本發(fā)明涉及一種以相變膠囊為中間媒介、利用快速交通系統(tǒng)連接冷/熱源系統(tǒng)和換熱站、實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的冷/熱量的快速輸送和分配，替代管道輸配系統(tǒng)、提升系統(tǒng)輸配能力、并擴(kuò)展系統(tǒng)適用范圍。屬于暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

區(qū)域型的暖通空調(diào)系統(tǒng)，通常以管道將冷/熱量從冷/熱源處輸送給換熱站以及終端供冷/供熱網(wǎng)絡(luò)和末端系統(tǒng)，并且通常采用水為傳熱介質(zhì)。因此，為提高輸配系統(tǒng)的效率，需要盡可能的提高供回水溫差，這也限制了系統(tǒng)的適用范圍。隨著暖通空調(diào)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展、系統(tǒng)輻射范圍的增加，輸配系統(tǒng)的能耗大幅上升，并影響到整個系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

通常情況下，管道輸送的成本較低、可連續(xù)輸送，但其缺點(diǎn)是以輸送液體為主、流速較慢。介質(zhì)從源到達(dá)終端，可能需要耗時幾個小時甚至更久，系統(tǒng)慣性嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的靈活性和可調(diào)節(jié)能力。

以下，介紹幾個典型的工程案例：

1、山西太古熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱項(xiàng)目：即古交興能電廠至太原集中供熱工程、總輸送距離達(dá)到50公里以上，總投資48億元，遠(yuǎn)期可實(shí)現(xiàn)集中供熱8000萬平方米。以清華大學(xué)付林教授為首的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，研發(fā)出的大溫差輸送技術(shù)，突破了常規(guī)換熱器的換熱溫度極限，實(shí)現(xiàn)了對電廠更多余熱的收集以及其熱能的輸送。太古供熱管線的直徑，達(dá)到了1.4米，太古供熱管線采用“雙供雙回”模式，每根管線的流量達(dá)到每小時1.5萬噸，供水溫度設(shè)定為130℃、回水溫度設(shè)定為30℃。下游換熱站采用吸收式熱泵進(jìn)行大溫差換熱機(jī)組改造。

2、河北遷西鋼鐵廠工業(yè)余熱供熱項(xiàng)目：回收津西、萬通兩座鋼鐵廠余熱，為廠區(qū)和縣城提供集中供熱服務(wù)，津西廠區(qū)距離縣城約8公里、萬通廠區(qū)距離縣城約4公里。供水溫度設(shè)定為70-90℃、回水溫度設(shè)定為30℃。下游換熱站采用吸收式熱泵進(jìn)行大溫差換熱機(jī)組改造。

3、廣州大學(xué)城區(qū)域供冷系統(tǒng)（詳見參考資料2）：廣州大學(xué)城位于番禺區(qū)新造鎮(zhèn)小谷圍島及南岸地區(qū), 總體規(guī)劃面積43.3平方公里,可容納20～25萬學(xué)生,規(guī)劃總?cè)丝?5萬人。廣州大學(xué)城的空調(diào)負(fù)荷主要是10所高校及南北兩個商業(yè)中心區(qū), 需冷裝機(jī)容量為52萬千瓦。廣州大學(xué)城區(qū)域供冷系統(tǒng)共設(shè)4個區(qū)域供冷站，區(qū)域供冷系統(tǒng)制冷總裝機(jī)功率37.6萬千瓦,1號冷站采用溴化鋰和常規(guī)電制冷機(jī)組,2～4號冷站采用冰蓄冷系統(tǒng), 總蓄冰量達(dá)到94.9萬千瓦時。冷站設(shè)計(jì)采用制冷主機(jī)上游,外融冰冰蓄冷空調(diào)冷源系統(tǒng)。該冷源系統(tǒng)向校區(qū)冷水管網(wǎng)提供供水溫度2℃,回水溫度13℃的空調(diào)冷水。冷水采用二級泵系統(tǒng)輸送,二級冷水管網(wǎng)考慮管網(wǎng)沿途溫升后按10℃供回水溫差進(jìn)行設(shè)計(jì)。每個冷站的供冷半徑為2.5公里,4個冷站對應(yīng)的管網(wǎng)總長約110公里。

