[发明专利]一种受控自然循环的取热方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种受控自然循环的取热方法及装置，所述方法包括利用固体储热介质储存热能，并在固体储热介质中非水平布置若干取热管；使若干取热管的下部管口与存储有液态传热介质的储液容器连通，储液容器内的液态传热介质由取热管的下部管口进入取热管内；液态传热介质在取热管中吸收固体储热介质储存的热能相变为气态传热介质；气态传热介质受热沿取热管向上流动；将由取热管流出的气态传热介质在位于取热管出口处的换热器中液化；液化后的液态传热介质通过重力回流至储液容器中，以实现传热介质的循环；通过调节流入取热管的液态传热介质流量对换热器的对外输出参数进行控制。本申请无动力设备，可靠性更高，寿命长，运行费用低。

技术领域

本发明涉及储热换热技术领域，尤其涉及一种受控自然循环的取热方法及装置。

背景技术

目前常规的供暖系统或供应生活用热水系统的热源为燃烧锅炉，例如燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等，其他方式的锅炉有太阳能热水器、电热锅炉等。一般燃煤锅炉的运行费用较低，但排放的废气、废料、废水等会对环境造成严重污染；燃油锅炉、燃气锅炉的废气对环境污染较少，但运行费用较高；一般电热锅炉虽对环境无排放、无污染，但电费支出也很高；太阳能是目前最清洁的能源，但由于对太阳光的依赖，其应用的范围有限。

生产生活对电力的需求，在一天当中白天(7：00-23：00)需求大，夜间(23：00-7：00)需求少，国家为了平衡白天和夜间的用电差距，推出了峰谷阶梯电价，鼓励生产生活在夜间用电。以2016年北京商业用电为例，一天当中低谷时段电价为0.36元/度，尖峰时段电价为1.5元/度，二者存在着巨大的价格差距。

因此，有必要提供一种具有储能功能的取热装置，能利用晚间低电价的电能产生出热量并储存起来，白天输出热量用作取暖或他用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种受控自然循环取热的取热方法及与该方法对应的取热装置，该取热装置能够在一天当中的低电价时段将电能产生的热量进行储存，在高电价时段输出热量供生产生活使用。

根据本发明的其中一个方面，提供了一种利用受控自然循环的取热方法，包括：

利用固体储热介质储存热能，并在固体储热介质中非水平布置若干取热管；

使若干取热管的下部管口与存储有液态传热介质的储液容器连通，所述储液容器内的液位高度高于所述取热管的液位高度，储液容器内的液态传热介质由取热管的下部管口进入取热管内；

液态传热介质在取热管中吸收固体储热介质储存的热能相变为气态传热介质；气态传热介质受热沿所述取热管向上流动；

将由取热管流出的气态传热介质在位于取热管出口处的换热器中液化；液化后的液态传热介质通过重力回流至所述储液容器中，以实现传热介质的循环；

通过调节流入取热管的液态传热介质流量对所述换热器的对外输出参数进行控制。

优选地，在所述气态传热介质由取热管输出之后、在换热器中液化之前，还包括：

对气态传热介质进行饱和处理的步骤。

作为另一优选实施方案，将所述储液容器设置在所述换热器的底部，每根所述取热管或多根取热管连通后经防回流处理后插入到所述储液容器中液态传热介质的液面以下；或者

将所述储液容器设置在所述换热器的底部，若干取热管通过一连通管路连通，所述连通管路经防回流处理后插入到所述储液容器中液态传热介质的液面以下。

进一步优选地，每根所述取热管插入到所述储液容器液态传热介质液面以下的那部分管体上，开有若干通孔；或者

在所述连通管路插入到所述储液容器液态传热介质液面以下的那部分管体上，开有若干通孔。