本實(shí)用新型涉及儲(chǔ)熱供熱研究領(lǐng)域，特別涉及一種車載型儲(chǔ)熱供熱裝置。

背景技術(shù)：

目前供熱方式主要可以分為大型集中式熱網(wǎng)供熱和小型分散式獨(dú)立供熱。但是這兩種供熱方式分別存在不足，例如由于城鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，集中式供熱管網(wǎng)建設(shè)和改造在某些地區(qū)存在困難，而小型區(qū)域鍋爐房數(shù)量較多，改造規(guī)模較大，部分采用天然氣、電力等能源進(jìn)行供熱的用戶產(chǎn)生了較高的費(fèi)用，降低了供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。另一方面，工業(yè)企業(yè)每年產(chǎn)生余熱、廢熱占其能源總消耗的比例較高，而回收利用的余熱資源特別是150℃以下的中低溫余熱資源較少，造成了熱能的極大浪費(fèi)。

針對上述問題，國內(nèi)外已開始對移動(dòng)儲(chǔ)熱供熱領(lǐng)域進(jìn)行研究和開發(fā)，但由于處于初步階段，尚需要克服以下問題：現(xiàn)有的儲(chǔ)熱設(shè)備均為一體化設(shè)計(jì)，必須充熱達(dá)到一定程度以及放熱到一定程度，才能執(zhí)行下一個(gè)循環(huán)，充放熱時(shí)間長，且單位體積儲(chǔ)能量低，部分儲(chǔ)能材料的安全性能低，另外，報(bào)廢后需整體報(bào)廢，體積大處理困難，對環(huán)境的污染也較大等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種車載型儲(chǔ)熱供熱裝置，該裝置利用工業(yè)廢熱來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離供熱，包括若干個(gè)獨(dú)立控制的儲(chǔ)熱單元模塊，為單元組合式車載儲(chǔ)熱/供熱系統(tǒng)，可解決無供熱網(wǎng)路區(qū)域的部分用戶的供熱問題，具有結(jié)構(gòu)簡單、供熱效率高、工作靈活、組裝方便的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：車載型儲(chǔ)熱供熱裝置，包括充熱換熱裝置、熱運(yùn)輸裝置和放熱換熱裝置，充熱換熱裝置設(shè)置在工業(yè)熱源處，放熱換熱裝置設(shè)置在熱需求用戶處；熱運(yùn)輸裝置包括運(yùn)輸車，設(shè)置在運(yùn)輸車上的保溫箱體、控制器，以及設(shè)置在保溫箱體內(nèi)部的儲(chǔ)熱單元模塊、導(dǎo)熱管路和泵送系統(tǒng)，所述儲(chǔ)熱單元模塊有多個(gè)，每個(gè)儲(chǔ)熱單元模塊分別與導(dǎo)熱管路的一個(gè)分支相連，在該分支上設(shè)有導(dǎo)通閥門，每個(gè)導(dǎo)通閥門以及泵送系統(tǒng)分別與控制器連接；在進(jìn)行充熱時(shí)，導(dǎo)熱管路與充熱換熱裝置中的工廠余熱輸送管路相連，在進(jìn)行放熱時(shí)，導(dǎo)熱管路與放熱換熱裝置中的用戶側(cè)輸送管路相連。本實(shí)用新型通過將儲(chǔ)熱單元進(jìn)行模塊化，可根據(jù)用戶供熱需求，合理進(jìn)行儲(chǔ)熱、放熱，提高工作效率，延長使用壽命。

優(yōu)選的，所述每個(gè)儲(chǔ)熱單元模塊內(nèi)均設(shè)有溫控裝置和壓力監(jiān)控裝置，溫控裝置和壓力監(jiān)控裝置分別與控制器相連。從而可以對每一個(gè)儲(chǔ)熱單元模塊進(jìn)行溫度和壓力監(jiān)測，保障系統(tǒng)的工作穩(wěn)定。