綜上所述，熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱項(xiàng)目的供回水溫差最大，因此可以輸送的距離較遠(yuǎn)；工業(yè)余熱供熱項(xiàng)目的供回水溫差較小，因此供熱半徑受到一些限制；區(qū)域供冷系統(tǒng)的供回水溫差只有5-10℃，因此供冷半徑最小。

在上述集中供熱項(xiàng)目中，為保證上游系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，下游換熱站的改造工程量較大。并且，在上游熱源處為實(shí)現(xiàn)大溫差運(yùn)行、需要提高供水溫度，傳輸距離越遠(yuǎn)，對大溫差運(yùn)行的依賴性越強(qiáng)、同時也限制了低品位工業(yè)余熱的應(yīng)用范圍。而對供水溫度的提升通常要引入高品位能源作為驅(qū)動力、如電能或高品位熱能（蒸汽或熱水）。然而驅(qū)動末端供熱系統(tǒng)僅需要60℃的供水溫度即可、甚至可以更低，因此上游熱源處對供水溫度的過度提升也是存在浪費(fèi)的。而且，大溫差運(yùn)行模式會增加中間處理環(huán)節(jié)，并帶來一些損耗。

另外，也有移動式供熱的系統(tǒng)和方案，如移動供熱車等。車輛中的儲能模塊不僅包含儲能材料，還包括外保溫結(jié)構(gòu)、換熱結(jié)構(gòu)、對外接口等，其中換熱結(jié)構(gòu)所占比重較大，使得有效運(yùn)輸能力下降。該方案多作為調(diào)峰應(yīng)用、或作為集中式大系統(tǒng)的補(bǔ)充，為不宜鋪設(shè)管道的偏遠(yuǎn)地區(qū)或者為特定的用戶服務(wù)。由于熱源與用戶之間距離較遠(yuǎn)、并且充熱需要一定的時間，通過車輛運(yùn)輸就存在供給的間斷性的問題，因此通常采用每天每輛移動供熱車在熱源與終端用戶之間往返一次的運(yùn)行方式。

該方案雖然具有較好的機(jī)動性，但也有一些缺點(diǎn)：

1、運(yùn)行成本高：通常的熱價約為0.2-0.4元/千瓦時，現(xiàn)有儲熱模塊的儲能能力約為100-200千瓦時/噸，通過公路運(yùn)輸相對價值較低的“熱量”，運(yùn)行成本較高；

因此該方案多是基于廉價或幾乎免費(fèi)的高品位工業(yè)廢熱（即直接排放的廢熱溫度大于80℃）作為熱源；一方面熱量成本低，另一方面換熱溫差大、取熱比較容易；

但當(dāng)工廠進(jìn)行節(jié)能改造后，高品位工業(yè)廢熱比例下降、低品位余熱/廢熱（溫度20-60℃）比例增加，如采用現(xiàn)有移動供熱模式，則熱量提取成本增加、提取速度降低，因此該模式與大量低品位的工業(yè)余熱資源難以匹配；

2、連貫性較差：輸送能力偏小、一般采取以天為單位的周轉(zhuǎn)率；

3、初始投資高：儲能產(chǎn)品的蓄熱總量需要按終端用戶的日負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)配備，不可能大規(guī)模替代現(xiàn)有集中供熱系統(tǒng)；

4、運(yùn)輸效率低：采用熱源到用戶點(diǎn)對點(diǎn)的服務(wù)模式時，用戶的分布比較分散、有些地處偏遠(yuǎn)，總體運(yùn)輸?shù)男屎涂煽啃允艿接绊憽?/p>

參考資料：

1、“一種降低供熱管路回水溫度的方法” 中國專利CN 101629733 B ；

2、“廣州大學(xué)城區(qū)域供冷系統(tǒng)” 《制冷空調(diào)與電力機(jī)械》2007-04期 作者：邱東。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

