一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置制造方法
【專利摘要】一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置，水管入口與水泵的壓出端相連，水管出口通過第一管路與太陽能集熱器的入口連接，太陽能集熱器的出口通過第二管路與水泵的吸入口相連，第一電磁閥設(shè)置在太陽能集熱器的入口端處，第二電磁閥設(shè)置在太陽能集熱器)的出口端處，第三電磁閥安裝在第三管路上，第四電磁閥安裝在第四管路上，相變微乳液出料管的出口端與不銹鋼磁力泵的吸入端連接，多組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束入口均與第五管路的一端連通，第五管路的另一端與不銹鋼磁力泵的壓出端連接，多組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束出口均與第六管路的一端連通，第六管路的另一端與蓄能罐的相變微乳液進(jìn)料管連接。本發(fā)明用于太陽能—空氣能耦合熱泵系統(tǒng)中。
【專利說明】一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于蓄能熱泵系統(tǒng)的蓄能換熱裝置，具體涉及一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，空氣源熱泵已在各個(gè)地區(qū)廣泛應(yīng)用，但在北方寒冷氣候區(qū)存在制熱效率低的問題，在室外相對濕度較大的地區(qū)還存在熱泵循環(huán)室外換熱器結(jié)霜的問題。于是結(jié)合其他領(lǐng)域技術(shù)的空氣源熱泵集成系統(tǒng)成為了新的發(fā)展方向，多數(shù)的集成系統(tǒng)仍處于設(shè)想階段，未能將不同種類的技術(shù)揚(yáng)長避短，理性組合?，F(xiàn)有的蓄能型熱泵中，蓄能換熱器多為套管式結(jié)構(gòu)，其缺點(diǎn)是:1)、套管型蓄能器金屬耗量大、占用空間大，卻難以大型化；2)、套管結(jié)構(gòu)深受蓄能材料熱物理性質(zhì)的影響，例如導(dǎo)熱性能、熱膨脹性等；3)、冷量、熱量雙向利用的均衡性矛盾(蓄能器容量按蓄冷和蓄熱要求設(shè)計(jì)差異大)；4)、套管型蓄能器單獨(dú)供熱的能效較難提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決現(xiàn)有套管式蓄能型多源熱泵集成系統(tǒng)在系統(tǒng)、設(shè)備、方法中存在的蓄能器體積大、換熱效率較難提高、受蓄能材料性質(zhì)約束、冷/熱量雙向利用不均衡的問題，提供了一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置。
[0004]本發(fā)明的一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置包括降膜式蓄能蒸發(fā)器、不銹鋼磁力泵、蓄能罐、水泵、太陽能集熱器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路和第六管路，降膜式蓄能蒸發(fā)器由布液器、回油管、供液管、蒸發(fā)器殼體、兩個(gè)中部分液器和多組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束組成，布液器水平設(shè)置在蒸發(fā)器殼體內(nèi)，供液管的一端與布液器連接，供液管的另一端通至蒸發(fā)器殼體外，兩個(gè)中部分液器平行設(shè)置在布液器的下面，兩個(gè)中部分液器之間左右各設(shè)置有一組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束，上方中部分液器的上端面左右各設(shè)置有一組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束，下方中部分液器的下端面左右各設(shè)置有一組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束，中部分液器為分配板開孔結(jié)構(gòu)，蒸發(fā)器殼體頂部設(shè)有蒸汽出口，蓄能罐由外保溫層、蓄能罐殼體、底座、相變微乳液出料管、相變微乳液進(jìn)料管、外層水管、中層水管、內(nèi)層水管組成，外保溫層包覆在蓄能罐殼體的外層，外保溫層設(