優(yōu)選的，所述保溫箱體包括柜體和巖棉層，所述巖棉層包裹在柜體的表面。從而實(shí)現(xiàn)保溫。

優(yōu)選的，所述保溫箱體至少一個(gè)側(cè)面可翻轉(zhuǎn)打開。從而便于安裝、拆卸內(nèi)部的各個(gè)裝置。

優(yōu)選的，導(dǎo)熱管路包括一主管路和若干個(gè)分支管路，每個(gè)儲(chǔ)熱單元模塊分別與導(dǎo)熱管路的一個(gè)分支管路相連，分支管路分為兩段，一段為直管段，與主管路連接，另一段為蛇形段，封裝在儲(chǔ)熱單元模塊內(nèi)部，所述導(dǎo)通閥門設(shè)置在直管段上。通過設(shè)置如上的導(dǎo)熱管路，可以在實(shí)現(xiàn)分別獨(dú)立控制的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高換熱效率。

優(yōu)選的，每個(gè)儲(chǔ)熱單元模塊均包括儲(chǔ)熱保溫箱體和儲(chǔ)熱材料，儲(chǔ)熱材料采用相變儲(chǔ)熱材料。采用這類材料可以在實(shí)現(xiàn)恒定高溫度供熱的同時(shí)減少模塊的體積。

更進(jìn)一步的，不同儲(chǔ)熱單元模塊中采用的儲(chǔ)熱材料不同。用戶可以根據(jù)熱源溫度、需求方溫度條件、儲(chǔ)熱材料的成本等選擇儲(chǔ)熱材料，從而可以更匹配其供熱需求。

優(yōu)選的，所述儲(chǔ)熱單元模塊在保溫箱體內(nèi)等間距排列。從而便于維護(hù)更換單個(gè)模塊，且便于導(dǎo)熱管路的布置。

優(yōu)選的，分支管路中的蛇形段、儲(chǔ)熱保溫箱體和儲(chǔ)熱材料采用下述任意一種封裝模式封裝在儲(chǔ)熱單元模塊內(nèi)部：鋼球封裝、有機(jī)材料封裝、棒式封裝、片式封裝。從而增加熱交換表面積，減少傳熱熱阻，提高儲(chǔ)熱放熱效率。

優(yōu)選的，所述用戶側(cè)輸送管路、工廠余熱輸送管路中的傳熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油或者水。

優(yōu)選的，所述泵送系統(tǒng)采用變頻調(diào)節(jié)泵。從而可以控制管路中傳熱介質(zhì)的流速，進(jìn)而控制傳遞的熱量。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本實(shí)用新型提供一種能夠用于工業(yè)廢熱利用的車載型儲(chǔ)熱供熱裝置，該裝置包括多個(gè)儲(chǔ)熱單元模塊，各個(gè)儲(chǔ)熱單元模塊在充放熱時(shí)可單獨(dú)控制，具有靈活、高效的優(yōu)點(diǎn)，適用于大部分工業(yè)企業(yè)如電廠、水泥廠、鋼廠等廢氣和余熱、廢熱資源的回收利用，從而提供到城鎮(zhèn)無供熱網(wǎng)絡(luò)地區(qū)的公共場所、小型社區(qū)和某些野外作業(yè)，滿足其用熱需要。

2、本實(shí)用新型中儲(chǔ)熱單元模塊分別獨(dú)立，其內(nèi)部的儲(chǔ)熱材料可根據(jù)熱源溫度及需求方溫度條件等進(jìn)行自主選擇，滿足不同客戶群的需求。

3、本實(shí)用新型中儲(chǔ)熱單元模塊彼此獨(dú)立，便于組裝，可便于進(jìn)行規(guī)?；⒛K化生產(chǎn)。

4、本實(shí)用新型中采用高效的相變儲(chǔ)熱材料，可提高單次運(yùn)輸熱量能力，同時(shí)增加了換熱效率從而提高整個(gè)系統(tǒng)的供熱效率。

