[发明专利]一种换热系统

说明书

技术领域

本发明属于散热领域，尤其是涉及一种换热系统。

背景技术

在传统结构中，换热系统一般需要制冷设备产生冷量，例如利用压缩机制冷，再由泵等输送设备输送冷量，而被冷却的装置往往有余能被浪费。冷量使用过程中，一般随工况即时生产冷量，某些工况下制冷设备可能频繁起停，造成制冷设备的能效下降，同时降低了制冷设备的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种换热系统，它利用自身余能作为制冷能耗，利用气体受热膨胀上升，从而产生气流，省去了输送设备，大幅度减少所耗电能，设置了储冷层不用频繁的起停制冷设备，延长了设备的使用寿命。

本发明的技术方案：一种换热系统，包括制冷层、储冷层、冷却通道和被冷却装置，制冷层和储冷层均设于被冷却装置下方，储冷层设于制冷层上方，储冷层外侧设有保温层冷却通道设于被冷却装置内，并且冷却通道与储冷层连接。在制冷层上方设置储冷层，这样可以不随工况而频繁起停制冷设备，将冷量在储冷层储藏，延长了制冷设备的使用寿命；在储冷层上方的被冷却装置内设置冷却通道，利用冷热流体密度差，在冷流体换热过程中被加热后膨胀，密度降低，从而产生气体流动，产生局部低压，冷流体作为补偿流体，补充到系统中，使换热系统中省去了冷量的输送设备，减少了整个系统的能耗。

前述的这种换热系统中，所述冷却通道与被冷却装置连接处设有换热管壁。

前述的这种换热系统中，在冷却通道内部还设有10片以上散热稽片。冷却通道内设置的散热稽片，不仅增加了散热面积，同时对冷却通道起到支撑作用，提高了冷却通道结构强度。

根据换热结构不同，可以用增加散热鳍片数量来增加散热面积，如图3所示，换热面积可增加10倍以上，气流方向为沿鳍片平行方向自下而上运动。

前述的这种换热系统中，所述储冷层采用相变储冷。在储冷层采用相变储冷，利用系统相变时具有较大的焓变，大大提高了储冷量，同时制冷区温度变化不大，也降低了储冷区域环境的温差，降低了保温成本，并提高了储能效果。

保温层设计和施工成本主要依据工况制定，其中最主要的参数为被保温体的温度和保温体温度的温差。温差相差越多，保温层厚度要求越高。利用储冰进行冷量储存，在相同温度下所需要的保温层厚度相同，但是由于冰融化时的相变产生的焓变远远大于水升温时带来的焓变，所以其储存的冷量更加庞大。而相对与需要相同的冷量，储冰相对于所需要的保温层厚度较薄，成本更低。

前述的这种换热系统中，所述相变储冷采用储冰。

前述的这种换热系统中，所述保温层采用真空隔热层。

前述的这种换热系统中，所述制冷层的能量供应来源于被冷却装置余能。使用被冷却装置余能进行制冷，进一步节省了系统中电能损耗。尤其是锌溴液流电池系统，电池堆在维护过程中，一般采取往电阻上放电，储存能量损失，造成系统效率降低。由于本发明中有储冷结构，在电池维护过程中，将电能转化为冷能，并储存下来，实现“零能耗”，使系统能效大大提高。

前述的这种换热系统中，所述散热稽片上还设有风扇。风扇安装在散热鳍片上，以应对有强换热需求工况时的散热要求，在不改变其主要结构的情况下获得更大的换热量。

与现有技术相比，本发明在制冷层上方设置储冷层，这样可以不随工况而频繁起停制冷设备，将冷量在储冷层储藏，延长了制冷设备的使用寿命；在储冷层上方的被冷却装置内设置冷却通道，利用冷热流体密度差，在冷流体换热过程中被加热后膨胀，密度降低，从而产生气体流动，产生局部低压，冷流体作为补偿流体，补充到系统中，使换热系统中省去了冷量的输送设备，减少了整个系统的能耗；冷却通道内设置的散热稽片，不仅增加了散热面积，同时对冷却通道起到支撑作用，提高了冷却通道结构强度；在储冷层采用相变储冷，利用系统相变时的焓变量，大大提高了储冷量，同时制冷区温度变化不大，也降低了储冷区域环境的温差，降低了保温成本，并提高了储能效果；使用被冷却装置余能进行制冷，进一步节省了系统中电能损耗。尤其是锌溴液流电池系统，电池堆在维护过程中，一般采取往电阻上放电，储存能量损失，造成系统效率降低。由于本发明中有储冷结构，在电池维护过程中，将电能转化为冷能，并储存下来。实现“零能耗”，使系统效率大大提高。

根据换热要求，任意配合储冷容量，制冷功率，并以变化散热稽片的组合方式改变换热面积。在锌溴液流电池系统中，可用于对储罐或电堆的冷却。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是冷却通道的俯视图；

图3是冷却通道局部剖视图；

图4是散热稽片的结构示意图。