由背景技術(shù)的介紹可見，管道輸送與道路/軌道運(yùn)輸各有缺點(diǎn)，發(fā)明人認(rèn)為以道路/軌道運(yùn)輸為手段建立能量快速交換系統(tǒng)是解決現(xiàn)有問題的有效的方案。

通常情況下，管道輸送與道路/軌道運(yùn)輸相比成本較低，但管道輸送優(yōu)勢也是相對的：

1、管道輸送的輸送介質(zhì)類型有限，當(dāng)使用交通工具運(yùn)輸時，如果運(yùn)送的是儲能密度相對較高且不適合使用管道輸送的儲能介質(zhì)或儲能模塊，則運(yùn)輸成本的對比就會產(chǎn)生變化；

2、對于冷/熱負(fù)荷較小的區(qū)域，采用遠(yuǎn)距離管道輸送的性價比較低；

3、在非制冷/制熱的季節(jié)中，管道系統(tǒng)處于閑置狀態(tài)，利用率低且不利于管網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)；

4、使用交通工具運(yùn)輸時，可以獲得更高的運(yùn)送速度，通過提升運(yùn)輸周轉(zhuǎn)效率，就可以克服交通工具運(yùn)輸?shù)倪B貫性差的問題，并大大降低輸送系統(tǒng)的初投資、提高運(yùn)行效率；這就需要將快速熱交換系統(tǒng)和快速運(yùn)輸系統(tǒng)結(jié)合起來、并排除運(yùn)輸周轉(zhuǎn)過程中的各種不確定因素，才能夠?qū)崿F(xiàn)，這也是本發(fā)明技術(shù)方案的重點(diǎn)。

本發(fā)明的重點(diǎn)是快速熱交換系統(tǒng)和快速運(yùn)輸系統(tǒng)，快速運(yùn)輸儲存冷/熱量的載體的系統(tǒng)不同于一般的貨運(yùn)系統(tǒng)、有其特殊的要求，具體包括：

1、往返運(yùn)輸：儲存冷/熱量的載體為循環(huán)使用，因此運(yùn)輸過程具有往返運(yùn)行的特點(diǎn)；

2、保溫措施：運(yùn)輸、裝卸和交接過程都需要保溫，降低儲能介質(zhì)或儲能模塊在運(yùn)輸、裝卸或交接過程中的能量損失；

3、快速轉(zhuǎn)運(yùn)：提升周轉(zhuǎn)率，使得儲能介質(zhì)或儲能模塊可以在一天內(nèi)多次循環(huán)使用，從而減少儲能介質(zhì)或儲能模塊的配備總量，降低初始投資；

4、快速交接：盡量減少運(yùn)輸系統(tǒng)中裝卸、交接的時間；在以小時為單位的周轉(zhuǎn)率的情況下，裝卸、交接的時間所占比例變大，中間過程消耗的時間會大幅降低周轉(zhuǎn)率和增加能量的損失；

5、配套快速熱交換系統(tǒng)：需要實(shí)現(xiàn)小溫差換熱和高效率換熱，減少每個環(huán)節(jié)的熱能品位損失，同時為提高周轉(zhuǎn)效率必須提高每個環(huán)節(jié)熱交換的速度和效率；然而小溫差換熱和高效率換熱兩者之間往往是相互矛盾的，這也是本發(fā)明方案需要權(quán)衡和解決的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：該系統(tǒng)包括冷/熱源系統(tǒng)1、換熱站2、終端供冷/供熱網(wǎng)絡(luò)3，通過快速運(yùn)輸系統(tǒng)4連接冷/熱源系統(tǒng)1和換熱站2（替代管道輸送系統(tǒng)），以相變膠囊5為中間媒介進(jìn)行能量的快速傳遞；其中：

冷/熱源系統(tǒng)1中至少包括冷/熱源1a、換熱子系統(tǒng)6a、傳熱介質(zhì)流通管道7、傳熱介質(zhì)8；冷/熱源1a產(chǎn)生冷/熱量，由傳熱介質(zhì)流通管道7將傳熱介質(zhì)8輸送到換熱子系統(tǒng)6a進(jìn)行熱交換，再由傳熱介質(zhì)流通管道7將傳熱介質(zhì)8輸送回冷/熱源1a處，依此循環(huán)；