附圖說明

圖1是本實(shí)施例裝置的回收工業(yè)廢熱的原理圖。

圖2是本實(shí)施例裝置中熱運(yùn)輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)施例中儲(chǔ)熱單元模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

參見圖1，本實(shí)施例車載型儲(chǔ)熱供熱裝置，包括充熱換熱裝置4、熱運(yùn)輸裝置3和放熱換熱裝置5，充熱換熱裝置4設(shè)置在工業(yè)熱源1處，放熱換熱裝置5設(shè)置在熱需求用戶2處。工業(yè)熱源主要包括能耗較高的企業(yè)，比如鋼鐵行業(yè)、水泥行業(yè)、金屬加工行業(yè)，化工行業(yè)等。工業(yè)熱源1處的余熱通過工廠余熱輸送管路中的傳熱介質(zhì)(水或?qū)嵊?傳遞到熱運(yùn)輸裝置3，然后熱運(yùn)輸裝置3行駛到熱需求用戶2處，用戶側(cè)輸送管路中的傳熱介質(zhì)將熱運(yùn)輸裝置3的熱量傳遞到用戶側(cè)蓄熱裝置中。

參見圖2，本實(shí)施例中熱運(yùn)輸裝置包括運(yùn)輸車301，設(shè)置在運(yùn)輸車301上的保溫箱體304、控制器，以及設(shè)置在保溫箱體304內(nèi)部的儲(chǔ)熱單元模塊302、導(dǎo)熱管路303和泵送系統(tǒng)。儲(chǔ)熱單元模塊302有多個(gè)，并列兩排等距排列。導(dǎo)熱管路303包括一主管路和若干個(gè)分支管路，每個(gè)儲(chǔ)熱單元模塊分別與一個(gè)分支管路相連，分支管路分為兩段，一段為直管段，與主管路連接，另一段為蛇形段，封裝在儲(chǔ)熱單元模塊內(nèi)部，在直管段上設(shè)置有導(dǎo)通閥門。每個(gè)導(dǎo)通閥門以及泵送系統(tǒng)分別與控制器連接。在進(jìn)行充熱時(shí)，導(dǎo)熱管路與充熱換熱裝置中的工廠余熱輸送管路相連，在進(jìn)行放熱時(shí)，導(dǎo)熱管路與放熱換熱裝置中的用戶側(cè)輸送管路相連。

同時(shí)，所述每個(gè)儲(chǔ)熱單元模塊內(nèi)還設(shè)有溫控裝置和壓力監(jiān)控裝置，溫控裝置、壓力監(jiān)控裝置分別與控制器相連。從而可以對每一個(gè)儲(chǔ)熱單元模塊進(jìn)行溫度和壓力的監(jiān)測，保障系統(tǒng)的工作穩(wěn)定。

另外，本實(shí)施例中為了實(shí)現(xiàn)保溫，保溫箱體在其柜體外側(cè)還包裹有巖棉層。為了方便安裝拆卸，保溫箱體至少一個(gè)側(cè)面可翻轉(zhuǎn)打開。

參見圖3，本實(shí)施例中，每個(gè)儲(chǔ)熱單元模塊均包括儲(chǔ)熱保溫箱體和儲(chǔ)熱材料，儲(chǔ)熱保溫箱體可以采用如上所述的保溫箱體，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的其他保溫箱體，這里不再贅述。分支管路中的蛇形段、儲(chǔ)熱保溫箱體和儲(chǔ)熱材料采用鋼球封裝、有機(jī)材料封裝、棒式封裝、片式封裝等方式封裝在儲(chǔ)熱單元模塊內(nèi)部。

