14-2內相變蓄能介質的熔點小于第三相變蓄熱單元14-3內相變蓄能介質的熔點；第一相變蓄熱單元14-1、第二相變蓄熱單元14-2和第三相變蓄熱單元14-3上設有供蓄熱介質流通的孔洞16。其中，第一相變蓄熱單元14-1上設有第二放熱介質入口 8和第二放熱介質出口 7，第二相變蓄熱單元14-2上設有第三放熱介質入口 6和第三放熱介質出口 5，第三相變蓄熱單元14-3上設有第四放熱介質入口 4和第四放熱介質出口3。
[0029]蓄熱罐體2上設有第一放熱介質入口12和第一放熱介質出口 11，放熱盤管換熱組件9包括第一放熱盤管換熱器9-1、第二放熱盤管換熱器9-2、第三放熱盤管換熱器9-3和第四放熱盤管換熱器9-4;所有放熱盤管換熱器呈單螺旋結構或雙螺旋結構，其中第一放熱盤管換熱器9-1布置在蓄熱罐體2內的中部(級聯(lián)式相變蓄熱裝置14的外部)且兩端分別與第一放熱介質入口 12、第一放熱介質出口 11相連;第二放熱盤管換熱器9-2布置在第一相變蓄熱單元14-1內且兩端分別與第二放熱介質入口 8、第二放熱介質出口 7相連;第三放熱盤管換熱器9-3布置在第二相變蓄熱單元14-2內且兩端分別與第三放熱介質入口 6、第三放熱介質出口 5相連;第四放熱盤管換熱器9-4布置在第三相變蓄熱單元14-3內且兩端分別與第四放熱介質入口 4、第四放熱介質出口 3相連。第一放熱盤管換熱器9-1、第二放熱盤管換熱器9-2、第三放熱盤管換熱器9-3和第四放熱盤管換熱器9-4之間相互連接；S卩:第一放熱介質出口 11與第二放熱介質入口 8相連，第二放熱介質出口 7與第三放熱介質入口 6相連，第三放熱介質出口 5與第四放熱介質入口 4相連;第四放熱介質出口 3和第一放熱介質入口 12分別連接能量利用裝置10的連接。
[0030]太陽能集熱裝置15布置在蓄熱罐體2外部，通過蓄熱介質入口I和蓄熱介質出口 13與蓄熱罐體2連接;太陽能集熱裝置15通過接收太陽能，將太陽能轉化成蓄熱介質的熱能，然后升溫后的蓄熱介質從蓄熱介質入口進入蓄熱罐體內。
[0031]進一步，放熱盤管換熱組件9管內、管外部設有散熱翅片。
[0032]進一步，能量利用裝置10選用熱電轉換裝置、供暖裝置或供熱水裝置中的一種。
[0033]實施例2:如圖3所示，本實用新型提供一種級聯(lián)式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置，該結構與實施例1的結構基本相同，區(qū)別在于:交換蓄熱罐體2上的第一放熱介質入口 12和第一放熱介質出口 11，使放熱介質從第一放熱介質出口 11進入，從第一放熱介質入口 12流出;然后再進入相變蓄熱單元。
[0034]實施例3:如圖4所示，本實用新型提供一種級聯(lián)式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置，該結構與實施例2的結構基本相同，區(qū)別在于:蓄熱罐體2中部的雙螺旋結構放熱盤管換熱器9-1改為單螺旋結構，將第一放熱介質出口 11的位置向上移。
[0035]實施例4:本實用新型公開了一種如圖1所示的級聯(lián)式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置的使用方法，包括蓄熱過程和放熱過程；
[0036]蓄熱過程:來自太陽能集熱裝置15的熱量被流過的蓄熱介質吸收，蓄熱介質溫度升高，通過蓄熱介質入口 I進入蓄熱罐體2內，蓄熱介質通過相變蓄熱單元上的孔洞16流經相變蓄熱裝置14，將熱量向下依次傳遞給多個相變蓄熱單元內部的相變蓄熱介質；蓄熱介質溫度降低、降溫后的蓄熱介質通過蓄熱介質出口 13返回太陽能集熱裝置15，直至整個蓄熱罐體2內的蓄熱介質變?yōu)橄嗤母邷匾簯B(tài)；
[0037]放熱過程:放熱介質通過第一放熱介質入口12進入蓄熱罐體2內部的放熱盤管換熱組件9，吸熱后的放熱介質從蓄熱罐體2內依次進入上下排布的相變蓄熱單元，并從最上部的第四放熱介質出口3流出，完成放熱過程；
[0038]放熱過程中，蓄熱罐體2內的蓄熱介質溫度首先降低，之后多個相變蓄熱單元的蓄熱溫度從下至上依次降低，當所有相變蓄熱單元發(fā)生相變成為固態(tài)時，整個蓄熱裝置放熱結束。
