[发明专利]一种新型的相变蓄热换热器及工作方法

说明书

本发明公开了一种新型的相变蓄热换热器及工作方法，包括：蓄热换热器壳体，所述蓄热换热器壳体内部设置保温层，所述保温层内部的腔体被孔板分成上下两部分；上部分腔体内设有蓄热介质，下部分腔体内设有换热介质；所述下部分腔体通过管道连通至上部分腔体的顶部，所述管道上设有循环泵，所述保温层内部的腔体呈真空状态或负压状态。本发明有益效果：利用换热管或热管将热量传递至换热介质中，换热介质通过循环泵输送至箱体上部进行雾化喷淋，使介质与箱体中的蓄热介质进行热量交换，从而得到较好的蓄热效果。

技术领域

本发明涉及一种新型的相变蓄热换热技术，主要应用于能源化工、航空航天、军工、空调制冷等领域，尤其适用于需要储存热量的场合。

背景技术

蓄热技术是利用蓄热储能材料进行能量存储的技术，按蓄热方式可分为显热蓄热、相变蓄热、热化学蓄热和吸附蓄热。相较于其他几种蓄热形式，相变蓄热是指利用蓄热介质相变过程中吸收或者放出大量相变潜热的物质特性以进行能量的储存和释放。在蓄热及释能的循环过程中，可通过热量储存、释放过程来改变热量的品位和使用时间，实现制冷、供热以及蓄热等目的。由于相变蓄热技术具有蓄热密度高、蓄放热温度稳定单位体积蓄热能力大等突出优点，目前广泛应用于太阳能热利用、工业废热和余热回收、电力移峰填谷以及工业与民用建筑和空调节能等众多领域。

现有技术公开了一种供热稳定的板式相变蓄热换热器，其在换热器内设置多个并列的密封箱，其内部设有相变蓄热体，外部冷热工质流体流经与角孔连接的波轮流道，工质与蓄热体之间使用密封箱分离，进行间接传热。这种方式可以有效的避免工质堵塞问题，同时冷热工质相互隔离，可以用于不同换热工质的蓄热放热。但该种蓄热技术存在一定的不足，由于非直接接触式换热形式，效应时间较长，将会导致蓄热时间延长；同时由于蓄热体均设置在独立的密封箱内，蓄热体之间不能相互传热，蓄热效果差。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目是提供一种相变蓄热换热器及工作方法，利用换热管或热管将热量传递至换热介质中，换热介质通过循环泵输送至箱体上部进行雾化喷淋，使介质与箱体中的蓄热介质进行热量交换，从而得到较好的蓄热效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

在一个或多个实施方式中公开的一种新型的相变蓄热换热器，包括：蓄热换热器壳体，所述蓄热换热器壳体内部设置保温层，所述保温层内部的腔体被孔板分成上下两部分；上部分腔体内设有蓄热介质，下部分腔体内设有换热介质；所述下部分腔体通过管道连通至上部分腔体的顶部，所述管道上设有循环泵，所述保温层内部的腔体呈真空或者负压状态。

进一步地，还包括：换热管束，所述换热管束一端与热源或者冷源进行换热，另一端通入下部分腔体内，与换热介质进行热交换。

进一步地，所述换热管束为热管或者换热管，换热管束内设置载热工质。

作为另外一种实施方式，所述热管包括两个不等径的同心圆管，同心圆管的内管内部设置载热工质。

进一步地，所述换热介质常温下为液体，所述换热介质的沸点低于流入载热工质的温度。

进一步地，根据不同载热工质的温度区间设置不同的换热介质种类。

进一步地，所述蓄热介质为能够储存热能的化学材料，包括：显热蓄热材料和相变蓄热材料；

优选地，所述蓄热介质选用相变蓄热材料。

进一步地，所述蓄热介质分别设置在若干蓄热球或蓄热管内。

进一步地，所述孔板下方设置托臂，托臂与保温层内部的腔体内壁连接。

进一步地，所述管道一端与下部分腔体的底部连通，另一端与上部分腔体的顶部连通；所述管道顶部出口设置雾化喷嘴。

在一个或多个实施方式中公开的一种新型的相变蓄热换热器的工作方法，包括：