本发明涉及一种蓄热换热器,尤其是涉及一种具有蓄热换热器的太阳能系统。
背景技术:
1、大力发展太阳能以及余热、废热等能源的再利用是减缓化石能源消耗的有效途径。但是,此类能源具有能量密度低、间歇性和供需匹配性差的特点,不能使其成为稳定热源。因此,需要用蓄热手段先将其收集起来,这使得能量的供给和需求在时间和强度上得以匹配。
2、在能源利用领域,当供能和用能存在时空不匹配的情况时,就需要蓄能技术。在各种蓄能技术中,蓄热技术是应用最广泛的技术分支。根据蓄热温度不同,蓄热技术大体可分为低温蓄热和中高温蓄热。低温蓄热主要针对的是太阳能热利用以及建筑节能等领域,通常采用盐溶液、水合盐、石蜡类、脂肪酸类等相变材料作为蓄热介质;中高温蓄热广泛应用于太阳能热发电、工业余热利用、核电、以及电网储能等领域,主要采用导热油、熔盐和耐高温固体材料作为蓄热介质。在各种中高温蓄热技术中,固体蓄热具有蓄热温度高、结构简单、成本较低等诸多优点,是目前实际工程中应用最多的蓄热技术,采用固体蓄热材料的蓄热式电锅炉技术成为“非煤采暖”的重要技术选择。
3、太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,而且资源量巨大,地球表面每年收的太阳辐射能总量为1×1018kw·h,为世界年耗总能量的一万多倍。然而由于太阳辐射到达地球上的能量密度小(每平方米约一千瓦),而且又是不连续的,这给大规模的开发利用带来一定困难。因此,为了广泛利 用太阳能,不仅要解决技术上的问题,而且在经济上必须能同常规能源相竞争。
4、针对多余的太阳能,可以采用蓄热的方式对热量进行储存,根据不同情况进行蓄热操作。
5、目前的蓄热换热器中的蓄热材料都是采用单一的蓄热材料,没有考虑蓄热换热过程中换热以及蓄热的均匀性,从而导致蓄热以及换热能力不足。针对上述的需求,本发明进行了改进,能够保证蓄热换热充分均匀。
技术实现思路
1、为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
2、一种蓄热换热器,所述换热器包括壳体,所述壳体中设置蓄热材料,所述热源管道从蓄热材料中穿过,其特征在于,蓄热材料沿着热源的流动方向分为多个模块,每个模块蓄热材料的蓄热能力不同,沿着热源的流动方向,不同模块的蓄热材料的蓄热能力不断增加。
3、作为改进,蓄热材料是相变材料,沿着热源的流动方向,不同模块的蓄热材料的熔点逐渐提高。
4、作为改进,沿着热源的流动方向,不同模块的蓄热材料的密度不断增加。
5、作为改进,热源管道是弯折结构。
6、作为改进,热源管道在不同模块中的分布密度不同,沿着热源的流动方向,热源管道在不同模块中的分布密度越来越大。
7、作为改进,沿着热源的流动方向,热源管道在不同模块中的分布密度越来越大幅度不断增加。
8、与现有技术相比较,本发明的具有如下的优点:
9、本发明通过设置蓄热材料沿着热源流动方向不同的蓄热能力不同,能够保证整体的蓄热热量均匀,避免前面蓄热太多而导致后面的蓄热不足,实现整体蓄热均匀。在放热时候,冷流体流动方向也是沿着蓄热能力逐渐增加,从而提高蓄热放热能力,保证流动路径上换热热量均匀。
1.一种蓄热换热器,所述换热器包括壳体,所述壳体中设置蓄热材料,所述热源管道从蓄热材料中穿过,其特征在于,蓄热材料沿着热源的流动方向分为多个模块,每个模块蓄热材料的蓄热能力不同,沿着热源的流动方向,不同模块的蓄热材料的蓄热能力不断增加。
2.如权利要求1所述的蓄热换热器,其特征在于,蓄热材料是可融化材料,沿着热源的流动方向,不同模块的蓄热材料的熔点逐渐提高。
3.如权利要求1所述的蓄热换热器,其特征在于,沿着热源的流动方向,不同模块的蓄热材料的密度不断增加。
4.如权利要求1所述的蓄热换热器,其特征在于,热源管道是弯折结构。
5.如权利要求4所述的蓄热换热器,其特征在于,热源管道在不同模块中的分布密度不同,沿着热源的流动方向,热源管道在不同模块中的分布密度越来越大。
6.如权利要求5所述的蓄热换热器,其特征在于,沿着热源的流动方向,热源管道在不同模块中的分布密度越来越大幅度不断增加。
7.一种太阳能系统,包括集热器和蓄热器,所述集热器加热的流体进入蓄热器中进行蓄热,所述蓄热换热器是权利要求1-7之一的蓄热换热器。
8.如权利要求7所述的太阳能系统,其特征在于,所述系统包括主管路、以及与主管路并联设置的第一分支管路和第二分支管路,所述第一分支管路上设置多个并联设置的蓄热器,每个蓄热器入口管路上设置蓄热器阀,第二分支管路上设置换热器,第二分支管路上设置换热器阀,所述主管路上设置主阀门,所述蓄热器内设置温度传感器,用于检测蓄热器内蓄热材料的温度,控制器根据检测的蓄热材料的温度控制相应的蓄热器阀的开闭。