快速運(yùn)輸系統(tǒng)4包括快速交通線路4a和快速交通工具4b；快速交通線路4a是連接冷/熱源系統(tǒng)1與換熱站2的運(yùn)輸線路；快速交通工具4b分批攜帶相變膠囊5在冷/熱源系統(tǒng)1與換熱站2之間往返傳遞（所述的快速運(yùn)輸系統(tǒng)主要為公路系統(tǒng)或鐵路系統(tǒng)）；

換熱站2至少包括換熱子系統(tǒng)6b、傳熱介質(zhì)流通管道7、傳熱介質(zhì)8；換熱子系統(tǒng)6b產(chǎn)生冷/熱量，由傳熱介質(zhì)流通管道7將傳熱介質(zhì)8輸送給終端供冷/供熱網(wǎng)絡(luò)3使用，再由傳熱介質(zhì)流通管道7將傳熱介質(zhì)8輸送回?fù)Q熱子系統(tǒng)6b處，依此循環(huán)；

相變膠囊5內(nèi)部封裝有相變儲能材料，相變膠囊5為分批使用；通過快速運(yùn)輸系統(tǒng)4進(jìn)行交接，使得相變膠囊5分別在冷/熱源系統(tǒng)1的換熱子系統(tǒng)6a和換熱站2的換熱子系統(tǒng)6b中分批循環(huán)使用；相變膠囊5外形優(yōu)先采用球形，也可以是其他形狀，相變膠囊5的外徑一般控制在10-100毫米之間；

傳熱介質(zhì)8可以是液體或氣體或氣體、液體混合物，一般情況下以水作為傳熱介質(zhì)；

該系統(tǒng)的具體運(yùn)行流程是：

第一，將待儲存冷/熱量的相變膠囊5分批放入冷/熱源系統(tǒng)1的換熱子系統(tǒng)6a中進(jìn)行熱交換、儲存冷/熱量；

第二，通過過濾裝置，將已儲存冷/熱量的相變膠囊5分批從冷/熱源系統(tǒng)1的換熱子系統(tǒng)6a中分離出來；

第三，將已儲存冷/熱量的相變膠囊5取出后，放入快速交通工具4b之中，通過快速交通線路4a將已儲存冷/熱量的相變膠囊5運(yùn)輸?shù)綋Q熱站2；

第四，將已儲存冷/熱量的相變膠囊5分批放入換熱站2的換熱子系統(tǒng)6b中進(jìn)行熱交換、釋放冷/熱量給換熱站2中的傳熱介質(zhì)8，再由傳熱介質(zhì)8為終端供冷/熱網(wǎng)絡(luò)3提供冷/熱量；

第五，通過過濾裝置，將已釋放冷/熱量的相變膠囊5分批從換熱站2的換熱子系統(tǒng)6b中分離出來；

第六，將已釋放冷/熱量的相變膠囊5取出后，放入快速交通工具4b之中，通過快速交通線路4a將已釋放冷/熱量（即待儲存冷/熱量）的相變膠囊5運(yùn)輸回到冷/熱源系統(tǒng)1處；

然后，依此類推，按上述步驟循環(huán)運(yùn)行。

本發(fā)明的有益效果是：

1、運(yùn)輸速度比管道輸送更快、周轉(zhuǎn)率高，大大擴(kuò)展了低品位工業(yè)余熱供熱系統(tǒng)和區(qū)域空調(diào)系統(tǒng)的輻射范圍；只運(yùn)輸儲能介質(zhì)、不運(yùn)輸配套的傳熱結(jié)構(gòu)，效率更高；運(yùn)輸在途時間短，熱損失小；儲能產(chǎn)品的蓄熱總量可按滿足終端用戶1-3小時的峰值負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)配備、投資低；

