[发明专利]一种基于钙矾石的民用储能蓄热系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于钙矾石的民用储能蓄热系统及方法，其属于相变蓄热技术领域，包括多个储能室，每一储能室均与热循环系统、气循环系统连接，各储能室的热循环系统、气循环系统均相互独立；所述储能室设有多个储能组，每个储能组叠加设置多个储能单元，所述储能单元包括管片，管片两侧均与储能片连接，储能片以钙矾石作为储能材料。

技术领域

本发明涉及相变蓄热技术领域，特别是涉及一种基于钙矾石的民用储能蓄热系统及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

季节更替和昼夜变化常常会带来热量的时间分配不均匀，北方地区冬季温度普遍较低，而夏季却很炎热；一天中白天温度或许很高，而晚上却需要额外的热量供暖、洗浴等。如果通过储能材料将热量富余时段的热量储存下来，留在需要供热的时段使用，则实现了能量的合理分配，从而达到节约能源和减少碳排放量的目的。

作为储能材料，一般认为需要具备以下两个特点之一：1)材料本身有比较大的热容，可以将能量以显热的形式储存起来；2)材料的相变条件比较容易达成，通过材料相变以潜热的形式实现能量的储存和释放。

发明人发现，现有的蓄热系统因成本问题导致其储能材料并不具有较大的热容或是相变条件比较苛刻，从而导致蓄热系统并不能很好的进行热量的储存及释放；另一方面，现有蓄热系统中的储能单元易受周围环境的影响，导致其蓄热/放热效率低，严重者会导致储能单元的损坏，从而降低热量的跨季节调配效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于钙矾石的民用储能蓄热系统及方法，采用钙矾石作为储能材料，相变条件容易达成，降低了使用成本的同时保证了热容，并设置了三个独立的循环系统以控制储能室内的相变环境，解决了现有蓄热系统储能单元成本高、蓄热/放热效果差、易受外界影响的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提出一种基于钙矾石的民用储能蓄热系统，包括多个储能室，每一储能室均与热循环系统、气循环系统连接，各储能室的热循环系统、气循环系统均相互独立；所述储能室设有多个储能组，每个储能组叠加设置多个储能单元，所述储能单元包括管片，管片两侧均与储能片连接，储能片以钙矾石作为储能材料。

作为进一步的技术方案，所述储能片顶部具有多个凹槽，上下相对的储能片对接，且管片安装于对接储能片的凹槽中。

作为进一步的技术方案，所述储能片还设有蒸汽通道，蒸汽通道贯穿储能片设置，且蒸汽通道设置于凹槽之间。

作为进一步的技术方案，所述管片包括多个并列的铜管，多个铜管首端、尾端均连通，储能单元的铜管首尾端依次连通。

作为进一步的技术方案，所述储能片由硫铝酸盐水泥和石膏制成，硫铝酸盐水泥与石膏的混合比例在8：2～7：3之间。

作为进一步的技术方案，所述储能片中设置泡沫单元，储能室内壁设置保温层和水蒸气隔绝层，且储能室内设有水蒸气发生器以提供钙矾石再度吸水的水源。

作为进一步的技术方案，所述热循环系统的进水管路、出水管路均与储能室内的储能组连接；气循环系统的进气管路、出气管路均与储能室内的储能组连接。

作为进一步的技术方案，所述热循环系统还与水循环系统连接，水循环系统包括储热水箱，储热水箱与太阳能热水器连接成循环回路。

作为进一步的技术方案，所述储热水箱和储能室连接成循环回路，储热水箱和储能室的循环回路设置温度计，由储热水箱向储能室送水的进水管路设置补充热源；所述气循环系统包括交叉流热交换器，交叉流热交换器和储能室连接成循环回路，交叉流热交换器和储能室的循环回路设置温湿度计，由交叉流热交换器向储能室送气的进气管路设置补充干燥源。