shè)置在底座上面，內(nèi)層水管、中層水管和外層水管由內(nèi)至外依次設(shè)置在蓄能罐殼體內(nèi)，內(nèi)層水管的內(nèi)層水管入口和內(nèi)層水管出口均位于蓄能罐殼體外面，中層水管的中層水管入口和中層水管出口均位于蓄能罐殼體外面，外層水管的外層水管入口和外層水管出口均位于蓄能罐殼體外面，相變微乳液出料管的一端與蓄能罐殼體內(nèi)腔底部連通，相變微乳液進(jìn)料管的一端與蓄能罐殼體內(nèi)腔上部連通，內(nèi)層水管入口、中層水管入口和外層水管入口均與水泵的壓出端相連，內(nèi)層水管出口、中層水管出口和外層水管出口均與第一管路相連，第一管路與太陽能集熱器的入口連接，太陽能集熱器的出口通過第二管路與水泵的吸入口相連，第三管路的一端與第一管路連接，第四管路的一端與第二管路連接，第一電磁閥設(shè)置在太陽能集熱器的入口端處且安裝在第一管路上，第二電磁閥設(shè)置在太陽能集熱器的出口端處且安裝在第二管路上，第三電磁閥安裝在第三管路上，第四電磁閥安裝在第四管路上，相變微乳液出料管的出口端與不銹鋼磁力泵的吸入端連接，多組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束入口均與第五管路的一端連通，第五管路的另一端與不銹鋼磁力泵的壓出端連接，多組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束出口均與第六管路的一端連通，第六管路的另一端與蓄能罐的相變微乳液進(jìn)料管連接，所述蓄能罐內(nèi)的蓄能材料為有機(jī)相變微乳液。
[0005]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0006]一、本發(fā)明將蓄能罐與換熱器(降膜式蓄能蒸發(fā)器)分離，降膜式蓄能蒸發(fā)器設(shè)計(jì)為下進(jìn)上出、外表面強(qiáng)化管束左右布置、中部分液器，有效提高了降膜式蓄能蒸發(fā)器的傳熱效率；蓄能罐中采用外層水管、中層水管、內(nèi)層水管分區(qū)的布管方式，保證了蓄/釋能過程溫度的均勻性；蓄能器與換熱器分離，便于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的模塊化，解決了冷量、熱量雙向利用的均衡性矛盾。
[0007]二、本發(fā)明可以根據(jù)需要加載/卸載蓄能罐的數(shù)量，達(dá)到調(diào)整傳熱強(qiáng)度的目的，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的大型化。
[0008]三、蓄能罐內(nèi)的蓄能材料采用有機(jī)相變微乳液。這種材料在相同溫度變化范圍內(nèi)的儲能密度是水體系的2到5倍，安全無毒，應(yīng)用溫度范圍內(nèi)物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，燃點(diǎn)/閃點(diǎn)高于應(yīng)用溫度范圍，爆炸極限高；從而解決了無機(jī)蓄能材料的腐蝕性、易分層、不穩(wěn)定等問題，也解決了有機(jī)固/液相變材料相變?nèi)莘e變化率大、密封難的問題。
[0009]四、本發(fā)明選用的不銹鋼磁力泵解決了有機(jī)溶劑對密封膠墊溶解性侵蝕問題，避免了通常物料泵“跑、冒、滴、漏”的問題。
[0010]五、本發(fā)明可與空氣源熱泵機(jī)組集成，實(shí)現(xiàn)空氣源熱泵制冷、降膜蒸發(fā)式蓄冷、蓄能罐供冷、蓄能罐聯(lián)合空氣源熱泵供冷、空氣源熱泵制熱、太陽能蓄熱、蓄能罐供熱、太陽能輔助蓄能罐供熱、蓄能罐聯(lián)合空氣源熱泵供熱等多種運(yùn)行模式，可根據(jù)室外氣象條件手動/自動組織閥門的開閉狀態(tài)，用一套設(shè)備實(shí)現(xiàn)連貫、可靠的全年制冷/制熱運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是降膜式蓄能蒸發(fā)器6的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是圖2的A-A剖視圖；
[0014]圖4是中部分液器67的俯視圖；
[0015]圖5是蓄能罐8的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖6是圖5的B-B剖視圖；
