热源向用户输出工业蒸汽，最终经换热降温后的传热工质流向储罐。
[0017]白天光照充足时，集热系统运行，低温传热工质经集热系统加热后，变为高温传热工质后，一部分流向相变储热器，加热相变储热材料，进行储热流程；另一部分流向换热器，作为热源向用户输出工业蒸汽；最终两股高温传热工质变为低温传热工质流向储罐；
[0018]夜晚时，集热系统停止运行，相变储热器进行释热，储罐中的低温传热工质流经相变储热器，吸收热量，变为高温传热工质后，流向换热器，作为热源向用户输出工业蒸汽，最终流向储罐。
[0019]有益效果：
[0020](1)本技术提供的一种基于相变储热的光热供汽系统，包括集热系统、相变储热器、换热器和储罐，并且相互之间设置若干阀门；通过引入相变储热器，使得集热系统的温升可以控制在较小的范围内，从而使得本技术的光热供汽系统适用于分布式光热应用场景或者场所受限的场合。
[0021](2)本技术利用相变材料的特性，使得系统在储热、释热过程中具有良好的稳定性，实现相变储热器在储热与释热工况下的负荷相对平稳，向用户稳定地输出工业蒸汽。
[0022](3)本技术通过阀门组合设计，保证高温传热介质始终从相变储热器的一端流入或流出，可以有效防止材料在相变过程中体积变化对相变储热器造成损坏，使系统具有较高的安全性、可靠性。
[0023]以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0024]图1为一种基于相变储热的光热供汽系统的结构示意图。
[0025]附图标记：1、集热系统；2、储罐；3、相变储热器；3
‑
1、第一储热单元；3
‑
2、第二储热单元；4、换热器；5、泵；V1、第一阀门；V2、第二阀门；V3、第三阀门；V4、第四阀门；V5、第五阀门。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0027]在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
[0028]如图1所述，提供一种基于相变储热的光热供汽系统包括集热系统1、相变储热器3、换热器4和储罐2，并且相互之间设置若干阀门；
[0029]所述集热系统1的冷端入口与所述储罐2的出口连接，所述集热系统1的热端出口分别与所述相变储热器3的热端出/入口、换热器4的热端入口连接，所述相变储热器3的冷端出 /入口分别与储罐2的出口、储罐2的第一入口连接，所述换热器4的冷端出口与储罐2的第二入口连接。
[0030]集热系统1的作用是将光辐射转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相变储热的光热供汽系统，其特征在于，包括集热系统(1)、相变储热器(3)、换热器(4)和储罐(2)，并且相互之间设置若干阀门；所述集热系统(1)的冷端入口与所述储罐(2)的出口连接，所述集热系统(1)的热端出口分别与所述相变储热器(3)的热端出/入口、换热器(4)的热端入口连接，所述相变储热器(3)的冷端出/入口分别与储罐(2)的出口、储罐(2)的第一入口连接，所述换热器(4)的冷端出口与储罐(2)的第二入口连接。2.如权利要求1所述的基于相变储热的光热供汽系统，其特征在于，所述集热系统(1)的热端出口与所述换热器(4)的热端入口之间通过第一管道连接，所述第一管道上开设有第一分支点，所述第一分支点与所述相变储热器(3)的热端出/入口之间通过第二管道连接，所述集热系统(1)的冷端入口与所述储罐(2)的出口之间通过第三管道连接，所述第三管道上开设有第二分支点，所述相变储热器(3)的冷端出/入口与所述储罐(2)的第一入口之间通过第四管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹洋，王心怡，韩志江，
申请(专利权)人：上海锅炉厂有限公司，
类型：新型
国别省市：