一种自升温型热化学储热装置及应用转让专利

申请号 : CN201310193402.3

文献号 : CN103256848B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 闫霆李廷贤王如竹李卉

申请人 : 上海交通大学

摘要 :

本发明涉及一种自升温型热化学储热装置及应用,包括经循环管道连接的低品位热能收集器、主储液器、辅助储液器、主反应器及冷却塔,主反应器内设有主反应器换热管束,主储液器内设置主储液器换热盘管,辅助储液器内设置辅助储液器加热盘管,辅助储液器内设有辅助反应器,该辅助反应器经管道与主反应器连接。与现有技术相比,本发明不仅可以实现低品位热能的高效热储存,而且可以实现储存热量温度品位的有效提升。

权利要求 :

1.一种自升温型热化学储热装置,包括经循环管道连接的低品位热能收集器、主储液器、辅助储液器、主反应器及冷却塔,所述的主反应器内设有主反应器换热管束,所述的主储液器内设置主储液器换热盘管,所述的辅助储液器内设置辅助储液器加热盘管,其特征在于,所述的辅助储液器内设有辅助反应器,该辅助反应器经管道与主反应器连接,在低品位热能储存时,所述的低品位热能收集器利用收集的低品位热能间接对辅助反应器进行加热,先将热量传递给辅助储液器内的制冷剂,通过制冷剂的导热以及对流作用再将热量传递至辅助反应器,辅助反应器内的辅助化学吸附反应盐吸收热量并在主反应器内主化学吸附反应盐的吸附作用下发生吸热的化学分解反应将制冷剂解吸至主反应器,低品位热能直接对主反应器进行加热,其内的主吸附反应盐吸收低品位热能与制冷剂发生吸热的化学分解反应进行储热,在热能释放时,利用辅助反应器内的辅助化学吸附反应盐吸附所放出的热量为辅助储液器内的制冷剂提供所需的蒸发热促使其在高温下蒸发后进入主反应器与其内的主化学吸附反应盐发生放热的合成反应,并利用此吸附热对外供热;

连接主反应器与主储液器之间的控制调节阀为双向阀,低品位热能储存阶段,在辅助反应器内的辅助化学吸附反应盐的再生过程中,从辅助反应器解吸出的制冷剂蒸汽经由双向调节阀进入主反应器;而在主反应器内的主化学吸附反应盐的再生过程中,主反应器中的主化学吸附反应盐在外界低品位热能的加热作用下发生分解反应,解吸出的制冷剂蒸汽流经双向调节阀进入主储液器中。

2.根据权利要求1所述的一种自升温型热化学储热装置,其特征在于,所述的低品位热能收集器、主反应器换热管束、辅助储液器加热盘管及管道连接构成低品位热能热储存阶段低品位热能收集器传热流体的流动环路,所述的管道上设置有加热切换阀、加热循环泵、控制调节阀。

3.根据权利要求1所述的一种自升温型热化学储热装置,其特征在于,所述的主储液器换热盘管及冷却塔经管道连接构成冷却塔传热流体的流动环路,所述的管道上设置有控制调节阀、循环泵。

4.根据权利要求1所述的一种自升温型热化学储热装置,其特征在于,所述的主反应器、主反应器换热管束经管道连接构成为热用户端进行供热的传热流体的流动环路,所述的管道上设置有控制调节阀、供热控制阀。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的自升温型热化学储热装置的应用,其特征在于,该装置使用时包括低品位热能储存阶段及热能释放阶段,在低品位热能储存阶段,经过辅助反应器内的辅助化学吸附反应盐的再生过程和主反应器内的主化学吸附反应盐的再生过程,