[0017]圖7是【具體實(shí)施方式】十的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1?圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括降膜式蓄能蒸發(fā)器6、不銹鋼磁力泵7、蓄能罐8、水泵9、太陽能集熱器10、第一電磁閥E9、第二電磁閥E8、第三電磁閥E6、第四電磁閥E7、第一管路11、第二管路12、第三管路13、第四管路14、第五管路15和第六管路16，降膜式蓄能蒸發(fā)器6由布液器61、回油管63、供液管64、蒸發(fā)器殼體65、兩個(gè)中部分液器67和多組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束62組成，布液器61水平設(shè)置在蒸發(fā)器殼體65內(nèi)，供液管64的一端與布液器61連接，供液管64的另一端通至蒸發(fā)器殼體65外，兩個(gè)中部分液器67平行設(shè)置在布液器61的下面，兩個(gè)中部分液器67之間左右各設(shè)置有一組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束62，上方中部分液器67的上端面左右各設(shè)置有一組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束62，下方中部分液器67的下端面左右各設(shè)置有一組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束62，中部分液器67為分配板開孔671結(jié)構(gòu)，蒸發(fā)器殼體65頂部設(shè)有蒸汽出口 66，現(xiàn)有蒸發(fā)器內(nèi)的強(qiáng)化管為回程式，強(qiáng)化管內(nèi)的換熱介質(zhì)為水，因其優(yōu)良的流動性，在回程式設(shè)計(jì)中可強(qiáng)化水的對流傳熱系數(shù)；本發(fā)明的相變微乳液外表面強(qiáng)化管束62為直通式，是考慮到相變微乳液材料是一種有機(jī)相變材料以微米級顆粒/液滴的形式均勻分散于水或者鹽水混合溶液中的體系，回程式設(shè)計(jì)會增加材料與金屬壁面不斷撞擊的機(jī)率，可能會造成微米級介質(zhì)的破碎而導(dǎo)致失效；蓄能罐8由外保溫層81、蓄能罐殼體82、底座83、相變微乳液出料管84、相變微乳液進(jìn)料管85、外層水管86、中層水管87、內(nèi)層水管88組成，外保溫層81包覆在蓄能罐殼體82的外層，外保溫層81設(shè)置在底座83上面，內(nèi)層水管88、中層水管87和外層水管86由內(nèi)至外依次設(shè)置在蓄能罐殼體82內(nèi)，內(nèi)層水管88的內(nèi)層水管入口 89和內(nèi)層水管出口 810均位于蓄能罐殼體82外面，中層水管87的中層水管入口 811和中層水管出口 812均位于蓄能罐殼體82外面，外層水管86的外層水管入口 813和外層水管出口 814均位于蓄能罐殼體82外面，相變微乳液出料管84的一端與蓄能罐殼體82內(nèi)腔底部連通，相變微乳液進(jìn)料管85的一端與蓄能罐殼體82內(nèi)腔上部連通，內(nèi)層水管入口 89、中層水管入口 811和外層水管入口 813均與水泵9的壓出端相連，內(nèi)層水管出口810、中層水管出口 812和外層水管出口 814均與第一管路11相連，第一管路11與太陽能集熱器10的入口連接，太陽能集熱器10的出口通過第二管路12與水泵9的吸入口相連，第三管路13的一端與第一管路11連接，第四管路14的一端與第二管路12連接，第一電磁閥E9設(shè)置在太陽能集熱器10的入口端處且安裝在第一管路11上，第二電磁閥ES設(shè)置在太陽能集熱器10的出口端處且安裝在第二管路12上，第三電磁閥E6安裝在第三管路13上，第四電磁閥E7安裝在第四管路14上，相變微乳液出料管84的出口端與不銹鋼磁力泵7的吸入端連接，多組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束62入口均與第五管路15的一端連通，第五管路15的另一端與不銹鋼磁力泵7的壓出端連接，多組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束62出口均與第六管路16的一端連通，第六管路16的另一端與蓄能罐8的相變微乳液進(jìn)料管85連接，蓄能罐8內(nèi)的蓄能材料為有機(jī)相變微乳液，這是一種有機(jī)相變材料以微米級顆粒/液滴的形式均勻分散于水或者鹽水混合溶液中的體系，呈白色不透明乳液狀；相變微乳液可以同時(shí)利用相變材料的潛熱容量和水的顯熱容量，在相同溫度變化范圍內(nèi)的儲能密度是水體系的2?5倍；同時(shí)在相變過程中保持流動性，不需要額外的傳熱介質(zhì)，其性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱性能較好、蓄熱密度較高。有機(jī)相變微乳液可采用杭州魯爾能源科技有限公司銷售的德國RUBITHERM原產(chǎn)PCS系列高效相變儲能材料。
