[实用新型]一种喷淋式相变蓄能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及相变蓄能/释能领域，更具体地，涉及一种喷淋式相变蓄能装置。

背景技术

经济飞速发展的同时所带来的资源短缺、能源分配不合理等问题逐渐引起广泛关注。增大可再生能源的应用比例，提高可再生能源的利用效率成为建筑、军事、航空航天等各领域亟待解决的问题。目前，我国部分地区采用了可再生能源，如地源、水源热泵技术，以及空气源热泵技术，还有太阳能热水，并取得了可观的减排的效果。但地源、水源热泵技术的投资较大、整体稳定性和运行安全性还有待长期观察，特别是对地下水的自然生态环境的影响还有待于进一步评价，对城市道路交通等网络建设规划的影响也需进一步的论证。空气源热泵技术可以不受地面环境和地质条件的限制，但由于空气能是分散能源，所以使得空气源热泵制热速度慢，热效率不是很高。

蓄能技术凭借其蓄能密度大，蓄热量高且无毒无害等优点而得到科研人员的广泛关注。蓄能技术是帮助解决我国能源供给和能源消耗匹配矛盾的重要方法，也是合理利用能源及减轻环境污染的有效途径。综合比较能量储存方式，相变蓄能具有结构紧凑，换热效果高，蓄能释能温度恒定等优点。相变材料的使用是相变蓄能的核心要点。相变材料在其物相变化过程中，可以从环境吸收热(冷)量或向环境放出热(冷)量，从而达到能量储存和释放及调节能量需求和供给失配的目的。将复合相变材料应用于蓄能领域，可实现热能的存储与有效利用。但直接接触式换热效率低，热能利用率低。

实用新型内容

为了提高热能的存储效率，本实施新型提供一种喷淋式相变蓄能装置。所述喷淋式相变蓄能装置包括蓄能箱体、相变蓄能系统、喷淋系统；其中，所述相变蓄能系统设在所述蓄能箱体中；所述蓄能箱体的上部设有换热流体入口，下部设有换热流体出口；所述喷淋系统设在所述蓄能箱体的上部，与所述换热流体入口连通，其喷淋方向正对于所述相变蓄能系统。

优选地，喷淋系统包含雾化喷嘴。

优选地，所述相变蓄能系统还包括换热系统和流体输送系统，其中，所述换热系统通过所述流体输送系统分别与所述换热流体入口和所述换热流体出口相连通。

优选地，在所述换热系统中，所述换热流体的流动方向与所述外网流体的流动方向相反。

优选地，所述喷淋式相变蓄能装置还包括外网流体输送系统，所述外网流体输送系统与所述换热系统进行热交换。

优选地，所述相变蓄能系统包括一个或多个填充有相变材料的蓄热单元。

优选地，所述蓄热单元以管状或板状分布在所述蓄能箱体中，更优选地，所述蓄热单元以管状分布在所述蓄能箱体中。

优选地，所述蓄热单元为多个，平行且等间距的分布在所述箱体中。

所述相变蓄能系统中包括N层蓄热单元，N为≥3的正整数，所述喷淋系统为多个喷淋系统；在所述蓄能箱体顶部设有喷淋系统，在至多3层蓄热单元之间设有喷淋系统。

优选地，所述蓄热单元的制作材料为金属，优选为铜，更优选为紫铜。

本申请的相变蓄能装置的有益效果如下：

1)本申请的喷淋式相变蓄能装置中含有喷淋系统，采用喷淋方式换热，将蓄热流体经过喷淋系统喷射到相变蓄能系统表面，增大蓄热流体与相变蓄能系统的有效接触面积，强化流体的传热过程，提高蓄能效率；

2)本申请的喷淋式相变蓄能装置中设有换热器和外网流体输送系统，通过设定换热流体与外网流体的流动方向，在换热过程中可减弱外网流体温度波动范围，维持稳定的供热温度；

3)本申请的喷淋式相变蓄能系统由填充有相变材料的蓄热单元组成，可根据实际蓄能或释能的需求填充具有不同相变温度的相变材料，满足不同场合的用热需求；

4)本申请中填充有相变材料的蓄热单元采用等间距分层的方式布置，可根据实际需要增加或减少蓄热单元的数量，满足不同场合的用热需求。

附图说明

图1为根据本实用新型优选实施例中喷淋式相变蓄能装置的整体结构示意图；

图2为根据本实用新型优选实施例中蓄热单元的奇数层与偶数层的布设方式的俯视示意图；

图3为根据本实用新型优选实施例中单个蓄热单元为金属的示意图；

图4为根据本实用新型优选实施例中蓄热单元布置剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。