專利名稱：一種復(fù)合相變蓄冷蓄熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種蓄能裝置，尤其涉及一種復(fù)合相變蓄冷蓄熱器， 屬熱能動(dòng)力工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
蓄能技術(shù)是解決能源供給與能源消耗匹配矛盾的重要方法，是實(shí)施用戶則管 理的重要手段，蓄能技術(shù)具有移峰填谷的功能，可大大提高能源利用效率，是解 決我國電力緊張的最好辦法。相變蓄熱技術(shù)是蓄能技術(shù)中的一大類蓄能方法，相 變蓄冷蓄熱通過介質(zhì)的相變來貯存熱量，與顯熱相比，它具有貯能密度高，而且 貯、釋熱過程近似等溫，易與運(yùn)行系統(tǒng)匹配等諸多優(yōu)點(diǎn)。相變蓄冷蓄熱器是相變 蓄能供能裝置系統(tǒng)的核心設(shè)備。
習(xí)慣上，用于儲存冷量的蓄能裝置稱為蓄冷器，用于儲存熱量的蓄能裝置稱 為蓄熱器，蓄冷器常用于人們夏季供冷裝置系統(tǒng)中，蓄熱器常用于人們冬季供熱 裝置系統(tǒng)中。大多相變儲能材料只有一個(gè)相變溫度，相變溫度較低的(一般在 -5~151:間)稱為相變蓄冷劑，如空調(diào)領(lǐng)域常用的"冰"；相變溫度較高的(一般在 30 90'C間)稱為相變蓄熱材料，如蓄熱材料"石蠟"、"結(jié)晶水合物"等。
公開的文獻(xiàn)表明，還沒有一種相變蓄能器，其內(nèi)能同時(shí)封裝兩種相變蓄能材 料，即同時(shí)封裝相變蓄冷劑和相變蓄熱材料。也就是說，當(dāng)前相變蓄能器用作蓄 冷器時(shí)，其內(nèi)封裝的是相變蓄冷劑，當(dāng)把該相變蓄能器用于蓄熱時(shí)，該蓄能器只 能貯存顯熱，其貯熱能力相對較?。划?dāng)前相變蓄能器用于蓄熱器時(shí)，其內(nèi)封裝的 是相變蓄熱材料，'當(dāng)把該蓄能器用于蓄冷時(shí)，也只能貯存顯熱，其貯冷能力相對 較小。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能同時(shí)封裝蓄冷、 蓄熱兩種相變蓄能材料，可用于夏季蓄冷供冷、冬季蓄熱供熱兩種工況的復(fù)合相 變蓄冷蓄熱器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案 一種復(fù)合相變蓄冷蓄熱器，它包括蓄能材料容器、
蓄能材料、進(jìn)液管、出液管，其特點(diǎn)是，蓄能材料容器內(nèi)置有相變蓄冷體、相變 蓄熱體兩種相變蓄能材料，所述的相變蓄冷體與相變蓄熱體交叉放置于蓄能材料 容器內(nèi)，蓄能工程中的載冷或載熱劑通過進(jìn)液管進(jìn)入復(fù)合相變蓄冷蓄熱器，與其 內(nèi)的蓄冷體或蓄熱體進(jìn)行能量交換，完成蓄冷、供冷、蓄熱或供熱過程后，經(jīng)出 液管導(dǎo)出。
本實(shí)用新型的有益效果該裝置可用夏季蓄冷供冷、冬季蓄熱供熱兩種工 況，在雙工況下，主要貯存能量的方式均為相變貯能方式，該裝置可顯著提高相 變貯能工程的收益，同時(shí)也可提高系統(tǒng)在雙工況下運(yùn)行的穩(wěn)定性。

