【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相变储热换热，尤其涉及一种多级相变储热供热装置。
技术介绍
1、伴随着经济、社会的不断发展，能源问题逐渐成为人们关注的焦点，以太阳能、风能、潮汐能、地热能等相关可再生能源以及工业余热回收等相关能源解决形式已成为各国研究人员开发的重点。然而由于可再生能源或者废热、余热等能源均具有时间与空间的不匹配问题，不能保证全天候供应，因此寻找一种高效的蓄能手段是解决这一问题的关键。相变储能材料作为一种高储能、高节能的功能性材料受到相关研究者们重视，以相变储能材料设计相应的相变储能装置可以充分解决能源生产与使用过程中的供需不平衡问题，平衡电网负荷，有助于实现“移峰填谷”的目标。
2、现有的相变储热换热装置通常为单级模块，出口水温较为单一，并且无法利用较低品味的热能，同时无法满足同一时刻的多种出口用水温度需求，为此，提出了一种新型的多级相变储热供热装置。
3、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多级相变储热供热装置，换热效率高，热能利用率高，可实现多模式转换，满足用户不同用水需求。
2、为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
3、一种多级相变储热供热装置，包括相变储能单元、加热模块和控制模块，所述相变储能单元内腔安装有分流板，所述分流板之间固定安装有非等距泡沫金属
4、可选地，所述进水口与底部分流板之间设有排水口，所述相变储能单元的外壳包括金属内壳壁面和金属外壳壁面，所述金属内壳壁面和金属外壳壁面之间填充保温材料。
5、可选地，所述控制模块包括检测设备及pid控制器，所述检测设备安装至装置总出水口处，所述检测设备对出水口流量和水温进行检测，所述检测设备连接pid控制器，所述pid控制可以根据用户侧需求的水温输入条件控制相变储能单元之间通断和开度状态，从而改变进入相变储能单元的流量以及更改换热介质的流向，所述加热模块同样设置于总出水管段处，所述加热模块由所述pid控制器调整加热工率从而控制出口水温达到用户用水温度需求。
6、可选地，所述非等距泡沫金属螺纹管包括金属光管和泡沫金属螺纹翅扇，所述泡沫金属螺纹翅片直接烧制固定于金属光管壁面上，所述泡沫金属螺纹翅片的孔隙率大于等于90%。
7、可选地，所述泡沫金属螺纹翅片在所述金属光管上体现为两端密，中间疏，中部螺纹的螺距为两端螺纹螺距的2至3倍。
8、可选地，所述分流板预留孔径由圆心处至圆周边缘递减，预留孔洞数量由圆心处至圆周边缘递增，每层孔洞按等圆心角布置。
9、可选地，所述第一储能单元、第二储能单元和第三储能单元分别填充有相变温度从高到低的固液相变材料，所述固液相变材料在所述第一储能单元、第二储能单元和第三储能单元中的相变温度分别为80℃、60℃和40℃。
10、可选地，所述第一储能单元、第二储能单元和第三储能单元的进水口和出水口管段分别设置有第一进口阀、第一出口阀、第二进口阀、第二出口阀、第三进口阀和第三出口阀，所述第一储能单元和第二储能单元之间布置有实现单元模块串联连接的第一串联阀，以及实现单元模块并联连接的第一并联阀和第一微机泵，所述第二储能单元和第三储能单元之间布置有实现单元模块串联连接的第二串联阀，以及实现单元模块并联连接的第二并联阀和第二微机泵，所述第一储能单元和第二储能单元出口端分别设置有实现单独出水的第一热水出口阀和第二热水出口阀。
11、可选地，所述有第一进口阀、第一出口阀、第二进口阀、第二出口阀、第三进口阀、第三出口阀、第一串联阀、第一并联阀、第一微机泵、第二串联阀、第二并联阀、第二微机泵、第一热水出口阀和第二热水出口阀由控制模块控制。
12、可选地，所述加热模块为履带式陶瓷加热带。
13、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
14、非等距泡沫金属螺纹管解决了传热过程中相变材料在相变储能单元内的融化和凝固死区问题，提高了相变储能单元的蓄放热速率；
15、通过设置控制模块控制第一储能单元、第二储能单元和第三储能单元的开关，实现相变储能与释能过程中的多模式转化，满足多种用水需求，并辅以加热装置保证出水温度达到用户需求水温。
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1.一种多级相变储热供热装置，其特征在于，包括相变储能单元、加热模块和控制模块，所述相变储能单元内腔安装有分流板，所述分流板之间固定安装有非等距泡沫金属螺纹管，所述相变储能单元上下端设置有进水口和出水口，所述相变储能单元包括第一储能单元、第二储能单元和第三储能单元，所述分流板与非等距泡沫金属螺纹管之间填充有固液相变材料，所述加热模块设置于相变储能单元出口端，所述控制模块控制相变储能单元的入口流量，以及调节加热模块的加热功率调节出水温度。
2.根据权利要求1所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述进水口与底部分流板之间设有排水口，所述相变储能单元的外壳包括金属内壳壁面和金属外壳壁面，所述金属内壳壁面和金属外壳壁面之间填充保温材料。
