本实用新型涉及纳米复合材料蓄热储能及供暖技术领域,尤其涉及一种纳米复合金属相变储能导热油系统。
背景技术:
导热油作为工业油传热介质,热稳定性好,传热效率好,散热快,在石化、印染、化纤等领域应用广泛。导热油工业运用的载体通常为导热油锅炉,对煤、油、气等可燃资源消耗量大,生产成本高,同时也会排放大量废气,污染严重。由于电能为清洁能源,采用电能的蓄热储热装置能较好的解决上述废弃污染的问题,然而随着电需求的不断增加,供电谷峰也正逐年增大,导致在运行高峰期用电成本仍然较高,同时现有的蓄热储热装置在远距离输送时能耗较大。
技术实现要素:
为了克服现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种成本低、转换效率高、安全环保的一种纳米复合金属相变储能导热油系统,且能以较少能耗进行远程热量输送。
本实用新型的目的采用如下技术方案实现:
一种纳米复合金属相变储能导热油系统,包括箱体和内胆,所述箱体和内胆之间设置有保温层,所述内胆中设置有呈阵列式分布的储能盒,所述储能盒内安装有纳米复合金属相变材料并由加热管加热后进行蓄热,相邻的储能盒之间留有用于惰性气体进出的空隙,所述箱体两侧设置有与第一换热器连接的进风管和出风管,所述进风管上安装有变频风机,所述第一换热器上设置有进油管和出油管,所述变频风机驱动由储能盒加热的惰性气体在进风管、内胆、出风管和换热器内循环流动并将导热油加热;
所述出油管和进油管均与第二换热器连接,所述第二换热器上设置有进水管和出水管,所述出油管上设置有油气分离器并在油气分离器底部的导热油出口安装有循环油泵,所述循环油泵驱动导热油在进油管、油气分离器、第一换热器、出油管和第二换热器内循环流动并将水加热。
所述进风管、出风管、进油管、出油管、油气分离器、第一换热器和第二换热器均包覆有保温材料。
所述箱体上设有用于补充惰性气体的充气管和排气管。
所述箱体两侧设置有进风口和出风口且出风口高于进风口,所述进风口设有进风门并由进风门电机驱动传动机构实现开关门动作,所述进风管和出风管分别与进风口和出风口连接。
所述箱体外设置有控制柜,储能盒、进风口、出风口、进油管、出油管、进水管和出水管均设置有温度传感器,所述变频风机、进风门电机、循环油泵、温度传感器和各个加热管均与控制柜连接。
所述箱体包括周向设置在底盘上的外框和安装在外框上方的顶板,外框内部、底盘上方、顶板下方均设置有保温层,保温层包覆在内胆外表面,所述内胆为不锈钢内胆。
所述储能盒分为上下两组,每组储能盒包括两排以上的储能盒,每排有3个储能盒,所述加热管设置在同组的相邻两排储能盒之间。
所述储能盒整体为长方体结构,外表面为波浪形结构。
相比现有技术,本实用新型的有益效果在于:
1、传热效率高,安全性好:采用二级蓄热机制,先用循环流动的惰性气体在第一换热器内对导热油(蓄热效果好)进行加热,再用循环流动的导热油在第二换热器内对用热端的水进行加热,且各管路和主要部件包覆有保温材料,便于以较少能耗进行远距离输送。
2、蓄热和换热效果好:采用纳米复合金属相变材料,蓄热量高,储能盒表面为波浪形结构,加大换热面积,提高升温速度,同时内胆采用不锈钢材质,提高传热效率,且结构牢固,且由于换热器外置于箱体,可增加箱体使用面积,提高蓄热和换热效果。
3、通过设置温度传感器并通过控制柜实现智能化控制,操作方便,工作稳定,可靠性好,且成本低,使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型的俯视图;
图2为本实用新型箱体的主视图;
图中标记及对应件为:1-外框,2-底盘,3-顶板,4-保温层,5-进风口,6-储能盒,7-不锈钢内胆,8-出风口,9-充气管,10-排气管,11-进风门电机,12-变频风机,13-进风管,14-出风管,15-第一换热器,16-进油管,17-出油管,18-油气分离器,19-循环油泵,20-第二换热器,21-进水管,22-出水管。
具体实施方式
以下将结合附图,对本实用新型进行更为详细的描述,需要说明的是,下参照附图对本实用新型进行的描述仅是示意性的,而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合,以构成未在以下描述中示出的其他实施例。
如图1、图2所示,本实用新型提供的纳米复合金属相变储能导热油系统,包括箱体、控制柜(图未示)和固定在箱体内的储能盒6、加热管(图未示),所述箱体包括周向设置在底盘2上的外框1和安装在外框1上方的顶板3,外框1内部、底盘2上方、顶板3下方均设置有保温层4,保温层4包覆在内胆外表面,所述储能盒6在内胆中呈阵列式分布,相邻的储能盒6之间留有用于气体进出的空隙,储能盒6内安装有纳米复合金属相变材料,所述箱体两侧设置有进风口和出风口8,所述出风口8高于进风口,以利于气体升温后在箱体内的快速流动;
