本實用新型涉及儲熱裝置，尤其是涉及一種多倉式換熱相變儲熱裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的相變儲熱裝置，主要由外殼、內(nèi)膽和盤管組成，盤管與進出水管道連接采用內(nèi)部或外部焊接，內(nèi)膽填充相變材料，盤管埋設在相變材料中，一般沒有內(nèi)部熱源。由于其設計不太成熟，換熱盤管在內(nèi)膽中的分布均勻性直接影響相變儲熱裝置的換熱效率，且其換熱效率很難有大幅度的提升，流動阻力大，生產(chǎn)成本高。也有由外殼、內(nèi)膽和儲熱元件組成的相變儲熱裝置，內(nèi)部儲熱元件為圓柱或圓柱環(huán)形等類似結(jié)構(gòu)，但其內(nèi)部換熱元件換熱不均勻，不能充分發(fā)揮相變材料的儲熱潛力，單位體積相變材料封裝量小，換熱效率偏低，生產(chǎn)成本高。

除此之外，現(xiàn)有的相變儲熱裝置中換熱管道大多置于相變材料內(nèi)部，當相變材料具有腐蝕性時，長期使用會造成換熱管道腐蝕，甚至損壞，且其不易維護、更換，嚴重影響相變儲熱裝置的使用壽命。

綜上所述，針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特別需要一種多倉式換熱相變儲熱裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對上述問題，提供一種多倉式換熱相變儲熱裝置，該裝置可采用谷電蓄熱、運行費用低、單位體積儲熱量大、供熱穩(wěn)定(可24小時連續(xù)供熱)、流動阻力小、充放熱迅速、生產(chǎn)成本低、安裝方便、易于維護。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種多倉式換熱相變儲熱裝置，包括外殼，外殼的表面依次開設有相變材料倉進料口、內(nèi)膽進水口、內(nèi)膽泄壓口、內(nèi)膽出水口、泄料口，外殼內(nèi)部安裝有內(nèi)膽，外殼和內(nèi)膽之間安裝有保溫層，內(nèi)膽的結(jié)構(gòu)從上至下依次由上部水倉、相變儲料倉、下部水倉組成，上部水倉的內(nèi)部設置有分程隔板，相變儲料倉由均勻排布的翅片管組成，翅片管的頂部一體連接有上部多孔板，翅片管的底部一體連接下部多孔板，上部多孔板、下部多孔板、翅片管之間形成的閉封空間用于盛裝相變材料，翅片管內(nèi)部流道連通上部水倉與下部水倉的空間設置為流體流動空間，下部水倉的內(nèi)部安裝有電加熱器。

進一步，所述的分程隔板的數(shù)量為一個或多個。

進一步，所述的翅片管采用提高換熱效率的螺旋翅片，翅片管材質(zhì)采用銅、鋁、碳鋼、不銹鋼材料其中的一種。

進一步，所述的內(nèi)膽設有內(nèi)部熱源或外部熱源的循環(huán)進出口，內(nèi)膽的內(nèi)部熱源為谷電，內(nèi)膽的外部熱源采用工業(yè)余熱、太陽能、鍋爐、空氣源熱泵其中的一種形式，循環(huán)進出口通過三通換向閥分別與內(nèi)膽、內(nèi)膽進水口和內(nèi)膽出水口連接。

進一步，所述的上部多孔板、下部多孔板與翅片管之間的連接均采用焊接形式。

進一步，所述的相變材料倉進料口設置為相變材料壓力泄放口，泄料口的側(cè)邊開設有溫探盲孔，溫探盲孔的內(nèi)部設置有用于測量相變材料溫度的溫度傳感器。

進一步，所述的內(nèi)膽的上部設置有安裝在測量口的感應器，感應器采用溫度傳感器或水位計其中的一種，內(nèi)膽的底部安裝有支撐底座，內(nèi)膽形狀為方形、圓柱形、橢圓形其中的一種形式，外殼上蓋與內(nèi)膽上蓋之間設置有可拆裝的上部保溫層。

