專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能源儲(chǔ)存與釋放技術(shù)，特別涉及一種利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱 裝置及方法。
背景技術(shù)：
在許多能量的使用過(guò)程中，由于不能有效的儲(chǔ)存和利用而使能量散失到空氣中， 形成廢熱，造成熱污染，使得設(shè)備效率低下和能量的浪費(fèi)。另外由于當(dāng)前，我國(guó)今后經(jīng)濟(jì)發(fā) 展所面臨的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)是能源資源短缺(油、氣、煤、電)已成為不爭(zhēng)的事實(shí)，無(wú)論國(guó)家、企業(yè) 節(jié)約能源、降低消耗、提升效益，都是今后經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。為了有效利用各種廢熱資源，經(jīng)常需要使用蓄熱裝置。而一般的蓄熱裝置的蓄熱 量小、蓄熱體積大、放熱不穩(wěn)定。同時(shí)，現(xiàn)已實(shí)施的移動(dòng)供熱裝置在使用中有明顯的問(wèn)題，主 要包括1)由于采用在相變蓄熱材料中埋管，通過(guò)管中冷(熱)水的流動(dòng)來(lái)達(dá)到充、放熱的目 的。這樣消耗了大量的金屬，使得制造成本大，運(yùn)輸費(fèi)用高；2)由于長(zhǎng)期運(yùn)輸顛簸，管子的 疲勞損壞嚴(yán)重，管子裂紋使得相變材料與水接觸，用戶(hù)的安全性受到威脅，此外由于相變材 料進(jìn)入管內(nèi)，水與相變材料熱阻增加，傳熱性能下降；3)采用的相變材料，盡管具有很高的 相變潛熱，但其一個(gè)致命的缺點(diǎn)在于它的毒性，直接影響系統(tǒng)的安全，此外它的相變溫度較 低，不能完全滿(mǎn)足冬季供熱的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種熱效率高，蓄熱密度大，放熱穩(wěn)定，安 全穩(wěn)定的利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱裝置及方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱裝置，它包括蓄熱箱體，相變蓄熱球，供熱換熱器，取 熱換熱器，所述相變蓄熱球內(nèi)填充有相變材料，所述蓄熱箱體內(nèi)設(shè)有填充相變蓄熱球的蓄 熱室，所述蓄熱室的上部設(shè)有取熱換熱器，下部設(shè)有供熱換熱器。所述相變蓄熱球內(nèi)留有供填充的相變材料膨脹的空隙。所述蓄熱室內(nèi)壁上設(shè)有一層隔熱保溫層。所述相變蓄熱球以堆積的形式置于蓄熱箱體內(nèi)。所述相變蓄熱球分為兩大類(lèi)，分別填充相變溫度不同的相變蓄熱材料。所述取熱換熱器上設(shè)有高壓保護(hù)裝置。使用時(shí)，讓高溫?zé)嵩戳黧w通過(guò)供熱換熱器，高溫流體與相變蓄熱球發(fā)生熱交換，相 變蓄熱球內(nèi)的相變材料因吸熱而不斷升溫，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)發(fā)生相變，從而將能量?jī)?chǔ)存 起來(lái)；當(dāng)蓄熱完畢時(shí)，讓低溫流體經(jīng)取熱流體進(jìn)口管進(jìn)入蓄熱室內(nèi)，與蓄熱室中的相變蓄熱 球發(fā)生熱交換，相變蓄熱球內(nèi)的相變材料將熱量傳給流體，實(shí)現(xiàn)能量的釋放。通過(guò)以上方案設(shè)計(jì)出的本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、換熱效率高、蓄熱密度大、放熱穩(wěn)定，且 流體流經(jīng)換熱器內(nèi)部，而不是通過(guò)一層管壁直接與蓄熱相變材料發(fā)生熱交換，可以避免蓄熱器由于長(zhǎng)時(shí)間的使用，設(shè)備發(fā)生泄漏而導(dǎo)致供熱流體泄漏到蓄熱腔，污染相變材料的問(wèn)題。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明專(zhuān)利。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明專(zhuān)利。本發(fā)明為解決現(xiàn)有蓄熱裝置的蓄熱量小、體積大、放熱不穩(wěn)定的問(wèn)題而采用如圖1 所示的一種利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱裝置。參照?qǐng)D1，為本發(fā)明提供的一種利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱裝置，包括蓄熱箱體 1，相變蓄熱球2，供熱換熱器3，取熱換熱器4，所述相變蓄熱球2內(nèi)填充有相變材料，所述蓄 熱箱體1內(nèi)設(shè)有填充相變蓄熱球2的蓄熱室5，蓄熱室5內(nèi)壁上設(shè)有一層隔熱保溫層501， 蓄熱室5的上部設(shè)有取熱換熱器4，下部設(shè)有供熱換熱器3，取熱換熱器4設(shè)有供流體進(jìn)出 的取熱流體進(jìn)口管401和取熱流體出口管402，供熱換熱器7設(shè)有供流體進(jìn)出的供熱流體進(jìn) 口管301和供熱流體出口管302，取熱換熱器4上還設(shè)有高壓保護(hù)裝置403。