2、靈活性好，適合各類中小型的用戶群體靈活接入，制冷/制熱季的時間段也可以靈活設(shè)置，克服了長距離管道輸送啟停時間固定、難以與需求較小的區(qū)域匹配的問題；

3、相變膠囊可以在相變溫度點(diǎn)附近吸收或釋放大量的冷/熱量，因此對系統(tǒng)運(yùn)行溫差的要求較小，可降低系統(tǒng)對大溫差運(yùn)行模式的依賴性，從而減少中間環(huán)節(jié)及其損耗，使得冷/熱源系統(tǒng)和換熱站的結(jié)構(gòu)均得以簡化；

4、解決暖通空調(diào)管道輸配系統(tǒng)季節(jié)性間歇工作、使用率低的問題，快速運(yùn)輸系統(tǒng)在全年都可以承擔(dān)各種運(yùn)輸任務(wù)。

附圖說明

附圖1：本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖

附圖2：本發(fā)明的換熱子系統(tǒng)原理圖的俯視圖

附圖3：本發(fā)明的緩沖池中轉(zhuǎn)軸9c和換熱轉(zhuǎn)子外框架9e的連接示意圖

附圖4：本發(fā)明的換熱子系統(tǒng)原理圖的A-A剖面圖（裝載換熱轉(zhuǎn)子）

附圖5：本發(fā)明的換熱子系統(tǒng)原理圖的A-A剖面圖（卸載換熱轉(zhuǎn)子）

附圖6：本發(fā)明的兩級熱源系統(tǒng)原理圖

其中，箭頭Ⅰ為傳熱介質(zhì)8流動方向；箭頭Ⅱ?yàn)閾Q熱轉(zhuǎn)子10裝載/卸載時的移動方向。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

在冷/熱源系統(tǒng)1的換熱子系統(tǒng)6a和換熱站2的換熱子系統(tǒng)6b，其結(jié)構(gòu)是相似的。

換熱子系統(tǒng)6主體為緩沖池9，緩沖池9與傳熱介質(zhì)流通管道7相連接、并部分重合，緩沖池9和傳熱介質(zhì)流通管道7中均含有傳熱介質(zhì)8；

緩沖池9分為換熱區(qū)9a和緩沖區(qū)9b兩部分，緩沖池9與傳熱介質(zhì)流通管道7重合的區(qū)域?yàn)閾Q熱區(qū)9a、緩沖池9的其他區(qū)域?yàn)榫彌_區(qū)9b；緩沖池9中包括一個或多個換熱轉(zhuǎn)子10，換熱轉(zhuǎn)子10內(nèi)部裝有相變膠囊5，換熱轉(zhuǎn)子10可以在緩沖池9中移動或轉(zhuǎn)動從而改變其位置；其中，部分換熱轉(zhuǎn)子10處于換熱區(qū)9a、其它的換熱轉(zhuǎn)子10處于緩沖區(qū)9b；并且，在換熱區(qū)9a和緩沖區(qū)9b之間設(shè)置隔板9h，使得處于換熱區(qū)9a的換熱轉(zhuǎn)子10優(yōu)先與循環(huán)流動的傳熱介質(zhì)8進(jìn)行熱交換，處于緩沖區(qū)9b的換熱轉(zhuǎn)子10則較少參與熱交換；當(dāng)換熱轉(zhuǎn)子10移動或轉(zhuǎn)動時需先將隔板9h取出、換熱轉(zhuǎn)子10停止移動或轉(zhuǎn)動后再將隔板9h插入；

具體工作流程是：

對于冷/熱源系統(tǒng)1中的換熱子系統(tǒng)6a，首先將一批待儲存冷/熱量的相變膠囊5放入處于緩沖區(qū)9b的換熱轉(zhuǎn)子10中，然后將換熱轉(zhuǎn)子10從緩沖池9的緩沖區(qū)9b移動或轉(zhuǎn)動到換熱區(qū)9a與傳熱介質(zhì)流通管道7中的傳熱介質(zhì)8進(jìn)行熱交換；當(dāng)熱交換完成后，再將換熱轉(zhuǎn)子10從緩沖池9的換熱區(qū)9a移動或轉(zhuǎn)動到緩沖區(qū)9b，并通過過濾裝置將已儲存冷/熱量相變膠囊5從緩沖池9中取出，再將另一批待儲存冷/熱量的相變膠囊5放入處于緩沖區(qū)9b的換熱轉(zhuǎn)子10中，依此往復(fù)循環(huán)；

