【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种供热装置及其工作方法，属于供热系统。
技术介绍
1、小户型住房的供热系统多采用热泵、 锅炉系统等，随着节能减排概念的深度贯彻， 居民更多的开始考虑节约能源、减少污染以及减少碳排放等因素。风能作为一种清洁、低碳的可再生能源，在能源利用上有着巨大的潜力。如果可以将风能的利用与供暖系统相结合， 可有效的缓解能源压力和污染问题。然而，风能利用具有随机性、间歇性以及低能量密度等特点，因此单纯使用风能作为供热系统的能量来源难以获得稳定供热。
技术实现思路
1、针对上述现有技术缺陷，本专利技术的任务在于提供一种风-氢耦合的供热装置，本专利技术的另一任务在于提供一种风-氢耦合的供热装置的工作方法，减小风能为主要能源的家用供热水系统的供应温度波动。
2、本专利技术技术方案如下：一种风-氢耦合的供热装置，包括风电机组、加热水箱、换热水箱和储氢罐，所述加热水箱设有冷水补水口和热水出水口，所述加热水箱内设有电加热器，所述风电机组为所述电加热器供电，所述换热水箱内设有氢能换热器，所述氢能换热器包括罐体，所述罐体内设有储氢合金，所述罐体设有通气孔，连接所述储氢罐的管路进入所述换热水箱并连接于所述通气孔，所述换热水箱设有进水口和供水口，所述进水口与所述加热水箱的热水出水口连接，所述换热水箱通过所述供水口供水。
3、进一步地，为了提升换热水箱内水与储氢合金之间的热能交换，所述罐体设有多个，多个罐体间通过若干层叠间隔设置的翅片连接。
4、进一步地，所述进水口和所
5、进一步地，所述供热装置包括控制模块，所述加热水箱设有温度传感器，所述储氢罐设有压力传感器，所述加热水箱的热水出水口连接有与所述换热水箱并联设置的供热管路，所述供热管路的一端连接至所述供水口，所述控制模块用于根据所述温度传感器和所述压力传感器信号控制所述热水出水口的出水从所述换热水箱和所述供热管路择一流过并从所述供水口供水。
6、进一步地，所述风电机组设有若干组，每个所述风电机组与所述电加热器电连接并受所述控制模块控制通断。
7、进一步地，所述储氢合金为ti-fe系合金或la-ni系合金。
8、进一步地，所述电加热器为直流加热器，所述风电机组设有整流器。
9、本专利技术的另一技术方案如下：
10、一种风-氢耦合的供热装置的工作方法，基于前述风-氢耦合的供热装置进行，所述风电机组发电为所述电加热器供电，所述电加热器加热加热水箱中的水，所述加热水箱中的水流过所述换热水箱由所述供水口对外供水，在所述换热水箱中的水温超过所述储氢合金的放氢温度阈值时，所述储氢合金吸热放氢储存热能；在所述换热水箱中的水温低于所述储氢合金的吸氢温度阈值时，所述储氢合金吸氢放热释放热能。
11、进一步地，在加热水箱中的水温低于所述储氢合金的吸氢温度阈值且所述储氢罐的压力不大于储氢合金吸氢饱和时对应的储氢罐的压力时，所述控制模块控制加热水箱的水流过所述供热管路后从所述供水口供水；在所述换热水箱中的水温超过所述储氢合金的放氢温度阈值时，所述储氢合金吸热放氢储存热能，所述控制模块控制加热水箱中的水流过所述换热水箱由所述供水口对外供水；在所述换热水箱中的水温低于所述储氢合金的吸氢温度阈值且所述储氢罐的压力大于储氢合金吸氢饱和时对应的储氢罐的压力时，所述储氢合金吸氢放热释放热能，所述控制模块控制加热水箱中的水流过所述换热水箱由所述供水口对外供水。
12、进一步地，在所述换热水箱中的水温超过所述储氢合金的放氢温度阈值时，所述储氢合金吸热放氢储存热能，所述控制模块控制加热水箱中的水流过所述换热水箱由所述供水口对外供水，且在所述储氢罐的压力达到储氢合金放氢极限所对应的储氢罐的压力时，所述控制模块断开若干风电机组与所述电加热器的电连接。
13、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
14、本专利技术利用风能和金属氢化物氢能为家用热水系统提供热能，通过金属氢化物对氢气的吸放并伴随对热量的释放吸收来调节加热水箱流出的水温，对富裕的热量进行吸收存储，并在热量不足时释放，抑制了风能的不稳定性带来的水温大幅波动。系统设计合理，不需要通过复杂的能量交换过程，节约了成本，提高了风能供热的可实施性。
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1.一种风-氢耦合的供热装置，其特征在于，包括风电机组、加热水箱、换热水箱和储氢罐，所述加热水箱设有冷水补水口和热水出水口，所述加热水箱内设有电加热器，所述风电机组为所述电加热器供电，所述换热水箱内设有氢能换热器，所述氢能换热器包括罐体，所述罐体内设有储氢合金，所述罐体设有通气孔，连接所述储氢罐的管路进入所述换热水箱并连接于所述通气孔，所述换热水箱设有进水口和供水口，所述进水口与所述加热水箱的热水出水口连接，所述换热水箱通过所述供水口供水。
2.根据权利要求1所述的风-氢耦合的供热装置，其特征在于，所述罐体设有多个，多个罐体间通过若干层叠间隔设置的翅片连接。
3.根据权利要求2所述的风-氢耦合的供热装置，其特征在于，所述进水口和所述供水口设置在所述换热水箱的相对两侧壁，所述翅片平行于所述进水口和所述供水口的连线设置。