[0039]本實用新型公開的一種級聯(lián)式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置，增加了級聯(lián)式相變蓄熱裝置，不僅實現(xiàn)顯熱和潛熱的儲存，更增強了蓄熱罐出口溫度的穩(wěn)定性;利用太陽能對蓄熱介質加熱，實現(xiàn)級聯(lián)式相變蓄熱裝置的蓄熱;不僅利用了清潔能源，還滿足能量利用裝置的溫度需求;級聯(lián)式相變蓄熱裝置內設有多個相變蓄熱單元，并填充不同熔點的相變蓄熱介質；利用相變蓄熱裝置內相變蓄熱介質的相變潛熱，可以延長釋熱溫度的穩(wěn)定時間。
[0040]以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種級聯(lián)式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置，其特征在于，包括:蓄熱罐體(2)，級聯(lián)式相變蓄熱裝置(14)，放熱盤管換熱組件(9)和太陽能集熱裝置(15); 所述蓄熱罐體(2)的頂部布置有蓄熱介質入口(I)，底部布置有蓄熱介質出口(13); 所述級聯(lián)式相變蓄熱裝置(14)布置在所述蓄熱罐體(2)內的上部； 所述蓄熱罐體(2)內自下而上設置所述放熱盤管換熱組件(9)，所述放熱盤管換熱組件(9)設有分別與能量利用裝置(10)的兩端相連的入口和出口； 所述太陽能集熱裝置(15)布置在所述蓄熱罐體(2)外部，通過蓄熱介質入口(I)和蓄熱介質出口( 13)與所述蓄熱罐體(2)連接。2.根據(jù)權利要求1所述的級聯(lián)式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置，其特征在于，所述放熱盤管換熱組件(9)包括多個呈上下位置關系的放熱盤管換熱器，所述放熱盤管換熱器呈單螺旋結構或雙螺旋結構，且分別設置在所述級聯(lián)式相變蓄熱裝置(14)的內部和外部，相鄰兩個所述放熱盤管換熱器之間連通，最上部的所述放熱盤管換熱器的出口、最下部的所述放熱盤管換熱器的入口分別與能量利用裝置(10)的兩端相連。3.根據(jù)權利要求2所述的級聯(lián)式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置，其特征在于，所述級聯(lián)式相變蓄熱裝置(14)內設有多個獨立、上下排布的相變蓄熱單元，每一個所述相變蓄熱單元內均布置有一個放熱盤管換熱器，每一個所述相變蓄熱單元上均設有放熱介質入口和放熱介質出口。4.根據(jù)權利要求3所述的級聯(lián)式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置，其特征在于，所有所述相變蓄熱單元上布置有蓄熱介質流通的孔洞(16)。5.根據(jù)權利要求1所述的級聯(lián)式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置，其特征在于，所述放熱盤管換熱組件(9)管內、管外部設有散熱翅片。6.根據(jù)權利要求1所述的級聯(lián)式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置，其特征在于，所述能量利用裝置(10)選用熱電轉換裝置、供暖裝置或供熱水裝置中的一種。
【專利摘要】本實用新型公開了一種級聯(lián)式太陽能集熱單罐相變蓄、放熱裝置，包括：蓄熱罐體，級聯(lián)式相變蓄熱裝置，放熱盤管換熱組件和太陽能集熱裝置；蓄熱罐體的頂部布置有蓄熱介質入口，底部布置有蓄熱介質出口；級聯(lián)式相變蓄熱裝置布置在蓄熱罐體內的上部；蓄熱罐體內自下而上設置放熱盤管換熱組件，放熱盤管換熱組件設有分別與能量利用裝置的兩端相連的入口和出口；太陽能集熱裝置布置在蓄熱罐體外部，通過蓄熱介質入口和蓄熱介質出口與蓄熱罐體連接。本實用新型不僅實現(xiàn)顯熱和潛熱的儲存，更增強了蓄熱罐出口溫度的穩(wěn)定性；利用太陽能對蓄熱介質加熱，實現(xiàn)級聯(lián)式相變蓄熱裝置的蓄熱；不僅利用了清潔能源，還滿足能量利用裝置的溫度需求。
【IPC分類】F28D20/02
【公開號】CN205245861
【申請?zhí)枴緾N201521091535
【發(fā)明人】鹿院衛(wèi), 李小麗, 吳玉庭, 馬重芳
【申請人】北京工業(yè)大學
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月24日