對于換熱站2中的換熱子系統(tǒng)6b，首先將一批已儲存冷/熱量的相變膠囊5放入處于緩沖區(qū)9b的換熱轉(zhuǎn)子10中，然后將換熱轉(zhuǎn)子10從緩沖池9的緩沖區(qū)9b移動或轉(zhuǎn)動到換熱區(qū)9a與傳熱介質(zhì)流通管道7中的傳熱介質(zhì)8進(jìn)行熱交換；當(dāng)熱交換完成后，再將換熱轉(zhuǎn)子10從緩沖池9的換熱區(qū)9a移動或轉(zhuǎn)動到緩沖區(qū)9b，并通過過濾裝置將已儲存冷/熱量相變膠囊5從緩沖池9中取出，再將另一批已儲存冷/熱量的相變膠囊5放入處于緩沖區(qū)9b的換熱轉(zhuǎn)子10中，依此往復(fù)循環(huán)。

對于換熱量較大的大型暖通空調(diào)系統(tǒng)，在冷/熱源系統(tǒng)1或換熱站2中，傳熱介質(zhì)流通管道7采用串聯(lián)或并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，并且在傳熱介質(zhì)流通管道7上串聯(lián)或并聯(lián)多個換熱子系統(tǒng)6分別進(jìn)行熱交換。

以下，介紹一種換熱子系統(tǒng)6的具體結(jié)構(gòu)，如附圖2-5所示：

傳熱介質(zhì)流通管道7與緩沖池9結(jié)合的部分截面為矩形，緩沖池9為外側(cè)封閉式的半圓柱體、緩沖池9的高度與傳熱介質(zhì)流通管道7的高度相同，緩沖池9的一部分嵌入在傳熱介質(zhì)流通管道7中；緩沖池9與傳熱介質(zhì)流通管道7形成封閉的空間，傳熱介質(zhì)8在其中循環(huán)流動；（如圖2所示）

緩沖池9中間為轉(zhuǎn)軸9c，轉(zhuǎn)軸9c通過連桿9d連接到換熱轉(zhuǎn)子外框架9e，換熱轉(zhuǎn)子外框架9e為框架式結(jié)構(gòu)；（如圖3所示）

換熱轉(zhuǎn)子10置于換熱轉(zhuǎn)子外框架9e的內(nèi)部，轉(zhuǎn)軸9c通過連桿9d帶動換熱轉(zhuǎn)子外框架9e轉(zhuǎn)動，同時也帶動換熱轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)動，使得換熱轉(zhuǎn)子10可以在換熱區(qū)9a和緩沖區(qū)9b之間來回切換；

換熱轉(zhuǎn)子10為圓柱體、外型尺寸略小于換熱轉(zhuǎn)子外框架9e，底部設(shè)有滾輪、內(nèi)部裝有相變膠囊5；換熱轉(zhuǎn)子10的圓柱體壁上設(shè)有均勻的孔洞，孔洞的直徑小于相變膠囊5的外徑，孔洞的作用是當(dāng)換熱轉(zhuǎn)子10處于換熱區(qū)9a時傳熱介質(zhì)8可以順暢的通過并進(jìn)行熱交換、但相變膠囊5不會從孔洞中漏出；

如果傳熱介質(zhì)8為液體，當(dāng)換熱轉(zhuǎn)子10處于換熱區(qū)9a時，相變膠囊5浸泡在循環(huán)流動的傳熱介質(zhì)8中，因此熱交換的效率較高、解決了快速換熱的問題；為加強(qiáng)換熱效果，在換熱區(qū)9a中設(shè)有攪動裝置，可以攪動相變膠囊5以增強(qiáng)換熱效果、并達(dá)到均勻換熱；優(yōu)選的，將相變膠囊5的比重設(shè)計(jì)為與傳熱介質(zhì)8的比重的比值差異小于20%，這樣相變膠囊可以懸浮于液體傳熱介質(zhì)8之中，可以增強(qiáng)換熱效果并便于攪動裝置的工作；