4.根据权利要求1所述的风-氢耦合的供热装置，其特征在于，所述供热装置包括控制模块，所述加热水箱设有温度传感器，所述储氢罐设有压力传感器，所述加热水箱的热水出水口连接有与所述换热水箱并联设置的供热管路，所述供热管路的一端连接至所述
5.根据权利要求4所述的风-氢耦合的供热装置，其特征在于，所述风电机组设有若干组，每个所述风电机组与所述电加热器电连接并受所述控制模块控制通断。
6.根据权利要求1所述的风-氢耦合的供热装置，其特征在于，所述储氢合金为Ti-Fe系合金或La-Ni系合金。
7.根据权利要求1所述的风-氢耦合的供热装置，其特征在于，所述电加热器为直流加热器，所述风电机组设有整流器。
8.一种风-氢耦合的供热装置的工作方法，其特征在于，基于权利要求1至7中任意一项所述的风-氢耦合的供热装置进行，所述风电机组发电为所述电加热器供电，所述电加热器加热加热水箱中的水，所述加热水箱中的水流过所述换热水箱由所述供水口对外供水，在所述换热水箱中的水温超过所述储氢合金的放氢温度阈值时，所述储氢合金吸热放氢储存热能；在所述换热水箱中的水温低于所述储氢合金的吸氢温度阈值时，所述储氢合金吸氢放热释放热能。
9.一种风-氢耦合的供热装置的工作方法，其特征在于，基于权利要求4所述的风-氢耦合的供热装置进行，所述风电机组发电为所述电加热器供电，所述电加热器加热加热水箱中的水，在加热水箱中的水温低于所述储氢合金的吸氢温度阈值且所述储氢罐的压力不大于储氢合金吸氢饱和时对应的储氢罐的压力时，所述控制模块控制加热水箱的水流过所述供热管路后从所述供水口供水；在所述换热水箱中的水温超过所述储氢合金的放氢温度阈值时，所述储氢合金吸热放氢储存热能，所述控制模块控制加热水箱中的水流过所述换热水箱由所述供水口对外供水；在所述换热水箱中的水温低于所述储氢合金的吸氢温度阈值且所述储氢罐的压力大于储氢合金吸氢饱和时对应的储氢罐的压力时，所述储氢合金吸氢放热释放热能，所述控制模块控制加热水箱中的水流过所述换热水箱由所述供水口对外供水。
10.一种风-氢耦合的供热装置的工作方法，其特征在于，基于权利要求5所述的风-氢耦合的供热装置进行，所述风电机组发电为所述电加热器供电，所述电加热器加热加热水箱中的水，在加热水箱中的水温低于所述储氢合金的吸氢温度阈值且所述储氢罐的压力不大于储氢合金吸氢饱和时对应的储氢罐的压力时，所述控制模块控制加热水箱的水流过所述供热管路后从所述供水口供水；在所述换热水箱中的水温超过所述储氢合金的放氢温度阈值时，所述储氢合金吸热放氢储存热能，所述控制模块控制加热水箱中的水流过所述换热水箱由所述供水口对外供水，且在所述储氢罐的压力达到储氢合金放氢极限所对应的储氢罐的压力时，所述控制模块断开若干风电机组与所述电加热器的电连接；在所述换热水箱中的水温低于所述储氢合金的吸氢温度阈值且所述储氢罐的压力大于储氢合金吸氢饱和时对应的储氢罐的压力时，所述储氢合金吸氢放热释放热能，所述控制模块控制加热水箱中的水流过所述换热水箱由所述供水口对外供水。
...【技术特征摘要】
1.一种风-氢耦合的供热装置，其特征在于，包括风电机组、加热水箱、换热水箱和储氢罐，所述加热水箱设有冷水补水口和热水出水口，所述加热水箱内设有电加热器，所述风电机组为所述电加热器供电，所述换热水箱内设有氢能换热器，所述氢能换热器包括罐体，所述罐体内设有储氢合金，所述罐体设有通气孔，连接所述储氢罐的管路进入所述换热水箱并连接于所述通气孔，所述换热水箱设有进水口和供水口，所述进水口与所述加热水箱的热水出水口连接，所述换热水箱通过所述供水口供水。
2.根据权利要求1所述的风-氢耦合的供热装置，其特征在于，所述罐体设有多个，多个罐体间通过若干层叠间隔设置的翅片连接。
3.根据权利要求2所述的风-氢耦合的供热装置，其特征在于，所述进水口和所述供水口设置在所述换热水箱的相对两侧壁，所述翅片平行于所述进水口和所述供水口的连线设置。
4.根据权利要求1所述的风-氢耦合的供热装置，其特征在于，所述供热装置包括控制模块，所述加热水箱设有温度传感器，所述储氢罐设有压力传感器，所述加热水箱的热水出水口连接有与所述换热水箱并联设置的供热管路，所述供热管路的一端连接至所述供水口，所述控制模块用于根据所述温度传感器和所述压力传感器信号控制所述热水出水口的出水从所述换热水箱和所述供热管路择一流过并从所述供水口供水。
5.根据权利要求4所述的风-氢耦合的供热装置，其特征在于，所述风电机组设有若干组，每个所述风电机组与所述电加热器电连接并受所述控制模块控制通断。
6.根据权利要求1所述的风-氢耦合的供热装置，其特征在于，所述储氢合金为ti-fe系合金或la-ni系合金。
7.根据权利要求1所述的风-氢耦合的供热装置，其特征在于，所述电加热器为直流加热器，所述风电机组设有整流器。
8.一种风-氢耦合的供热装置的工作方法，其特征在于，基于权利要求1至7中任意一项所述的风-氢耦合的供热装置进行，所述风电机组发电为所述电加热器供电，所述电加热器加热加热水箱中的水，所述加热水箱中的水流过所述换热...
【专利技术属性】
技术研发人员：张刘挺，张佳雯，吴富英，蒋铭，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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