一种换热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种换热系统，包括制冷层（1）、储冷层（2）、冷却通道（4）和被冷却装置（5），制冷层（1）和储冷层（2）均设于被冷却装置（5）下方，储冷层（2）设于制冷层（1）上方，储冷层（2）外侧设有保温层（3）冷却通道（4）设于被冷却装置（5）内，并且冷却通道（4）与储冷层（2）连接。本发明专利技术利用自身余能作为制冷能耗，利用气体受热膨胀上升，从而产生气流，省去了输送设备，大幅度减少所耗电能，设置了储冷层不用频繁的起停制冷设备，延长了设备的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于散热领域，尤其是涉及一种换热系统。
技术介绍
在传统结构中，换热系统一般需要制冷设备产生冷量，例如利用压缩机制冷，再由泵等输送设备输送冷量，而被冷却的装置往往有余能被浪费。冷量使用过程中，一般随工况即时生产冷量，某些工况下制冷设备可能频繁起停，造成制冷设备的能效下降，同时降低了制冷设备的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种换热系统，它利用自身余能作为制冷能耗，利用气体受热膨胀上升，从而产生气流，省去了输送设备，大幅度减少所耗电能，设置了储冷层不用频繁的起停制冷设备，延长了设备的使用寿命。本专利技术的技术方案一种换热系统，包括制冷层、储冷层、冷却通道和被冷却装置，制冷层和储冷层均设于被冷却装置下方，储冷层设于制冷层上方，储冷层外侧设有保温层冷却通道设于被冷却装置内，并且冷却通道与储冷层连接。在制冷层上方设置储冷层，这样可以不随工况而频繁起停制冷设备，将冷量在储冷层储藏，延长了制冷设备的使用寿命；在储冷层上方的被冷却装置内设置冷却通道，利用冷热流体密度差，在冷流体换热过程中被加热后膨胀，密度降低，从而产生气体流动，产生局部低压，冷流体作为补偿流体，补充到系统中，使换热系统中省去了冷量的输送设备，减少了整个系统的能耗。前述的这种换热系统中，所述冷却通道与被冷却装置连接处设有换热管壁。前述的这种换热系统中，在冷却通道内部还设有10片以上散热稽片。冷却通道内设置的散热稽片，不仅增加了散热面积，同时对冷却通道起到支撑作用，提高了冷却通道结构强度。根据换热结构不同，可以用增加散热鳍片数量来增加散热面积，如图3所示，换热面积可增加10倍以上，气流方向为沿鳍片平行方向自下而上运动。前述的这种换热系统中，所述储冷层采用相变储冷。在储冷层采用相变储冷，利用系统相变时具有较大的焓变，大大提高了储冷量，同时制冷区温度变化不大，也降低了储冷区域环境的温差，降低了保温成本，并提高了储能效果。保温层设计和施工成本主要依据工况制定，其中最主要的参数为被保温体的温度和保温体温度的温差。温差相差越多，保温层厚度要求越高。利用储冰进行冷量储存，在相同温度下所需要的保温层厚度相同，但是由于冰融化时的相变产生的焓变远远大于水升温时带来的焓变，所以其储存的冷量更加庞大。而相对与需要相同的冷量，储冰相对于所需要的保温层厚度较薄，成本更低。前述的这种换热系统中，所述相变储冷采用储冰。前述的这种换热系统中，所述保温层采用真空隔热层。前述的这种换热系统中，所述制冷层的能量供应来源于被冷却装置余能。使用被冷却装置余能进行制冷，进一步节省了系统中电能损耗。尤其是锌溴液流电池系统，电池堆在维护过程中，一般采取往电阻上放电，储存能量损失，造成系统效率降低。由于本专利技术中有储冷结构，在电池维护过程中，将电能转化为冷能，并储存下来，实现“零能耗”，使系统能效大大提闻。前述的这种换热系统中，所述散热稽片上还设有风扇。风扇安装在散热鳍片上，以应对有强换热需求工况时的散热要求，在不改变其主要结构的情况下获得更大的换热量。与现有技术相比，本专利技术在制冷层上方设置储冷层，这样可以不随工况而频繁起停制冷设备，将冷量在储冷层储藏，延长了制冷设备的使用寿命；在储冷层上方的被冷却装置内设置冷却通道，利用冷热流体密度差，在冷流体换热过程中被加热后膨胀，密度降低，从而产生气体流动，产生局部低压，冷流体作为补偿流体，补充到系统中，使换热系统中省去了冷量的输送设备，减少了整个系统的能耗；冷却通道内设置的散热稽片，不仅增加了散热面积，同时对冷却通道起到支撑作用，提高了冷却通道结构强度；在储冷层采用相变储冷，利用系统相变时的焓变量，大大提高了储冷量，同时制冷区温度变化不大，也降低了储冷区域环境的温差，降低了保温成本，并提高了储能效果；使用被冷却装置余能进行制冷，进一步节省了系统中电能损耗。