在緩沖區(qū)9b中，設(shè)有升降機(jī)構(gòu)9f，升降機(jī)構(gòu)9f升起時可以將處于該位置的換熱轉(zhuǎn)子10抬高，并脫離緩沖池9（如圖5所示）；在升起過程中，傳熱介質(zhì)8通過換熱轉(zhuǎn)子10的圓柱體壁上的孔洞流出，換熱轉(zhuǎn)子10中只剩下相變膠囊5，換熱轉(zhuǎn)子10在此處即為過濾裝置；升降機(jī)構(gòu)9f下降時可以則將處于該位置的換熱轉(zhuǎn)子10帶入緩沖池中（如圖4所示）；然后直接將換熱轉(zhuǎn)子10連同相變膠囊5傳送到快速交通工具4b一并進(jìn)行運(yùn)輸；在緩沖池9頂部升降機(jī)構(gòu)9f的對應(yīng)位置設(shè)有蓋板9g，當(dāng)升降機(jī)構(gòu)9f工作時將蓋板9g移開，當(dāng)升降機(jī)構(gòu)9f工作完成后將蓋板9g封閉。

換熱子系統(tǒng)6（緩沖池9）與快速交通工具4b之間設(shè)有傳送裝置11，傳送裝置11作為換熱子系統(tǒng)6與快速交通工具4b之間的銜接，將換熱子系統(tǒng)6中取出的相變膠囊5傳送并裝載到快速交通工具4b之中，同時將快速交通工具4b中卸載的相變膠囊5傳送回到換熱子系統(tǒng)6中，實(shí)現(xiàn)快速交通工具4b與換熱子系統(tǒng)6之間裝卸、交接相變膠囊5的工作；所述的傳送裝置11可以是自動化的傳送帶流水線，以實(shí)現(xiàn)自動化裝卸。

在此，匯總說明本實(shí)施例的換熱子系統(tǒng)6的運(yùn)行流程：

第一，將換熱區(qū)9a和緩沖區(qū)9b之間的隔板9h取出；轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸9c，將帶有已完成熱交換的相變膠囊5的換熱轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)動到緩沖區(qū)9b中升降機(jī)構(gòu)9f的對應(yīng)位置，將蓋板9g移開，再將升降機(jī)構(gòu)9f升起、將換熱轉(zhuǎn)子10抬高并脫離緩沖池9；此時傳熱介質(zhì)8通過換熱轉(zhuǎn)子10的圓柱體壁上的孔洞流出，換熱轉(zhuǎn)子10中只剩下相變膠囊5；

第二，通過傳送裝置11將帶有已完成熱交換的相變膠囊5的換熱轉(zhuǎn)子10傳送到快速交通工具4b中，同時將快速交通工具4b中的帶有待進(jìn)行熱交換的相變膠囊5的換熱轉(zhuǎn)子10取出，通過傳送裝置11傳送到緩沖池9的升降機(jī)構(gòu)9f的對應(yīng)位置；裝卸、交接過程完成后，快速交通工具4b即可按照計(jì)劃時間進(jìn)行往返運(yùn)輸；

第三，升降機(jī)構(gòu)9f下降、將處于該位置的帶有待進(jìn)行熱交換的相變膠囊5的換熱轉(zhuǎn)子10帶入緩沖池9中，再將蓋板9g封閉；

第四，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸9c，將帶有待進(jìn)行熱交換的相變膠囊5的換熱轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)動到換熱區(qū)9a，再將隔板9h插入、放置在換熱區(qū)9a和緩沖區(qū)9b之間，使得換熱區(qū)9a中的相變膠囊5與傳熱介質(zhì)8進(jìn)行熱交換；熱交換完畢后，若緩沖區(qū)9b中還有其它的帶有待進(jìn)行熱交換的相變膠囊5的換熱轉(zhuǎn)子10，則將隔板9h取出、并繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸9c，依次將剩余的帶有待進(jìn)行熱交換的相變膠囊5的換熱轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)動到換熱區(qū)9a，再將隔板9h插入，使得各批相變膠囊5依次與傳熱介質(zhì)8進(jìn)行熱交換；