圖1是本實(shí)用新型復(fù)合相變蓄冷蓄熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示， 一種復(fù)合相變蓄冷蓄熱器，它包括蓄能材料容器1、蓄能材料、 進(jìn)液管4、出液管5，其特點(diǎn)是，蓄能材料容器l內(nèi)置有相變蓄冷體2、相變蓄 熱體3兩種相變蓄能材料，所述的相變蓄冷體2與相變蓄熱體3交叉放置于蓄能 材料容器1內(nèi)，蓄能工程中的載冷或載熱劑通過進(jìn)液管4進(jìn)入復(fù)合相變蓄冷蓄熱 器l，與其內(nèi)的相變蓄冷體2或相變蓄熱體3進(jìn)行能量交換，完成蓄冷、供冷、 蓄熱或供熱過程后，經(jīng)出液管5導(dǎo)出。
所述的相變蓄冷體2可為冰水、冰球、相變蓄冷球、相變蓄冷塊或相變蓄 冷板，它們的材料主要為冰或水或鹽溶液；所述的相變蓄熱體3可為相變蓄熱球、 相變蓄熱塊或相變蓄熱板，它們的材料為無機(jī)結(jié)晶水分物或有機(jī)相變材料，有機(jī) 相變材料選用石蠟，無機(jī)結(jié)晶水分物可為NaOH H20或FeSO, *7H20或Ba(0H)2 BH20 或MgN03 6H20或Na3P04 12H20等。
通過下述計(jì)算例來說明本復(fù)合相變蓄冷蓄熱器的相變貯能效果
計(jì)算例'
本例中在復(fù)合相變蓄冷蓄熱器中所用的相變蓄冷體為冰球，其內(nèi)蓄冷材料
為冰；相變蓄熱體為蓄熱球，其內(nèi)蓄熱材料為Ba(0H)2，8H20，相變溫度為78'C， 亦可用其他的相變蓄熱材料。 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
單位體積冰相變蓄冷量R *=335kJ/kgX0. 92=308 kJ/L= 85.61 kwh/m3;(冰
密度為0.91kg/L);
單位體積冰變水蓄熱量h *=4. 2X (90-70) X0. 92=77. 28KJ/L=21. 46kwh/m3
(水蓄熱溫度為9(TC,最低供熱溫度為70。C); 單位體積Ba(0H)2 8H20相變蓄熱量RB,,=581KJ/L=161. 38kwh/m3。 以上海地區(qū)辦公樓供冷供熱參數(shù)計(jì)算，夏季制冷負(fù)荷120W/平方米，冬季供
熱負(fù)荷80W/平方米。假定夏季全量蓄冷量為GU=1200kwh，冬季全量蓄熱量為
Q熱800kwh。
夏季需耗電Q ^/4.8:250kwh(空調(diào)工況能效比為4.8，假定蓄冷工況制冷效 率不下降)；冬季需耗電800kwh (冬季供熱為電鍋爐)
方案一、采用全冰球蓄冷蓄熱器(在夏季工況下，冰在o'c附近進(jìn)行相變蓄 冷；在冬季工況下，冰全部變?yōu)樗M(jìn)行顯熱蓄熱供熱，蓄熱溫度為9(TC，最 低供熱溫度為7(TC)
1、 全量(100%)蓄冷需要蓄冷器體積V=QV R^14立方米
2、 此體積水用于冬季蓄熱供熱能夠滿足全量蓄熱供熱需求的比例為-
VX h水/Q熱:37.6W
3、 蓄冷蓄熱總用電(低谷電價(jià)用電量):100%X250+37. 6%X800=550. 8kwh 方案二采用復(fù)合相變蓄冷蓄熱器(保持蓄冷蓄熱器總體積V44. 16立方米
不變，封裝冰球體積V冰球-11立方米，相變蓄熱球體積Vs柳-3立方米，混合放 置,在夏季工況下，冰在O'C附近進(jìn)行相變蓄冷蓄熱，蓄熱球蓄冷量忽略；在冬 季工況下，冰全部變?yōu)樗M(jìn)行顯熱蓄熱供熱，蓄熱溫度為90'C，最低供熱溫 度為7(TC，相變蓄熱球在78'C附近進(jìn)行相變蓄熱供熱。