[0019]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的有機(jī)相變微乳液的相變溫度范圍為4°C?8°C。這個(gè)溫度范圍使得相變蓄能材料兼?zhèn)湫罾涔├?、蓄熱供熱的雙重功能，而該材料在常溫下也為液態(tài)，可直接充注。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0020]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的有機(jī)相變微乳液的相變溫度范圍為6°C。這個(gè)溫度使得相變蓄能材料兼?zhèn)湫罾涔├洹⑿顭峁岬碾p重功能，而該材料在常溫下也為液態(tài)，可直接充注。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】二相同。
[0021]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖2和圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的相變微乳液外表面強(qiáng)化管束62中相變微乳液外表面強(qiáng)化管的外表面做強(qiáng)化傳熱處理如外螺紋管，夕卜表面繞翅片管，外表面套翅片管等形式，相變微乳液外表面強(qiáng)化管的內(nèi)表面應(yīng)光滑。相變微乳液外表面強(qiáng)化管的外表面做強(qiáng)化傳熱處理后，不斷破壞管壁外的邊界層，并對制冷劑兩相流產(chǎn)生擾動作用，上游的尾流會強(qiáng)化下游的傳熱，制冷劑與相變微乳液之間的傳熱強(qiáng)度大幅提升；相變微乳液外表面強(qiáng)化管的內(nèi)表面光滑使得相變微乳液在管內(nèi)流動的壓降大幅降低，保護(hù)了相變微乳液的微米級介質(zhì)免于破碎而導(dǎo)致材料失效。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0022]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖2和圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的相變微乳液外表面強(qiáng)化管的橫截面為橢圓形狀。實(shí)驗(yàn)證明相同水力直徑的橢圓管較普通圓管的傳熱性能更好；其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0023]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的內(nèi)層水管88、中層水管87和外層水管86均為螺旋盤管，內(nèi)層水管88的盤升高度為蓄能罐體內(nèi)腔高度的1/5，中層水管87的盤升高度為蓄能罐體內(nèi)腔高度的3/10?2/5，外層水管86的盤升高度為蓄能罐體內(nèi)腔高度的4/5。所述內(nèi)層水管88、中層水管87和外層水管86的盤升高度均從蓄能罐體內(nèi)腔底部算起。常規(guī)的蓄熱罐體中，內(nèi)外層螺旋盤管的盤升高度相同，導(dǎo)致蓄熱罐體中產(chǎn)生較為嚴(yán)重的溫度分層，并且罐體愈高溫度分層愈嚴(yán)重；本發(fā)明考慮到上述原因，將內(nèi)、中、外水管的盤升高度獨(dú)立設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)證實(shí)，改進(jìn)后的蓄熱罐內(nèi)縱向溫度分布的均方差由原來的8?14°C下降到2?3°C，蓄能罐體內(nèi)的溫度場更均勻，蓄能/供能更穩(wěn)定；其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一、二或五相同。