為提高儲(chǔ)熱密度，本實(shí)施例儲(chǔ)熱介質(zhì)采用相變儲(chǔ)熱材料。通過固—液可逆轉(zhuǎn)變過程來吸熱和放熱，所吸收和放出的熱量稱為潛熱。相變儲(chǔ)熱材料的儲(chǔ)熱能力通常為水的2～3倍，同時(shí)在潛熱釋放過程中，溫度變化較小，可以在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)恒定溫度供熱。同時(shí)，因?yàn)橄嘧儾牧系膬?chǔ)熱密度大，可減少蓄熱裝置的體積，在同樣負(fù)載的情況下，可儲(chǔ)存更多熱能，使系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性得到較大提高。同時(shí)，相變儲(chǔ)熱材料可以根據(jù)熱源溫度及需求方溫度條件，選取不同儲(chǔ)熱材料。例如有機(jī)相變儲(chǔ)熱材料、無機(jī)相變儲(chǔ)熱材料、添加有導(dǎo)熱金屬的相變儲(chǔ)熱材料等。本實(shí)施例中的相變儲(chǔ)熱材料采用赤藻糖醇。

另外，基于實(shí)際熱源溫度、用戶需要的溫度條件、儲(chǔ)熱材料的成本等，可以將儲(chǔ)熱單元模塊中的儲(chǔ)熱材料設(shè)置為不同種類。從而增加裝置使用的靈活性。

本實(shí)施例中，所述泵送系統(tǒng)采用變頻調(diào)節(jié)泵，從而可以自主調(diào)節(jié)控制管路中傳熱介質(zhì)的流速，進(jìn)而控制傳遞的熱量。

本實(shí)施例所述車載型儲(chǔ)熱供熱裝置的工作方法，包括步驟：

(1)充熱階段：在進(jìn)行充熱時(shí)，先通過控制器選擇待導(dǎo)通的導(dǎo)通閥門，然后將導(dǎo)熱管路與充熱換熱裝置中的工廠余熱輸送管路相連，開啟泵送系統(tǒng)，工廠余熱輸送管路中的傳熱介質(zhì)將工業(yè)熱源的熱量傳遞到相應(yīng)的儲(chǔ)熱單元模塊，儲(chǔ)熱單元模塊中的相變儲(chǔ)熱材料儲(chǔ)熱；

在充熱過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測每一個(gè)待充熱的儲(chǔ)熱單元模塊的溫度，一旦溫度達(dá)到該儲(chǔ)熱單元模塊對應(yīng)的預(yù)設(shè)高值，則發(fā)送信號(hào)到控制器，控制器控制該儲(chǔ)熱單元模塊對應(yīng)的導(dǎo)通閥門關(guān)閉，其余儲(chǔ)熱單元模塊繼續(xù)充熱；

重復(fù)上述步驟，直至所有待充熱的儲(chǔ)熱單元模塊對應(yīng)的導(dǎo)通閥門均關(guān)閉，結(jié)束充熱；

(2)放熱階段：在要進(jìn)行放熱時(shí)，根據(jù)用戶供熱需求，先通過控制器選擇待導(dǎo)通的導(dǎo)通閥門，然后將導(dǎo)熱管路與放熱換熱裝置中的用戶側(cè)輸送管路相連，開啟泵送系統(tǒng)，用戶側(cè)輸送管路中的傳熱介質(zhì)將儲(chǔ)熱單元模塊的熱量傳遞到用戶側(cè)蓄熱裝置中；

在放熱過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測每一個(gè)待放熱的儲(chǔ)熱單元模塊的溫度，一旦溫度達(dá)到該儲(chǔ)熱單元模塊對應(yīng)的預(yù)設(shè)低值，則發(fā)送信號(hào)到控制器，控制器控制該儲(chǔ)熱單元模塊對應(yīng)的導(dǎo)通閥門關(guān)閉，其余儲(chǔ)熱單元模塊繼續(xù)放熱；

重復(fù)上述步驟，直至所有待放熱的儲(chǔ)熱單元模塊對應(yīng)的導(dǎo)通閥門均關(guān)閉，則結(jié)束放熱。

上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。