14-2内相变蓄能介质的熔点小于第三相变蓄热单元14-3内相变蓄能介质的熔点；第一相变蓄热单元14-1、第二相变蓄热单元14-2和第三相变蓄热单元14-3上设有供蓄热介质流通的孔洞16。其中，第一相变蓄热单元14-1上设有第二放热介质入口 8和第二放热介质出口 7，第二相变蓄热单元14-2上设有第三放热介质入口 6和第三放热介质出口 5，第三相变蓄热单元14-3上设有第四放热介质入口 4和第四放热介质出口3。
[0029]蓄热罐体2上设有第一放热介质入口12和第一放热介质出口 11，放热盘管换热组件9包括第一放热盘管换热器9-1、第二放热盘管换热器9-2、第三放热盘管换热器9-3和第四放热盘管换热器9-4;所有放热盘管换热器呈单螺旋结构或双螺旋结构，其中第一放热盘管换热器9-1布置在蓄热罐体2内的中部(级联式相变蓄热装置14的外部)且两端分别与第一放热介质入口 12、第一放热介质出口 11相连;第二放热盘管换热器9-2布置在第一相变蓄热单元14-1内且两端分别与第二放热介质入口 8、第二放热介质出口 7相连;第三放热盘管换热器9-3布置在第二相变蓄热单元14-2内且两端分别与第三放热介质入口 6、第三放热介质出口 5相连;第四放热盘管换热器9-4布置在第三相变蓄热单元14-3内且两端分别与第四放热介质入口 4、第四放热介质出口 3相连。第一放热盘管换热器9-1、第二放热盘管换热器9-2、第三放热盘管换热器9-3和第四放热盘管换热器9-4之间相互连接；S卩:第一放热介质出口 11与第二放热介质入口 8相连，第二放热介质出口 7与第三放热介质入口 6相连，第三放热介质出口 5与第四放热介质入口 4相连;第四放热介质出口 3和第一放热介质入口 12分别连接能量利用装置10的连接。
[0030]太阳能集热装置15布置在蓄热罐体2外部，通过蓄热介质入口I和蓄热介质出口 13与蓄热罐体2连接;太阳能集热装置15通过接收太阳能，将太阳能转化成蓄热介质的热能，然后升温后的蓄热介质从蓄热介质入口进入蓄热罐体内。
[0031]进一步，放热盘管换热组件9管内、管外部设有散热翅片。
[0032]进一步，能量利用装置10选用热电转换装置、供暖装置或供热水装置中的一种。
[0033]实施例2:如图3所示，本实用新型提供一种级联式太阳能集热单罐相变蓄、放热装置，该结构与实施例1的结构基本相同，区别在于:交换蓄热罐体2上的第一放热介质入口 12和第一放热介质出口 11，使放热介质从第一放热介质出口 11进入，从第一放热介质入口 12流出;然后再进入相变蓄热单元。
[0034]实施例3:如图4所示，本实用新型提供一种级联式太阳能集热单罐相变蓄、放热装置，该结构与实施例2的结构基本相同，区别在于:蓄热罐体2中部的双螺旋结构放热盘管换热器9-1改为单螺旋结构，将第一放热介质出口 11的位置向上移。
[0035]实施例4:本实用新型公开了一种如图1所示的级联式太阳能集热单罐相变蓄、放热装置的使用方法，包括蓄热过程和放热过程；
[0036]蓄热过程:来自太阳能集热装置15的热量被流过的蓄热介质吸收，蓄热介质温度升高，通过蓄热介质入口 I进入蓄热罐体2内，蓄热介质通过相变蓄热单元上的孔洞16流经相变蓄热装置14，将热量向下依次传递给多个相变蓄热单元内部的相变蓄热介质；蓄热介质温度降低、降温后的蓄热介质通过蓄热介质出口 13返回太阳能集热装置15，直至整个蓄热罐体2内的蓄热介质变为相同的高温液态；
[0037]放热过程:放热介质通过第一放热介质入口12进入蓄热罐体2内部的放热盘管换热组件9，吸热后的放热介质从蓄热罐体2内依次进入上下排布的相变蓄热单元，并从最上部的第四放热介质出口3流出，完成放热过程；