[0024]【具體實(shí)施方式】七:結(jié)合圖5和圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的外層水管86、中層水管87和內(nèi)層水管88的內(nèi)表面做強(qiáng)化傳熱處理(如內(nèi)螺紋管，內(nèi)擾流管等形式)，外層水管86、中層水管87和內(nèi)層水管88的外表面應(yīng)光滑。水管的內(nèi)表面做強(qiáng)化傳熱處理后，不斷破壞水管內(nèi)壁的邊界層，有效提高了水與相變微乳液的對流換熱強(qiáng)度；水管外表面光滑保護(hù)了與其接觸的相變微乳液中微米級介質(zhì)免于破碎而導(dǎo)致材料失效；其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】六相同。
[0025]【具體實(shí)施方式】八:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的降膜式蓄能蒸發(fā)器6、水泵9、蓄熱罐8和太陽能集熱器10的外壁均貼有保溫棉。如此設(shè)置有效降低了裝置的冷/熱損失；其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0026]【具體實(shí)施方式】九:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的第一管路11、第二管路12、第三管路13、第四管路14、第五管路15和第六管路16的外壁均貼有保溫棉。如此設(shè)置有效降低了裝置的冷/熱損失；其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0027]【具體實(shí)施方式】十:結(jié)合圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的蓄能罐8的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)蓄能罐8之間并聯(lián)設(shè)置。如此設(shè)置，便于實(shí)現(xiàn)設(shè)備模塊化，可精簡設(shè)備尺寸，降低設(shè)備的復(fù)雜程度，降低配管、布管難度，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)組的大型化。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0028]【具體實(shí)施方式】十一:結(jié)合圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的蓄能罐8的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)蓄能罐8之間并聯(lián)設(shè)置。如此設(shè)置，便于實(shí)現(xiàn)設(shè)備模塊化，可精簡設(shè)備尺寸，降低設(shè)備的復(fù)雜程度，降低配管、布管難度，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)組的大型化。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0029]本發(fā)明的運(yùn)行原理:
[0030]供液管64通過管路與供液管接口 E連接，蒸汽出口 66通過管路與蒸汽出口 F連接，第四管路14的外端與用戶側(cè)集水器D連接，第三管路13的外端與用戶側(cè)分水器C連接；
[0031]⑴、降膜蒸發(fā)式蓄冷模式:關(guān)閉第四電磁閥E7、第三電磁閥E6、第二電磁閥ES和第一電磁閥E9，系統(tǒng)制冷劑自供液管接口 E流入，蒸汽出口 F流出；系統(tǒng)相變微乳液循環(huán)為:蓄能罐8 —不銹鋼磁力泵7 —降膜式蓄能蒸發(fā)器6 —蓄能罐8。利用夜間低價(jià)的電能和較低的冷凝環(huán)境溫度，將“冷量”儲存在蓄能罐內(nèi)的相變微乳液中，以備次日供冷之用。
[0032]⑵、蓄能罐供冷模式或蓄能罐聯(lián)合空氣源熱泵供冷模式:開啟第三電磁閥E6和第四電磁閥E7，關(guān)閉第二電磁閥E8和第一電磁閥E9，系統(tǒng)水循環(huán)為:用戶側(cè)集水器D接口一第四電磁閥E7 —水泵9 —蓄能罐8 —第三電磁閥E6 —用戶側(cè)分水器C接口。利用儲存在蓄能罐內(nèi)的廉價(jià)“冷量”，在日間向用戶供應(yīng)冷凍水。
