System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 双梯度耦合的潜显复合储热结构及移动式车载供热系统技术方案_技高网

双梯度耦合的潜显复合储热结构及移动式车载供热系统技术方案

技术编号:40258505 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-02 22:49
本发明专利技术公开了双梯度耦合的潜显复合储热结构及移动式车载供热系统,其中潜显复合储热结构包括多个一级储热模块,所述一级储热模块之间通过换热通道依次串联,且换热通道内流通有换热介质;所述一级储热模块内设有相变介质及多孔结构,且沿换热通道的进出方向,各个一级储热模块内相变介质的相变温度由低到高设置、多孔结构的孔隙率由高到低设置。本发明专利技术利用孔隙率梯度‑温度梯度耦合的双梯度结构,实现了温差与温度均匀性的组合强化,以实现换热的进一步增强,极大提升了蓄热结构的充放热效率和能量有效利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储能,具体涉及双梯度耦合的潜显复合储热结构及移动式车载供热系统


技术介绍

1、随着工业的发展,能源消耗量居高不下,引发了能源浪费等问题。储存和运输多余热量一直是储能领域的研究重点。常见的集中式供热系统采用集中生产方式,通过热网管道将热量输送给众多用户。但这种方式存在管网热损失和初期建设成本高等不足。移动供热脱离了供热管网的局限,能够将热量直接输送至各用户端,有效解决了热源和热需求之间地域不匹配的问题。

2、目前,像造纸、印染生产的中高温热加工设备,如热定型机、树脂整理机、热风烘燥机等,通常要采用热蒸汽作为热源,且蒸汽需求量巨大。但现有移动供热装置的供热效率以及能量利用率普遍不高,同时这些行业对蒸汽温度的要求不同,这就导致现有移动供热装置的应用范围较为单一,无法较好地匹配行业用热需求,使得能源利用不合理、成本昂贵且供应紧张。

3、此外,在用户端存在蒸汽发生所需热量过高和放热时蒸汽余热浪费问题,相对较高的投资建设成本往往制约了中小型工厂自主搭建蒸汽发生与循环回路的主观能动性,导致此类移动供热装置在对接工厂无蒸汽系统时的热回收效率普遍不高,且非循环式供应对蒸汽总量有硬性需求,大幅度限制了移动供热车的能量密度。


技术实现思路

1、专利技术目的:本专利技术提供双梯度耦合的潜显复合储热结构及移动式车载供热系统,以解决现有移动供热系统供热效率以及能量利用率普遍不高的问题。

2、
技术实现思路
:为实现以上目的,本专利技术提供了双梯度耦合的潜显复合储热结构,包括多个一级储热模块,所述一级储热模块之间通过换热通道依次串联,且换热通道内流通有换热介质;所述一级储热模块内设有相变介质及多孔结构,且沿换热通道的进出方向(放热过程),各个一级储热模块内相变介质的相变温度由低到高设置、多孔结构的孔隙率由高到低设置。

3、进一步地,还包括介质存储模块与出口管道,所述介质存储模块用于存储换热介质,且出口管道通过介质存储模块与换热通道的出口连通。

4、进一步地,所述介质存储模块的出口处串联有二级储热模块,且二级储热模块内设有相变介质,所述二级储热模块内相变介质的相变温度比一级储热模块更高。

5、进一步地,所述二级储热模块内还设有多孔结构,且二级储热模块内多孔结构的孔隙率比一级储热模块更低。

6、进一步地,所述一级储热模块之间设有并行的多个换热通道,且各换热通道上分别设有开关阀,可根据不同用户的实际需求选择换热通道的数量,调整输出功率。

7、进一步地,所述一级储热模块之间的换热通道上设有开关阀和旁支管路,所述旁支管路与介质存储模块连通,且旁支管路上也设有开关阀,可根据不同用户的实际需求调整输出温度。

8、进一步地,所述一级储热模块与内部的换热通道形成模块化结构。

9、进一步地,还包括控制系统,所述换热通道的进口处设有进口阀,且出口管道上设有出口阀,所述控制系统分别与进口阀、出口阀、开关阀信号连接。

10、进一步地,还包括保温结构,用于实现一级储热模块和换热通道的保温。

11、此外,本专利技术还提供了移动式车载供热系统,包括移动车体,且移动车体上具有上述任一潜显复合储热结构。

12、有益效果:

13、1、孔隙率梯度-温度梯度耦合的双梯度结构,其实质效果在于:通过双梯度耦合实现温差与温度均匀性的组合强化,以实现换热的进一步增强,极大提升了蓄热结构的充放热效率和能量有效利用率。相较于均匀孔隙率结构,孔隙率梯度可以提升pcm内的温度均匀性,使pcm内部的能量充分释放,实现移动供热的快速充放。

14、2、蒸汽质量输运与相变介质热量输运两种形式予以结合,其实质效果在于:通过介质存储模块存储换热介质,便于在用户端直接搭建完整的蒸汽回路,有效降低了建设成本;将用户端排放的低温介质回收,并通过一级储热模块重新加热至额定温度,避免余热浪费和蒸汽发生所需高额潜热,解决了移动供热系统热回收率不高的问题。

15、3、双重潜热-显热并用复合储热方式,其实质效果在于:介质存储模块具有显热储热的功能,与一级储热模块内的潜热形成一次潜显复合储热;在介质存储模块的出口端串联二级储热模块,充分利用一级储热模块内储热材料的显热,并控制出口蒸汽的温度,同时提高能量密度与功率密度,形成潜显二次复合储热。

16、4、储热模块的模块化设计,其实质效果在于:通过在换热通道上设置开关阀和旁支管路,能够根据不同的用户需求调整输出功率和输出温度,具有更高的普适性,提高了经济效益。

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【技术保护点】

1.双梯度耦合的潜显复合储热结构,其特征在于,包括多个一级储热模块,所述一级储热模块之间通过换热通道依次串联,且换热通道内流通有换热介质;所述一级储热模块内设有相变介质及多孔结构,且沿换热通道的进出方向,各个一级储热模块内相变介质的相变温度由低到高设置、多孔结构的孔隙率由高到低设置。

2.根据权利要求1所述的潜显复合储热结构,其特征在于,还包括介质存储模块与出口管道,所述介质存储模块用于存储换热介质,且出口管道通过介质存储模块与换热通道的出口连通。

3.根据权利要求2所述的潜显复合储热结构,其特征在于,所述介质存储模块的出口处串联有二级储热模块,且二级储热模块内设有相变介质,所述二级储热模块内相变介质的相变温度比一级储热模块更高。

4.根据权利要求3所述的潜显复合储热结构,其特征在于,所述二级储热模块内还设有多孔结构,且二级储热模块内多孔结构的孔隙率比一级储热模块更低。

5.根据权利要求2所述的潜显复合储热结构,其特征在于,所述一级储热模块之间设有并行的多个换热通道,且各换热通道上分别设有开关阀。

6.根据权利要求5所述的潜显复合储热结构,其特征在于,所述一级储热模块之间的换热通道上设有开关阀和旁支管路,所述旁支管路与介质存储模块连通,且旁支管路上也设有开关阀。

7.根据权利要求5所述的潜显复合储热结构,其特征在于,所述一级储热模块与内部的换热通道形成模块化结构。

8.根据权利要求5所述的潜显复合储热结构,其特征在于,还包括控制系统,所述换热通道的进口处设有进口阀,且出口管道上设有出口阀,所述控制系统分别与进口阀、出口阀、开关阀信号连接。

9.根据权利要求1所述的潜显复合储热结构,其特征在于,还包括保温结构,,用于实现一级储热模块和换热通道的保温。

10.移动式车载供热系统,其特征在于,包括移动车体,且移动车体上具有如权利要求1-9任一所述的潜显复合储热结构。

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【技术特征摘要】

1.双梯度耦合的潜显复合储热结构,其特征在于,包括多个一级储热模块,所述一级储热模块之间通过换热通道依次串联,且换热通道内流通有换热介质;所述一级储热模块内设有相变介质及多孔结构,且沿换热通道的进出方向,各个一级储热模块内相变介质的相变温度由低到高设置、多孔结构的孔隙率由高到低设置。

2.根据权利要求1所述的潜显复合储热结构,其特征在于,还包括介质存储模块与出口管道,所述介质存储模块用于存储换热介质,且出口管道通过介质存储模块与换热通道的出口连通。

3.根据权利要求2所述的潜显复合储热结构,其特征在于,所述介质存储模块的出口处串联有二级储热模块,且二级储热模块内设有相变介质,所述二级储热模块内相变介质的相变温度比一级储热模块更高。

4.根据权利要求3所述的潜显复合储热结构,其特征在于,所述二级储热模块内还设有多孔结构,且二级储热模块内多孔结构的孔隙率比一级储热模块更低。

5.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾阔迟博文左弘扬许华前卢勇文孔佳月高俊杰方喆玉杨海平陈汉平
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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