尤其是锌溴液流电池系统，电池堆在维护过程中，一般采取往电阻上放电，储存能量损失，造成系统效率降低。由于本专利技术中有储冷结构，在电池维护过程中，将电能转化为冷能，并储存下来。实现“零能耗”，使系统效率大大提高。根据换热要求，任意配合储冷容量,制冷功率,并以变化散热稽片的组合方式改变换热面积。在锌溴液流电池系统中，可用于对储罐或电堆的冷却。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是冷却通道的俯视图；图3是冷却通道局部剖视图；图4是散热稽片的结构示意图。附图中的标记为1-制冷层，2-储冷层，3-保温层，4-冷却通道，5-被冷却装置，6-散热稽片，7-换热管壁,8-风扇。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。本专利技术的实施例1 :如图1所示，一种换热系统，包括制冷层1、储冷层2、冷却通道4和被冷却装置5，制冷层I和储冷层2均设于被冷却装置5下方，储冷层2设于制冷层I上方，储冷层2外侧设有保温层3冷却通道4设于被冷却装置5内，并且冷却通道4与储冷层2连接。如图2所示，所述冷却通道4与被冷却装置5连接处设有换热管壁I ;在冷却通道4内部还设有10片散热稽片6。所述储冷层2采用相变储冷；所述相变储冷采用储冰。所述保温层3采用真空隔热层。所述制冷层I的能量供应来源于被冷却装置5余能。所述散热稽片6上还设有风扇8。本专利技术的实施例2 :如图1所示，一种换热系统，包括制冷层1、储冷层2、冷却通道4和被冷却装置5，制冷层I和储冷层2均设于被冷却装置5下方，储冷层2设于制冷层I上方，储冷层2外侧设有保温层3冷却通道4设于被冷却装置5内，并且冷却通道4与储冷层2连接。如图2所示，所述冷却通道4与被冷却装置5连接处设有换热管壁I ;在冷却通道4内部还设有100片散热稽片6。所述储冷层2采用相变储冷；所述相变储冷采用储冰。所述保温层3采用真空隔热层。所述制冷层I的能量供应来源于被冷却装置5余能。所述散热稽片6上还设有风扇8。本专利技术的实施例3 :如图1所示，一种换热系统，包括制冷层1、储冷层2、冷却通道4和被冷却装置5，制冷层I和储冷层2均设于被冷却装置5下方，储冷层2设于制冷层I上方，储冷层2外侧设有保温层3冷却通道4设于被冷却装置5内，并且冷却通道4与储冷层2连接。如图2所示，所述冷却通道4与被冷却装置5连接处设有换热管壁I ;在冷却通道4内部还设有1000片散热稽片6。所述储冷层2采用相变储冷；所述相变储冷采用储冰。所述保温层3采用真空隔热层。所述制冷层I的能量供应来源于被冷却装置5余能。所述散热稽片6上还设有风扇8。工作原理制冷层I产生冷量，将冰等冷量储存在储冷层2中，在保温层3的作用下，保持温度不变。储冷层2上方气体从冷却通道4进入。当冷却通道4内气体透过换热管壁7与被冷却装置5发生热交换后，气体温度上升，膨胀，产生向上的气流，从冷却通道4上方排出。致使冷流体从保温层2自动补偿至冷却通道4，从而在不耗费能量的基础上，利用密度差，完成系统换热。本专利技术还可用于制热升温，在制热时，下层储冷层为变为除热层，此时则形成一个上层低温，下层高温的逆温环境，由于密度差的作用，下层制热流体自然向上层移动，进行热交换。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热系统，其特征在于：包括制冷层（1）、储冷层（2）、冷却通道（4）和被冷却装置（5），制冷层（1）和储冷层（2）均设于被冷却装置（5）下方，储冷层（2）设于制冷层（1）上方，储冷层（2）外侧设有保温层（3）冷却通道（4）设于被冷却装置（5）内，并且冷却通道（4）与储冷层（2）连接。

【技术特征摘要】
1.一种换热系统，其特征在于包括制冷层(I)、储冷层(2)、冷却通道(4)和被冷却装置(5)，制冷层(I)和储冷层(2)均设于被冷却装置(5)下方，储冷层(2)设于制冷层(I)上方，储冷层(2 )外侧设有保温层(3 )冷却通道(4 )设于被冷却装置(5 )内，并且冷却通道(4 )与储冷层(2)连接。2.根据权利要求1所述的一种换热系统，其特征在于所述冷却通道(4)与被冷却装置(5 )连接处设有换热管壁(7 )。3.根据权利要求2所述的一种换热系统，其特征在于在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祺，孟琳，刘学军，陆克，
申请(专利权)人：青海百能汇通新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：