[0033]⑶、太陽能蓄熱模式:壓縮機(jī)停車，開啟第二電磁閥ES和第一電磁閥E9，關(guān)閉第三電磁閥E6和第四電磁閥E7 ;水泵9運(yùn)行；系統(tǒng)太陽能熱水循環(huán)為:太陽能集熱器10—第二電磁閥E8 —水泵9 —蓄能罐8 —第一電磁閥E9 —太陽能集熱器10 ;太陽能熱水的低位熱能被部分儲存在蓄能罐8的相變微乳液中以備供熱之用。利用日間充足的太陽能，將低位熱能儲存在蓄能罐內(nèi)的相變微乳液中，以備供熱之用。
[0034]⑷、蓄能罐供熱模式或蓄能罐聯(lián)合空氣源熱泵供熱模式:關(guān)閉第四電磁閥E7、第三電磁閥E6、第二電磁閥E8和第一電磁閥E9 ;系統(tǒng)制冷劑自供液管接口 E流入，蒸汽出口F流出；系統(tǒng)相變微乳液循環(huán)為:蓄能罐8—不銹鋼磁力泵7—降膜式蓄能蒸發(fā)器6—蓄能罐8。利用儲存在蓄能罐中的低位熱能，經(jīng)壓縮機(jī)提升后向用戶供熱；蓄能罐聯(lián)合空氣源熱泵供熱模式利用儲存在蓄能罐中的低位熱能，聯(lián)合室外空氣中的低品質(zhì)熱能，經(jīng)壓縮機(jī)提升后向用戶供熱。
[0035](5)、太陽能輔助蓄能罐供熱模式:開啟第二電磁閥ES和第一電磁閥E9，關(guān)閉第三電磁閥E6和第四電磁閥E7，系統(tǒng)制冷劑自供液管接口 E流入，蒸汽出口 F流出；系統(tǒng)太陽能熱水循環(huán)為:太陽能集熱器10 —電磁閥ES —水泵9 —蓄能罐8 —第一電磁閥E9 —太陽能集熱器10 ;系統(tǒng)相變微乳液循環(huán)為:蓄能罐8 —不銹鋼磁力泵7 —降膜式蓄能蒸發(fā)器6 —蓄能罐8 ;系統(tǒng)向用戶供熱的同時(shí)在蓄能罐8中儲備低位熱能備用。在日間太陽能充足時(shí)一邊集熱一邊供熱，強(qiáng)化了降膜式蓄能蒸發(fā)器及蓄能罐內(nèi)的傳熱效率，提升了制熱能效。
【權(quán)利要求】
1.一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置，所述一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置包括降膜式蓄能蒸發(fā)器(6)、不銹鋼磁力泵(7)、蓄能罐(8)、水泵(9)、太陽能集熱器(10)、第一電磁閥(E9)、第二電磁閥(E8)、第三電磁閥(E6)、第四電磁閥(E7)、第一管路(11)、第二管路(12)、第三管路(13)、第四管路(14)、第五管路(15)和第六管路(16)，降膜式蓄能蒸發(fā)器(6)由布液器(61)、回油管(63)、供液管(64)、蒸發(fā)器殼體(65)、兩個(gè)中部分液器￠7)和多組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束￠2)組成，布液器￠1)水平設(shè)置在蒸發(fā)器殼體(65)內(nèi)，供液管(64)的一端與布液器(61)連接，供液管(64)的另一端通至蒸發(fā)器殼體(65)外，兩個(gè)中部分液器(67)平行設(shè)置在布液器￠1)的下面，兩個(gè)中部分液器(67)之間左右各設(shè)置有一組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束(62)，上方中部分液器(67)的上端面左右各設(shè)置有一組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束(62)，下方中部分液器(67)的下端面左右各設(shè)置有一組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束(62)，中部分液器￠7)為分配板開孔(671)結(jié)構(gòu)，蒸發(fā)器殼體(65)頂部設(shè)有蒸汽出口(66)，蓄能罐(8)由外保溫層(81)、蓄能罐殼體(82)、底座(83)、相變微乳液出料管(84)、相變微乳液進(jìn)料管(85)、外層水管(86)、中層水管(87)、內(nèi)層水管(88)組成，外保溫層(81)包覆在蓄能罐殼體(82)的外層，外保溫層(81)設(shè)置在底座(83)上面，內(nèi)層水管(88)、中層水管(87)和外層水管(86)由內(nèi)至外依次設(shè)置在蓄能罐殼體(82)內(nèi)，內(nèi)層水管(88)的內(nèi)層水管入口(89)和內(nèi)層水管出口(810)均位于蓄能罐殼體(82)外面，中層水管(87)的中層水管入口(811)和中層水管出口(812)均位于蓄能罐殼體(82)外面，外層水管(86)的外層水管入口(813)和外層水管出口(814)均位于蓄能罐殼體(82)外面，相變微乳液出料管(84)的一端與蓄能罐殼體(82)