3.根据权利要求1所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述控制模块包括检测设备及PID控制器，所述检测设备安装至装置总出水口处，所述检测设备对出水口流量和水温进行检测，所述检测设备连接PID控制器，所述PID控制可以根据用户侧需求的水温输入条件控制相变储能单元之间通断和开度状态，从而改变进入相变储能单元的流量以及更改换热介
4.根据权利要求1所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述非等距泡沫金属螺纹管包括金属光管和泡沫金属螺纹翅扇，所述泡沫金属螺纹翅片直接烧制固定于金属光管壁面上，所述泡沫金属螺纹翅片的孔隙率大于等于90%。
5.根据权利要求4所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述泡沫金属螺纹翅片在所述金属光管上体现为两端密，中间疏，中部螺纹的螺距为两端螺纹螺距的2至3倍。
6.根据权利要求1所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述分流板预留孔径由圆心处至圆周边缘递减，预留孔洞数量由圆心处至圆周边缘递增，每层孔洞按等圆心角布置。
7.根据权利要求1所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述第一储能单元、第二储能单元和第三储能单元分别填充有相变温度从高到低的固液相变材料，所述固液相变材料在所述第一储能单元、第二储能单元和第三储能单元中的相变温度分别为80℃、60℃和40℃。
8.根据权利要求1所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述第一储能单元、第二储能单元和第三储能单元的进水口和出水口管段分别设置有第一进口阀、第一出口阀、第二进口阀、第二出口阀、第三进口阀和第三出口阀，所述第一储能单元和第二储能单元之间布置有实现单元模块串联连接的第一串联阀，以及实现单元模块并联连接的第一并联阀和第一微机泵，所述第二储能单元和第三储能单元之间布置有实现单元模块串联连接的第二串联阀，以及实现单元模块并联连接的第二并联阀和第二微机泵，所述第一储能单元和第二储能单元出口端分别设置有实现单独出水的第一热水出口阀和第二热水出口阀。
9.根据权利要求8所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述有第一进口阀、第一出口阀、第二进口阀、第二出口阀、第三进口阀、第三出口阀、第一串联阀、第一并联阀、第一微机泵、第二串联阀、第二并联阀、第二微机泵、第一热水出口阀和第二热水出口阀由控制模块控制。
10.根据权利要求3所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述加热模块为履带式陶瓷加热带。
...【技术特征摘要】
1.一种多级相变储热供热装置，其特征在于，包括相变储能单元、加热模块和控制模块，所述相变储能单元内腔安装有分流板，所述分流板之间固定安装有非等距泡沫金属螺纹管，所述相变储能单元上下端设置有进水口和出水口，所述相变储能单元包括第一储能单元、第二储能单元和第三储能单元，所述分流板与非等距泡沫金属螺纹管之间填充有固液相变材料，所述加热模块设置于相变储能单元出口端，所述控制模块控制相变储能单元的入口流量，以及调节加热模块的加热功率调节出水温度。
2.根据权利要求1所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述进水口与底部分流板之间设有排水口，所述相变储能单元的外壳包括金属内壳壁面和金属外壳壁面，所述金属内壳壁面和金属外壳壁面之间填充保温材料。
3.根据权利要求1所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述控制模块包括检测设备及pid控制器，所述检测设备安装至装置总出水口处，所述检测设备对出水口流量和水温进行检测，所述检测设备连接pid控制器，所述pid控制可以根据用户侧需求的水温输入条件控制相变储能单元之间通断和开度状态，从而改变进入相变储能单元的流量以及更改换热介质的流向，所述加热模块同样设置于总出水管段处，所述加热模块由所述pid控制器调整加热工率从而控制出口水温达到用户用水温度需求。
4.根据权利要求1所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述非等距泡沫金属螺纹管包括金属光管和泡沫金属螺纹翅扇，所述泡沫金属螺纹翅片直接烧制固定于金属光管壁面上，所述泡沫金属螺纹翅片的孔隙率大于等于90%。
5.根据权利要求4所述的多级相变储热供热装置，其特征在于，所述泡沫金属螺纹翅片在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明涛，乐小龙，陈振乾，盛帮明，朱逸飞，施娟，李晓琪，倪明龙，李志远，
申请(专利权)人：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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