如圖1所示，若干相變蓄熱球2以堆積的形式置于蓄熱箱體1的蓄熱室5內(nèi)，不同 相變蓄熱球2可分別填充兩類(lèi)相變溫度不同的相變蓄熱材料，且相變蓄熱球2內(nèi)留有供填 充的相變材料膨脹的空隙。當(dāng)高溫?zé)嵩戳黧w(這部分流體主要來(lái)自于工業(yè)廢熱、余熱等暫時(shí)不用的熱，而且該 流體的溫度要高于蓄熱相變材料的相變溫度)通過(guò)供熱換熱器3時(shí)，高溫流體與相變蓄熱 球2發(fā)生熱交換，相變蓄熱球2內(nèi)的相變材料因吸熱而不斷升溫，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)發(fā)生相 變，從而將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)。當(dāng)蓄熱完畢時(shí)，本裝置便成為熱源低溫流體經(jīng)取熱流體進(jìn)口管401進(jìn)入蓄熱室 5內(nèi)，與蓄熱室5中的相變蓄熱球2發(fā)生熱交換，相變蓄熱球2內(nèi)的相變材料將熱量傳給流 體，實(shí)現(xiàn)能量的釋放。在蓄熱過(guò)程中，隨著儲(chǔ)存熱量的不斷增加，蓄熱室5內(nèi)的壓強(qiáng)也隨之增大，設(shè)置在 取熱換熱器4上的高壓保護(hù)裝置403能起到保護(hù)蓄熱室5和其他內(nèi)部裝置的作用，保證不 會(huì)因?yàn)閴簭?qiáng)的增大而損壞蓄熱裝置。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神 和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā) 明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求
一種利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱裝置，其特征在于，包括蓄熱箱體，相變蓄熱球，供熱換熱器，取熱換熱器，所述相變蓄熱球內(nèi)填充有相變材料，所述蓄熱箱體內(nèi)設(shè)有填充相變蓄熱球的蓄熱室，所述蓄熱室的上部設(shè)有取熱換熱器，下部設(shè)有供熱換熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱裝置，其特征在于，所述相變蓄 熱球內(nèi)留有供填充的相變材料膨脹的空隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱裝置，其特征在于，所述相變蓄 熱球分為兩大類(lèi)，分別填充相變溫度不同的相變蓄熱材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱裝置，其特征在于， 所述蓄熱室內(nèi)壁上設(shè)有一層隔熱保溫層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱裝置，其特征在于，所述相變蓄 熱球以堆積的形式置于蓄熱箱體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱裝置，其特征在于，所述取熱換 熱器上設(shè)有高壓保護(hù)裝置。
7.一種利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱方法，其特征在于，讓高溫?zé)嵩戳黧w通過(guò)供熱換熱 器，高溫流體與相變蓄熱球發(fā)生熱交換，相變蓄熱球內(nèi)的相變材料因吸熱而不斷升溫，當(dāng)達(dá) 到一定溫度時(shí)發(fā)生相變，從而將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)；當(dāng)蓄熱完畢時(shí)，讓低溫流體經(jīng)取熱流體進(jìn)口 管進(jìn)入蓄熱室內(nèi)，與蓄熱室中的相變蓄熱球發(fā)生熱交換，相變蓄熱球內(nèi)的相變材料將熱量 傳給流體，實(shí)現(xiàn)能量的釋放。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用相變蓄熱球的移動(dòng)供熱裝置及方法，該裝置包括蓄熱箱體，相變蓄熱球，供熱換熱器，取熱換熱器，所述相變蓄熱球內(nèi)填充有相變材料，所述蓄熱箱體內(nèi)設(shè)有填充相變蓄熱球的蓄熱室，所述蓄熱室的上部設(shè)有取熱換熱器，下部設(shè)有供熱換熱器。上述技術(shù)方案使本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、換熱效率高、蓄熱密度大、放熱穩(wěn)定，且流體流經(jīng)換熱器內(nèi)部，而不是通過(guò)一層管壁直接與蓄熱相變材料發(fā)生熱交換，避免了由于長(zhǎng)時(shí)間的使用，設(shè)備發(fā)生泄漏而導(dǎo)致供熱流體泄漏到蓄熱腔，污染相變材料的問(wèn)題。
文檔編號(hào)F24D15/02GK101968240SQ201010545609
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者于樹(shù)軒, 于美, 李志偉, 李曉菲, 林原培, 王為, 章學(xué)來(lái) 申請(qǐng)人:上海海事大學(xué)