[发明专利]一种相变砖蓄热装置及其工作方法

权利要求书

1.一种相变砖蓄热装置，其特征在于，包括蓄热体保温层(2)、蓄热结构(3)、换热风机、空间分隔板(7)、盘管换热器(8)、蒸汽进出口管路(9)和水进出口管路(10)；

所述蓄热结构(3)为相变砖(13)堆垛而成的蓄热体，并且所述蓄热体中间设置有孔洞作为空气换热流道(4)；所述相变砖(13)包括外壳，以及填充在所述外壳内的相变蓄热材料；

所述蓄热结构(3)设置于所述蓄热体保温层(2)之内，且所述蓄热结构(3)的两端分别与所述蓄热体保温层(2)之间分别设置第一预留空间和第二预留空间，第一预留空间由所述空间分隔板(7)分隔为上通道和下通道；

所述盘管换热器(8)包括风道外壳以及设置于所述风道外壳内的换热盘管；所述换热盘管的一端连接所述蒸汽进出口管路(9)，另一端连接所述水进出口管路(10)；所述风道外壳的第一端连通换热风机的风机进口(5)，第二端连通换热风机的风机出口(6)；

所述风道外壳、风机出口(6)、上通道、与上通道连通的空气换热流道(4)、第二预留空间、与下通道连通的空气换热流道(4)、下通道、风机进口(5)和风道外壳组成换热循环空间。

2.根据权利要求1所述的相变砖蓄热装置，其特征在于，所述蓄热体保温层(2)设置于围护结构(1)之内。

3.根据权利要求1所述的相变砖蓄热装置，其特征在于，所述蓄热结构(3)之内还设置有电加热组件(11)，所述电加热组件(11)位于相邻两个所述空气换热流道(4)之间。

4.根据权利要求1所述的相变砖蓄热装置，其特征在于，所述相变砖(13)的外壳为金属、陶瓷、耐火材料、石墨、碳化硅、氧化镁、氧化铝、氧化铁、氧化锆、碳纳米管、碳纤维及石墨烯中任意一种材料制成。

5.根据权利要求1所述的相变砖蓄热装置，其特征在于，所述相变蓄热材料为有机相变蓄热材料或无机相变蓄热材料中任意一种。

6.根据权利要求1所述的相变砖蓄热装置，其特征在于，所述相变砖(13)的形状为椭球形、长方体、正方体、圆柱体、或内部中空的异形砖体结构中的任意一种。

7.根据权利要求5所述的相变砖蓄热装置，其特征在于，所述无机相变蓄热材料为结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等相变蓄热材料中的任意一种或组合。

8.根据权利要求7所述的相变砖蓄热装置，其特征在于，所述熔融盐类相变材料采用熔点低于500℃的熔融盐。

9.根据权利要求5所述的相变砖蓄热装置，其特征在于，所述有机相变蓄热材料为石蜡、癸酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、月桂醇、肉豆蔻醇、十五醇、棕榈醇、硬脂醇中的任意一种或多种组合。

10.一种权利要求1～9任一项所述相变砖蓄热装置的工作方法，其特征在于，包括下列步骤：

蓄热过程：

S1：过热蒸汽通过蒸汽进出口管路(9)进入盘管换热器(8)，与风机入口(5)引入的空气进行换热，产生热风通过风机出口(6)排入空气换热流道(4)；

S2：热风与蓄热结构(3)中的相变砖(13)发生热交换，相变砖(13)内的相变蓄热材料发生相变，将热量储存，通过热风不断循环，完成相变砖蓄热装置的蓄热；

放热过程：

S100：冷水通过水进出口管路(10)进入盘管换热器(8)，与风机入口(5)引入的空气进行换热，产生蒸汽通过蒸汽进出口管路(9)排出；

S200：换热后的空气通过风机出口(6)排出进入到空气换热流道(4)中，通过蓄热结构(3)的内热交换，实现相变砖蓄热装置的放热。