進一步，所述的相變材料為有機相變材料或無機相變材料。

進一步，所述的流體流動空間的換熱介質(zhì)為水、導熱油、防凍液、熔鹽其中的一種。

進一步，所述的保溫層采用的材質(zhì)為發(fā)泡聚氨酯保溫層、VIP真空絕熱板、巖棉、橡塑棉。

本實用新型的有益效果是：

1、內(nèi)膽通過兩塊多孔板分割成上部水倉、相變材料倉、下部水倉三個部分，上部水倉、下部水倉與相變儲料倉通過翅片管內(nèi)部流道相連通，組成流體流動空間。相變儲料倉由兩塊多孔板和安裝在多孔板上的翅片管組成，內(nèi)表面采用搪瓷工藝，優(yōu)化了換熱結(jié)構(gòu)，避免了內(nèi)部腐蝕等問題，加工成本低，后期維護方便，延長了相變儲熱裝置的使用壽命。

2、內(nèi)膽中部相變材料倉通過兩塊多孔板與內(nèi)壁焊接而成，內(nèi)部翅片管端部流體進出口與兩側(cè)多孔板開孔完全重合，交錯排列，均勻分隔相變儲料空間，流動阻力小，換熱均勻，大幅度提高了換熱效率。

3、相變儲料倉上、下多孔板與內(nèi)膽內(nèi)壁焊接固定，不易移位，起固定支撐作用。

4、內(nèi)膽上部水倉不僅具有儲熱作用，而且?guī)в幸粋€或多個分程隔板，增加流體換熱流程，形成繞流結(jié)構(gòu)，保證進水在內(nèi)膽底板分布均勻，充分換熱。

5、內(nèi)膽下部水倉安裝有電加熱裝置，晚間可啟動，充分利用低谷價電，響應國家“移峰填谷”政策。白天高峰期間，相變儲熱裝置可充分利用工業(yè)余熱、太陽能、鍋爐或空氣源熱泵等熱源蓄熱，而到了晚間，可利用晚間低價電進行蓄熱，緩解電網(wǎng)壓力，降低整個系統(tǒng)耗能，最大限度的降低成本。

6、內(nèi)膽上部泄壓孔和相變儲料倉泄料口分別設有溫度傳感器，實時監(jiān)控換熱流體、相變材料溫度，且相變儲料倉進料口同時也是相變材料泄壓孔，保證設備安全運行。

7、內(nèi)膽底部設置有排污口，便于排放內(nèi)膽中的雜質(zhì)等。

8、內(nèi)膽與外膽之間添加保溫層，儲熱裝置底部安裝支撐底座，加固、防護，確保儲熱裝置的安全運行。

9、整體結(jié)構(gòu)設計簡單新穎，解決了現(xiàn)有相變儲熱裝置的缺陷，大大提高了相變儲熱裝置的換熱效果，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，延長了其使用壽命。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式來詳細說明本實用新型：

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型多孔板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1-外殼；2-內(nèi)膽泄壓口；3-上部保溫層；4-分程隔板；5-內(nèi)膽進水口；6-相變材料倉進料口；7-保溫層；8-內(nèi)膽；9-相變材料；10-螺旋翅片；11-翅片管；12-翅片管流道；13-泄料口；14-電加熱器；15-排污口；16-支撐底座；17-下部水倉；18-下部多孔板；19-相變儲料倉；20-上部多孔板；21-內(nèi)膽出水口；22-上部水倉。

具體實施方式

為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。

參見圖1、圖2，一種多倉式換熱相變儲熱裝置，包括外殼1，外殼1的表面依次開設有相變材料倉進料口6、內(nèi)膽進水口5、內(nèi)膽泄壓口2、內(nèi)膽出水口21、泄料口13，外殼1內(nèi)部安裝有內(nèi)膽8，外殼1和內(nèi)膽8之間安裝有保溫層7，內(nèi)膽8的結(jié)構(gòu)從上至下依次由上部水倉22、相變儲料倉19、下部水倉17組成，上部水倉22的內(nèi)部設置有分程隔板4，相變儲料倉19由均勻排布的翅片管11組成，翅片管11的頂部一體連接有上部多孔板20，翅片管11的底部一體連接下部多孔板18，上部多孔板20、下部多孔板18、翅片管11之間形成的閉封空間用于盛裝相變材料9，翅片管11內(nèi)部流道連通上部水倉22與下部水倉17的空間設置為流體流動空間，下部水倉17的內(nèi)部安裝有電加熱器14。