內(nèi)腔底部連通，相變微乳液進(jìn)料管(85)的一端與蓄能罐殼體(82)內(nèi)腔上部連通，內(nèi)層水管入口(89)、中層水管入口(811)和外層水管入口(813)均與水泵(9)的壓出端相連，內(nèi)層水管出口(810)、中層水管出口(812)和外層水管出口(814)均與第一管路(11)相連，第一管路(11)與太陽能集熱器(10)的入口連接，太陽能集熱器(10)的出口通過第二管路(12)與水泵(9)的吸入口相連，第三管路(13)的一端與第一管路(11)連接，第四管路(14)的一端與第二管路(12)連接，第一電磁閥(E9)設(shè)置在太陽能集熱器(10)的入口端處且安裝在第一管路(11)上，第二電磁閥(E8)設(shè)置在太陽能集熱器(10)的出口端處且安裝在第二管路(12)上，第三電磁閥(E6)安裝在第三管路(13)上，第四電磁閥(E7)安裝在第四管路(14)上，相變微乳液出料管(84)的出口端與不銹鋼磁力泵(7)的吸入端連接，多組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束(62)入口均與第五管路(15)的一端連通，第五管路(15)的另一端與不銹鋼磁力泵(7)的壓出端連接，多組相變微乳液外表面強(qiáng)化管束(62)出口均與第六管路(16)的一端連通，第六管路(16)的另一端與蓄能罐⑶的相變微乳液進(jìn)料管(85)連接，所述蓄能罐(8)內(nèi)的蓄能材料為有機(jī)相變微乳液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置，其特征在于:所述有機(jī)相變微乳液的相變溫度范圍為4°C?8°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置，其特征在于:所述有機(jī)相變微乳液的相變溫度范圍為6°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置，其特征在于:所述相變微乳液外表面強(qiáng)化管束￠2)中相變微乳液外表面強(qiáng)化管的外表面做強(qiáng)化傳熱處理，相變微乳液外表面強(qiáng)化管的內(nèi)表面應(yīng)光滑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置，其特征在于:所述單個(gè)相變微乳液外表面強(qiáng)化管的橫截面為橢圓形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置，其特征在于:所述內(nèi)層水管(88)、中層水管(87)和外層水管(86)均為螺旋盤管，內(nèi)層水管(88)的盤升高度為蓄能罐體內(nèi)腔高度的1/5，中層水管(87)的盤升高度為蓄能罐體內(nèi)腔高度的3/10?2/5，外層水管(86)的盤升高度為蓄能罐體內(nèi)腔高度的4/5。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置，其特征在于:所述外層水管(86)、中層水管(87)和內(nèi)層水管(88)的內(nèi)表面做強(qiáng)化傳熱處理，外層水管(86)、中層水管(87)和內(nèi)層水管(88)的外表面應(yīng)光滑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置，其特征在于:所述降膜式蓄能蒸發(fā)器(6)、水泵(9)、蓄熱罐⑶和太陽能集熱器(10)的外壁均貼有保溫棉。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置，其特征在于:所述第一管路(11)、第二管路(12)、第三管路(13)、第四管路(14)、第五管路(15)和第六管路(16)的外壁均貼有保溫棉。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種流動相變蓄能的降膜蒸發(fā)式換熱裝置，其特征在于:所述蓄能罐(8)的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)蓄能罐(8)之間并聯(lián)設(shè)置。
【文檔編號】F25B39/00GK104501469SQ201410757458
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】倪龍, 姚楊, 曲德虎 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)