[0038]放热过程中，蓄热罐体2内的蓄热介质温度首先降低，之后多个相变蓄热单元的蓄热温度从下至上依次降低，当所有相变蓄热单元发生相变成为固态时，整个蓄热装置放热结束。
[0039]本实用新型公开的一种级联式太阳能集热单罐相变蓄、放热装置，增加了级联式相变蓄热装置，不仅实现显热和潜热的储存，更增强了蓄热罐出口温度的稳定性;利用太阳能对蓄热介质加热，实现级联式相变蓄热装置的蓄热;不仅利用了清洁能源，还满足能量利用装置的温度需求;级联式相变蓄热装置内设有多个相变蓄热单元，并填充不同熔点的相变蓄热介质；利用相变蓄热装置内相变蓄热介质的相变潜热，可以延长释热温度的稳定时间。
[0040]以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种级联式太阳能集热单罐相变蓄、放热装置，其特征在于，包括:蓄热罐体(2)，级联式相变蓄热装置(14)，放热盘管换热组件(9)和太阳能集热装置(15); 所述蓄热罐体(2)的顶部布置有蓄热介质入口(I)，底部布置有蓄热介质出口(13); 所述级联式相变蓄热装置(14)布置在所述蓄热罐体(2)内的上部； 所述蓄热罐体(2)内自下而上设置所述放热盘管换热组件(9)，所述放热盘管换热组件(9)设有分别与能量利用装置(10)的两端相连的入口和出口； 所述太阳能集热装置(15)布置在所述蓄热罐体(2)外部，通过蓄热介质入口(I)和蓄热介质出口( 13)与所述蓄热罐体(2)连接。2.根据权利要求1所述的级联式太阳能集热单罐相变蓄、放热装置，其特征在于，所述放热盘管换热组件(9)包括多个呈上下位置关系的放热盘管换热器，所述放热盘管换热器呈单螺旋结构或双螺旋结构，且分别设置在所述级联式相变蓄热装置(14)的内部和外部，相邻两个所述放热盘管换热器之间连通，最上部的所述放热盘管换热器的出口、最下部的所述放热盘管换热器的入口分别与能量利用装置(10)的两端相连。3.根据权利要求2所述的级联式太阳能集热单罐相变蓄、放热装置，其特征在于，所述级联式相变蓄热装置(14)内设有多个独立、上下排布的相变蓄热单元，每一个所述相变蓄热单元内均布置有一个放热盘管换热器，每一个所述相变蓄热单元上均设有放热介质入口和放热介质出口。4.根据权利要求3所述的级联式太阳能集热单罐相变蓄、放热装置，其特征在于，所有所述相变蓄热单元上布置有蓄热介质流通的孔洞(16)。5.根据权利要求1所述的级联式太阳能集热单罐相变蓄、放热装置，其特征在于，所述放热盘管换热组件(9)管内、管外部设有散热翅片。6.根据权利要求1所述的级联式太阳能集热单罐相变蓄、放热装置，其特征在于，所述能量利用装置(10)选用热电转换装置、供暖装置或供热水装置中的一种。
【专利摘要】本实用新型公开了一种级联式太阳能集热单罐相变蓄、放热装置，包括：蓄热罐体，级联式相变蓄热装置，放热盘管换热组件和太阳能集热装置；蓄热罐体的顶部布置有蓄热介质入口，底部布置有蓄热介质出口；级联式相变蓄热装置布置在蓄热罐体内的上部；蓄热罐体内自下而上设置放热盘管换热组件，放热盘管换热组件设有分别与能量利用装置的两端相连的入口和出口；太阳能集热装置布置在蓄热罐体外部，通过蓄热介质入口和蓄热介质出口与蓄热罐体连接。本实用新型不仅实现显热和潜热的储存，更增强了蓄热罐出口温度的稳定性；利用太阳能对蓄热介质加热，实现级联式相变蓄热装置的蓄热；不仅利用了清洁能源，还满足能量利用装置的温度需求。
【IPC分类】F28D20/02
【公开号】CN205245861
【申请号】CN201521091535
【发明人】鹿院卫, 李小丽, 吴玉庭, 马重芳
【申请人】北京工业大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月24日