[发明专利]一种多运行模式的固液两相储热系统

说明书

本发明提供了一种多运行模式的固液两相储热系统，包括封闭循环的用户侧循环管路和封闭循环的系统侧多运行模式循环管路，所述的系统侧多运行模式循环管路包括储热模式循环管路、释热模式循环管路、热源独立供热模式循环管路、储热联合热源供热模式循环管路和释热联合热源供热模式循环管路。本发明的固液两相储热系统能够在多个运行模式下根据需要进行切换，多运行模式的系统结构设计，降低了系统运行成本。通过不同的阀门切换，可以灵活且合理的调度储能装置和热源的运行时间和出力大小，降低整个系统的运行成本。本发明的多运行模式的储能系统将模块化的固液两相储热装置应用到系统中，二者相互协同，联合增效。

技术领域

本发明属于传热装置领域，涉及两相储热装置，具体涉及一种多运行模式的固液两相储热系统。

背景技术

无论是在市政工程领域还是工业生产领域，供热是一个永恒的话题，也是能源消耗的主要方面。但是在供热过程中往往存在着与需求的不匹配性，这种不匹配及表现在需求量的不匹配，也表现在需求时间的不匹配上，这种不匹配就会造成能源的浪费。储热技术就是为了有效解决热能供需不平衡，提高能源利用效率的有效方法，因而得到了快速的发展。

固液两相储热，因为既可以利用储热材料的显热储热，也可以利用物态在变化过程中的潜热储热，因此具有储热密度高，储热装置体积小等优点而得到了发展。

现有技术方案一般采用在密闭金属箱体中填充储能材料，储能材料中设置一路蛇形布置储热管路及一路蛇形布置的释热管路，管路布置密度和方式，直接影响最终的取换热效果。

现有技术中存在以下缺陷和不足之处：

(A)固液转变不彻底，设备运用效率低。大部分相蓄热材料传热效果较差，尤其是在释放热量的时候，由液转固态后，凝结在换热管上的固态材料会影响换热管和液态材料的换热，导致储热材料不能完全转变物态，不能实现最大限度的储热和释热。因此需要一种合理的结构来改善该缺陷

(B)储热装置系统复杂。传统储热装置中，至少两路换热管路，储热介质换热管路和释热介质换热管路，各种管路占据储热装置的较大空间，大幅度减少储热材料的存储量，进而影响到了整个装置的总体储热量。

(C)温度及应力分布不均，储热设备可靠性低。现有的蓄热器一般在换热介质入口段热量过于集中，储热材料温度较高，物态变化较快。而随着换热的进行，换热介质流动温度逐渐降低，与蓄热材料温差逐渐减小，导致在装置出口段蓄热量小，蓄热材料温度较低，从而导致局部过热和温度分层现象，影响储热装置的效果和使用寿命

(D)系统寿命及可维修性差。目前绝大多数的蓄热装置主要以盘管为主要换热结构，换热盘管布置在储热装置内部。在换热盘管在长时间运行过程中，一但发生结垢堵塞，或者管壁腐蚀遗漏的情况，会影响整个储热装置的使用性能降低，甚至导致储热材料泄漏，影响系统安全和设备寿命。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种多运行模式的固液两相储热系统，解决现有技术中的储热系统难以兼顾储热效率和运行成本的技术问题。

设备储热量和储热效率有待提高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种多运行模式的固液两相储热系统，包括封闭循环的用户侧循环管路和封闭循环的系统侧多运行模式循环管路，所述的用户侧循环管路上依次串联有用户侧循环泵、换热器的用户侧换热管和末端用户，形成一个用户侧换热介质闭合流通回路；

所述的系统侧多运行模式循环管路包括依次串联的系统侧循环泵、第一阀门、热源、第二阀门、储热装置、第三阀门、第四阀门和换热器的系统侧换热管组成的系统侧换热介质闭合流通回路；

所述的系统侧换热介质闭合流通回路上还设置有与系统侧循环泵、第一阀门、热源和第二阀门并联的第一旁路，第一旁路上设置有第五阀门；