另外，分程隔板4的數(shù)量為一個或多個。

翅片管11采用提高換熱效率的螺旋翅片10，翅片管11材質(zhì)采用銅、鋁、碳鋼、不銹鋼材料其中的一種。

內(nèi)膽8設有內(nèi)部熱源或外部熱源的循環(huán)進出口，內(nèi)膽的內(nèi)部熱源為谷電，內(nèi)膽的外部熱源采用工業(yè)余熱、太陽能、鍋爐、空氣源熱泵其中的一種形式，循環(huán)進出口通過三通換向閥分別與內(nèi)膽、內(nèi)膽進水口和內(nèi)膽出水口連接。

上部多孔板20、下部多孔板18與翅片管之間的連接均采用焊接形式。

相變材料倉進料口6設置為相變材料壓力泄放口，泄料口13的側(cè)邊開設有溫探盲孔，溫探盲孔的內(nèi)部設置有用于測量相變材料溫度的溫度傳感器。

內(nèi)膽8的上部設置有安裝在測量口的感應器，感應器采用溫度傳感器或水位計其中的一種，內(nèi)膽8的底部安裝有支撐底座16，內(nèi)膽8形狀為方形、圓柱形、橢圓形其中的一種形式，外殼1上蓋與內(nèi)膽8上蓋之間設置有可拆裝的上部保溫層3。

相變材料9為有機相變材料或無機相變材料。流體流動空間的換熱介質(zhì)為水、導熱油、防凍液、熔鹽其中的一種，保溫層7采用的材質(zhì)為發(fā)泡聚氨酯保溫層、VIP真空絕熱板、巖棉、橡塑棉。

本實用新型的多倉換熱式相變儲熱裝置在實際應用中，能實現(xiàn)以下功能：

充熱：利用夜間谷電或外接熱源給換熱介質(zhì)加熱升溫，換熱介質(zhì)因溫升而形成內(nèi)部自然對流及外部系統(tǒng)的強制對流，從而加快換熱介質(zhì)溫度升高，促進相變材料快速吸熱，最后將熱量儲存到換熱介質(zhì)和相變儲料倉的蓄熱材料中，完成儲熱過程。本實用新型多倉式相變儲熱裝置也可以利用工業(yè)余熱、鍋爐或空氣源熱泵等熱源，通過水泵循環(huán)，將熱量儲存到相變蓄熱材料中；儲料倉中的相變材料吸收熱量后溫度逐漸升高至相變溫度點，發(fā)生相變并繼續(xù)吸熱，相變完全后仍可繼續(xù)升溫吸熱，完成儲熱過程。

放熱：當需要熱量供應時，通過控制水泵或閥門開關(guān)將冷的換熱流體通過內(nèi)膽進水口進入多倉換熱式相變儲熱裝置內(nèi)膽里，冷的換熱流體與熱的換熱流體主要在內(nèi)膽上、下部水倉相混合，同時通過內(nèi)膽上部的分程隔板，增加流程，使換熱流體在流過翅片管流道的過程中，充分吸收相變材料內(nèi)儲存的熱量，通過內(nèi)膽出水口將熱的換熱流體輸送到需要熱量的位置，即開即熱；隨著冷的換熱流體不斷通入相變儲熱裝置，相變材料溫度逐漸下降，降至相變點時釋放潛熱，相變結(jié)束后繼續(xù)利用其顯熱，直至熱量無法換出，最后完成放熱過程。

本實用新型對相變儲熱裝置結(jié)構(gòu)進行了創(chuàng)新性設計，其結(jié)構(gòu)簡單新穎，解決了現(xiàn)有相變儲熱裝置的缺陷，單位體積儲熱量大，運行費用低，整體流動阻力小，充放熱迅速，大大提高了相變儲熱裝置的換熱效果，并通過相變儲料倉內(nèi)部搪瓷，避免因焊接點腐蝕引起的泄漏，生產(chǎn)成本低，使用壽命長，安裝方便，易于維護。

本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。