[实用新型]一种多仓式换热相变储热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及储热装置，尤其是涉及一种多仓式换热相变储热装置。

背景技术

现有的相变储热装置，主要由外壳、内胆和盘管组成，盘管与进出水管道连接采用内部或外部焊接，内胆填充相变材料，盘管埋设在相变材料中，一般没有内部热源。由于其设计不太成熟，换热盘管在内胆中的分布均匀性直接影响相变储热装置的换热效率，且其换热效率很难有大幅度的提升，流动阻力大，生产成本高。也有由外壳、内胆和储热元件组成的相变储热装置，内部储热元件为圆柱或圆柱环形等类似结构，但其内部换热元件换热不均匀，不能充分发挥相变材料的储热潜力，单位体积相变材料封装量小，换热效率偏低，生产成本高。

除此之外，现有的相变储热装置中换热管道大多置于相变材料内部，当相变材料具有腐蚀性时，长期使用会造成换热管道腐蚀，甚至损坏，且其不易维护、更换，严重影响相变储热装置的使用寿命。

综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种多仓式换热相变储热装置，以解决现有技术的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种多仓式换热相变储热装置，该装置可采用谷电蓄热、运行费用低、单位体积储热量大、供热稳定(可24小时连续供热)、流动阻力小、充放热迅速、生产成本低、安装方便、易于维护。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种多仓式换热相变储热装置，包括外壳，外壳的表面依次开设有相变材料仓进料口、内胆进水口、内胆泄压口、内胆出水口、泄料口，外壳内部安装有内胆，外壳和内胆之间安装有保温层，内胆的结构从上至下依次由上部水仓、相变储料仓、下部水仓组成，上部水仓的内部设置有分程隔板，相变储料仓由均匀排布的翅片管组成，翅片管的顶部一体连接有上部多孔板，翅片管的底部一体连接下部多孔板，上部多孔板、下部多孔板、翅片管之间形成的闭封空间用于盛装相变材料，翅片管内部流道连通上部水仓与下部水仓的空间设置为流体流动空间，下部水仓的内部安装有电加热器。

进一步，所述的分程隔板的数量为一个或多个。

进一步，所述的翅片管采用提高换热效率的螺旋翅片，翅片管材质采用铜、铝、碳钢、不锈钢材料其中的一种。

进一步，所述的内胆设有内部热源或外部热源的循环进出口，内胆的内部热源为谷电，内胆的外部热源采用工业余热、太阳能、锅炉、空气源热泵其中的一种形式，循环进出口通过三通换向阀分别与内胆、内胆进水口和内胆出水口连接。

进一步，所述的上部多孔板、下部多孔板与翅片管之间的连接均采用焊接形式。

进一步，所述的相变材料仓进料口设置为相变材料压力泄放口，泄料口的侧边开设有温探盲孔，温探盲孔的内部设置有用于测量相变材料温度的温度传感器。

进一步，所述的内胆的上部设置有安装在测量口的感应器，感应器采用温度传感器或水位计其中的一种，内胆的底部安装有支撑底座，内胆形状为方形、圆柱形、椭圆形其中的一种形式，外壳上盖与内胆上盖之间设置有可拆装的上部保温层。

进一步，所述的相变材料为有机相变材料或无机相变材料。

进一步，所述的流体流动空间的换热介质为水、导热油、防冻液、熔盐其中的一种。

进一步，所述的保温层采用的材质为发泡聚氨酯保温层、VIP真空绝热板、岩棉、橡塑棉。

本实用新型的有益效果是：

1、内胆通过两块多孔板分割成上部水仓、相变材料仓、下部水仓三个部分，上部水仓、下部水仓与相变储料仓通过翅片管内部流道相连通，组成流体流动空间。相变储料仓由两块多孔板和安装在多孔板上的翅片管组成，内表面采用搪瓷工艺，优化了换热结构，避免了内部腐蚀等问题，加工成本低，后期维护方便，延长了相变储热装置的使用寿命。

2、内胆中部相变材料仓通过两块多孔板与内壁焊接而成，内部翅片管端部流体进出口与两侧多孔板开孔完全重合，交错排列，均匀分隔相变储料空间，流动阻力小，换热均匀，大幅度提高了换热效率。

3、相变储料仓上、下多孔板与内胆内壁焊接固定，不易移位，起固定支撑作用。

4、内胆上部水仓不仅具有储热作用，而且带有一个或多个分程隔板，增加流体换热流程，形成绕流结构，保证进水在内胆底板分布均匀，充分换热。

5、内胆下部水仓安装有电加热装置，晚间可启动，充分利用低谷价电，响应国家“移峰填谷”政策。白天高峰期间，相变储热装置可充分利用工业余热、太阳能、锅炉或空气源热泵等热源蓄热，而到了晚间，可利用晚间低价电进行蓄热，缓解电网压力，降低整个系统耗能，最大限度的降低成本。