然后，依照以上過程循環(huán)運(yùn)行。

通過以上方案，就可以實(shí)現(xiàn)相變膠囊的快速換熱、自動化裝卸、交接，提高周轉(zhuǎn)率。換熱子系統(tǒng)和傳送裝置也可以采用其他常見的形式或結(jié)構(gòu)，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。

實(shí)施例2：

在工業(yè)余熱利用的案例中，由于工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)較多，各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的余熱的溫度、品位也有所不同，因此可以采用不同相變溫度的相變膠囊對應(yīng)吸收不同品位的熱能。不僅可以減少各個吸收過程中的熱能品位損失，并可以在換熱站中實(shí)現(xiàn)梯級利用。

具體方案是：

在冷/熱源系統(tǒng)1中，將冷/熱源按輸出溫度劃分為多個不同檔次的獨(dú)立冷/熱源、并形成多個獨(dú)立的冷/熱源系統(tǒng)，其中分別采用與各個冷/熱源的能源品位相匹配的具有不同相變溫度的相變膠囊5作為中間媒介；

在快速運(yùn)輸系統(tǒng)4中，快速交通工具4b分批同時攜帶具有不同相變溫度的相變膠囊5在冷/熱源系統(tǒng)1與換熱站2之間往返傳遞；

在換熱站2，對應(yīng)設(shè)置多個串聯(lián)的換熱子系統(tǒng)6，按照相變溫度的高低排序、將具有不同相變溫度的相變膠囊5分別放入各個串聯(lián)的換熱子系統(tǒng)6中，逐級進(jìn)行熱交換。

以下，具體介紹一個兩級余熱利用系統(tǒng)：（如圖6所示）

該系統(tǒng)中存在兩個熱源，熱源輸出溫度分別為65℃和50℃，因此分開設(shè)置兩個獨(dú)立的熱源系統(tǒng)，包括熱源一1a1、第一換熱子系統(tǒng)6a1、熱源二1a2、第二換熱子系統(tǒng)6a2；其中分別采用相變溫度為Tx1=60℃和Tx2=45℃的相變膠囊5作為中間媒介；

在快速運(yùn)輸系統(tǒng)4中，快速交通工具4b同時攜帶兩種相變膠囊5在熱源系統(tǒng)1與換熱站2之間往返傳遞；

在換熱站，對應(yīng)設(shè)置兩級串聯(lián)的換熱子系統(tǒng)，將兩種相變膠囊分別放入第一換熱子系統(tǒng)6b1和第二換熱子系統(tǒng)6b2中；終端供熱網(wǎng)絡(luò)3的供回水溫度設(shè)定為57℃/32℃；終端供熱網(wǎng)絡(luò)3的回水為32℃，經(jīng)過與第二換熱子系統(tǒng)6b2中相變溫度為45℃的相變膠囊進(jìn)行熱交換后溫度提升至42℃；再經(jīng)過與第一換熱子系統(tǒng)6b1中相變溫度為60℃的相變膠囊進(jìn)行熱交換后溫度提升至57℃，然后再輸出給終端供熱網(wǎng)絡(luò)3使用。

在此系統(tǒng)中，各級熱源系統(tǒng)對總體系統(tǒng)的貢獻(xiàn)度不一定是相同的，一方面要看各級余熱輸出能量的比值；另一方面要根據(jù)換熱站的運(yùn)行溫差及熱負(fù)荷的變化情況進(jìn)行具體的調(diào)整；同時快速運(yùn)輸系統(tǒng)4運(yùn)輸?shù)母骷壪嘧兡z囊5的比例關(guān)系也可以根據(jù)應(yīng)用情況進(jìn)行實(shí)時調(diào)整。

當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。