1、 復(fù)合相變蓄冷蓄熱器用于夏季蓄冷供冷能夠滿足全量蓄冷供冷需求的比 例為V,* R*AU=78.5% (假定蓄熱球蓄冷能力為O)
2、 復(fù)合相變蓄冷蓄熱器用于冬季蓄熱供熱能夠滿足全量蓄熱供熱需求的比 例為(V冰球* h水+V蓄熱球* Rsa ) /Q熱=90%
3、 蓄冷蓄熱總用電(低谷電價(jià)用電量)78. 5%*250+90%*800=916. 5kwh 從蓄冷蓄熱總用電計(jì)算可看出，釆用復(fù)合相變蓄冷蓄熱器可顯著提高蓄冷蓄
熱總量，從而提高相變貯能工程的收益，另外，冰球蓄放冷過程與相變蓄熱球蓄 放熱過程均近為等溫過程，可提高系統(tǒng)在雙工況下運(yùn)行的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合相變蓄冷蓄熱器，它包括蓄能材料容器(1)、蓄能材料、進(jìn)液管(4)、出液管(5)，其特征在于，所述的蓄能材料容器(1)內(nèi)置有相變蓄冷體(2)、相變蓄熱體(3)兩種相變蓄能材料，所述的相變蓄冷體(2)與相變蓄熱體(3)交叉放置于蓄能材料容器(1)內(nèi)，蓄能工程中的載冷或載熱劑通過進(jìn)液管(4)進(jìn)入復(fù)合相變蓄冷蓄熱器，與其內(nèi)的相變蓄冷體(2)或相變蓄熱體(3)進(jìn)行能量交換，完成蓄冷、供冷、蓄熱或供熱過程后，經(jīng)出液管(5)導(dǎo)出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合相變蓄冷蓄熱器，其特征在于，所述的 相變蓄冷體(2)為冰水、冰球、相變蓄冷球、相變蓄冷塊或相變蓄 冷板，它們的材料主要為冰或水或鹽容液；所述的相變蓄熱體(3) 可為相變蓄熱球、相變蓄熱塊或相變蓄熱板，它們的材料為無機(jī)結(jié) 晶水合物或有機(jī)相變材料，所述的有機(jī)相變材料選用石蠟，無機(jī)結(jié) 晶水合物選用NaOH化0或FeS04 *7H20或Ba(0H) 2別20或MgN03 6&0 或Na3P04 12H20。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種復(fù)合相變蓄冷蓄熱器，它包括蓄能材料容器、蓄能材料、進(jìn)液管、出液管，其特點(diǎn)是，蓄能材料容器內(nèi)置有相變蓄冷體、相變蓄熱體兩種相變蓄能材料，所述的相變蓄冷體與相變蓄熱體交叉放置于蓄能材料容器內(nèi)，蓄能工程中的載冷或載熱劑通過進(jìn)液管進(jìn)入復(fù)合相變蓄冷蓄熱器，與其內(nèi)的蓄冷體或蓄熱體進(jìn)行能量交換，完成蓄冷、供冷、蓄熱或供熱過程后，經(jīng)出液管導(dǎo)出。本實(shí)用新型的有益效果該裝置可用夏季蓄冷供冷、冬季蓄熱供熱兩種工況，在雙工況下，主要貯存能量的方式均為相變貯能方式，該裝置可顯著提高相變貯能工程的收益，同時(shí)也可提高系統(tǒng)在雙工況下運(yùn)行的穩(wěn)定性。
文檔編號F24F5/00GK201000294SQ20072006661
公開日2008年1月2日 申請日期2007年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者曹寶文, 蘇樹強(qiáng), 峻 鄒 申請人:蘇樹強(qiáng)