所述进风口设有进风门并由进风门电机11驱动传动机构实现开关门动作,所述进风口和出风口8分别与进风管13和出风管14连接,所述进风管13和出风管14均与第一换热器15连接,所述第一换热器15上设置有进油管16和出油管17,所述进风管13上安装有变频风机12,所述变频风机12驱动气体在进风管13、内胆、出风管14和换热器内循环流动;
所述出油管17和进油管16均与第二换热器20连接,所述第二换热器20上设置有进水管21和出水管22,所述出油管17上设置有油气分离器18并在油气分离器18底部的导热油出口安装有循环油泵19,所述循环油泵19驱动导热油在进油管16、油气分离器18、第一换热器15、出油管17和第二换热器20内循环流动;
所述储能盒6、进风口、出风口8、进油管16、出油管17、进水管21和出水管22均设置有温度传感器以进行实时温度检测,所述变频风机12、进风门电机11、循环油泵19、各个温度传感器和各个加热管均与控制柜连接,在本实施例中,气体采用氮气或氩气等惰性气体,具有蓄热量大、安全性好的优点。
进一步地,所述箱体上设有充气管9和排气管10,用于在开始时替换内部空气以及在惰性气体流失时补充气体。
进一步地,所述进风管13、出风管14、进油管16、出油管17、油气分离器18、第一换热器15和第二换热器20均包覆有保温材料,以减少能耗并便于导热油远程输送。
进一步地,所述储能盒6分为上下两组,每组储能盒6包括两排以上的储能盒6,每排有3个储能盒6,所述加热管设置在同组的相邻两排储能盒6之间;所述储能盒6整体为长方体结构,外表面为波浪形结构,以获得较大的传热面积。
进一步地,所述外框1、内胆和顶板3均由金属制成,以增强结构强度;所述内胆为不锈钢内胆7,能避免气体中杂质对箱体内壁的腐蚀,提升安全性能,且有助于提高空气流动速度。
具体实施时,将本实用新型的各部件进行一体安装,先通过充气管9和排气管10向箱体内填充氮气或氩气,将箱体内的空气排出后封闭充气管9和排气管10,储能盒6在夜晚谷电期间由加热管加热后进行蓄热,并对惰性气体进行加热,在白天则通过变频风机12使得惰性气体循环流动到第一换热器15,在第一换热器15中对导热油进行加热,导热油作为热载体,在第二换热器20中对水进行加热,整个系统通过控制柜来对所加热的油、水温度进行智能化控制。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式,不能以此来限定本实用新型保护的范围,本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。
1.一种纳米复合金属相变储能导热油系统,包括箱体和内胆,其特征在于:所述箱体和内胆之间设置有保温层,所述内胆中设置有呈阵列式分布的储能盒,所述储能盒内安装有纳米复合金属相变材料并由加热管加热后进行蓄热,相邻的储能盒之间留有用于惰性气体进出的空隙,所述箱体两侧设置有与第一换热器连接的进风管和出风管,所述进风管上安装有变频风机,所述第一换热器上设置有进油管和出油管,所述变频风机驱动由储能盒加热的惰性气体在进风管、内胆、出风管和换热器内循环流动并将导热油加热;
所述出油管和进油管均与第二换热器连接,所述第二换热器上设置有进水管和出水管,所述出油管上设置有油气分离器并在油气分离器底部的导热油出口安装有循环油泵,所述循环油泵驱动导热油在进油管、油气分离器、第一换热器、出油管和第二换热器内循环流动并将水加热。
2.如权利要求1所述的纳米复合金属相变储能导热油系统,其特征在于:所述进风管、出风管、进油管、出油管、油气分离器、第一换热器和第二换热器均包覆有保温材料。
3.如权利要求2所述的纳米复合金属相变储能导热油系统,其特征在于:所述箱体上设有用于补充惰性气体的充气管和排气管。
4.如权利要求3所述的纳米复合金属相变储能导热油系统,其特征在于:所述箱体两侧设置有进风口和出风口且出风口高于进风口,所述进风口设有进风门并由进风门电机驱动传动机构实现开关门动作,所述进风管和出风管分别与进风口和出风口连接。
5.如权利要求4所述的纳米复合金属相变储能导热油系统,其特征在于:所述箱体外设置有控制柜,储能盒、进风口、出风口、进油管、出油管、进水管和出水管均设置有温度传感器,所述变频风机、进风门电机、循环油泵、温度传感器和各个加热管均与控制柜连接。
6.如权利要求5所述的纳米复合金属相变储能导热油系统,其特征在于:所述箱体包括周向设置在底盘上的外框和安装在外框上方的顶板,外框内部、底盘上方、顶板下方均设置有保温层,保温层包覆在内胆外表面,所述内胆为不锈钢内胆。
7.如权利要求6所述的纳米复合金属相变储能导热油系统,其特征在于:所述储能盒分为上下两组,每组储能盒包括两排以上的储能盒,每排有3个储能盒,所述加热管设置在同组的相邻两排储能盒之间。
8.如权利要求1-7任一项所述的纳米复合金属相变储能导热油系统,其特征在于:所述储能盒整体为长方体结构,外表面为波浪形结构。
技术总结