所述的辅助化学吸附反应盐的再生过程利用主化学吸附反应盐的吸附作用以及在低品位热能间接加热的双重作用下实现的,解吸出的制冷剂蒸汽从辅助反应器流入主反应器内被其内的主化学吸附反应盐所吸附,所述的主化学吸附反应盐的再生是在低品位热能的加热作用下实现的,解吸出的制冷剂蒸汽从主反应器进入进入主储液器内凝结成液体并储存于其内,释放的冷凝热则由冷却塔带走,通过主反应器内发生的固-气化学分解反应所消耗的解吸热实现低品位热能向化学吸附势能的转化储存,在热能释放阶段,利用内置于辅助储液器内的辅助反应器内辅助化学吸附反应盐所发生的化学合成反应释放出的吸附热作为辅助储液器中制冷剂蒸发所需热量,辅助储液器中的制冷剂在该吸附热的加热作用下温度和压力同步升高,实现供热。

说明书 :

一种自升温型热化学储热装置及应用

技术领域

[0001] 本发明涉及热能储存技术领域的装置,尤其是涉及一种自升温型热化学储热装置及应用。

背景技术

[0002] 为了应对能源危机,人们对余热及可再生能源利用的研究不断深入。由于能源利用效率较低,使得我国低品位热能资源(如工业余热/废热和可再生能源)非常丰富,如果得到合理利用,这些低品位热能将变为“有用资源”,否则就会成为无用的废热。高效回收利用这些广泛的低品位热能是解决我国能源问题的一个重要途径,对缓解我国能源压力及促进社会经济的可持续发展具有十分重要的意义。然而在我国每年有大量的低品位热能得不到有效回收利用而被直接排放,造成极大的能源浪费。究其原因,很大程度上是因为缺乏低品位余热及废热高效利用的科学技术及热量的合理配置。一方面,人类对能源的需求日益增加;而另一方面,大多数能源,如太阳能、地热能和工业余热废热等,都存在间断性和不稳定性的特点,在许多情况下人们还不能合理地利用这些能源。例如:在工业生产过程中所产生的热量没有得到利用而浪费掉;而在急需供应热时又不能及时提供;有时供应的热量有很大一部分作为余热被损失掉等等。储热技术可用于解决废热和余热的回收利用,以及热能供给与需求失配的矛盾。利用热能存储技术对不连续、不稳定的热量进行充分利用,已成为一项提高能源利用效率的重要环境友好技术,目前,储热技术在很多领域都有应用。
[0003] 热能储存包括显热、相变和化学储热。显热储存是利用储热介质热容量而将热能储存的方法,通过温度升高和降低实现热量的储存和释放,其储热密度由储热介质的温差焓予以确定。相变储热是利用材料在相变时吸热或放热来储热或释热的,其储热密度由相变储热介质的相变焓决定。由于温差焓和相变焓通常比热化学储热中的化学反应焓小得多,所以热化学储热密度比显热和相变储热都大。而且显热和相变储热在常温下随着时间的推移会逐渐散失,无法做到长期储存。
[0004] 热化学储热技术具有储热密度大、稳定性高且储热介质易于长期储存,因而是热能储存中十分具有潜力的一种方式。化学吸附储热作为一种新型的化学储热技术,利用吸附工质来在吸附/解吸循环过程中伴随发生的热效应进行热量的储存和转化。化学吸附储热材料的储热密度可高达800~1000kJ/kg,具有储热密度高、储热过程无热量损失等优点。而且,可供选择的吸附剂/吸附质工质对相当多,可以工作在不同的温度范围内。由于其可在相当宽的温度范围内可靠工作,因而其可利用的外界热源及其输出温度的范围亦很宽,因而备受关注。现有的申请号为CN200710049983.8的“一种低品位热能直接利用系统及应用”和申请号为CN200910250616.3的“低品位能量转换系统”的中国发明专利,都属于低品位热能的直接利用,另外的也是将低品位热能直接用于采暖和制冷,而没有考虑热量供需的时间差、空间差矛盾及热量温度品位的提升。

发明内容

[0005] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自升温型热化学储热装置及应用,该装置和方法拥有储热及自升温热量品位提升的能力,具有储热密度大、运行高效稳定的优点,有助于解决热量供需的时间差、空间差矛盾,从而可以实现低品位热能的大规模高效利用。
[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0007] 一种自升温型热化学储热装置,包括经循环管道连接的低品位热能收集器、主储液器、辅助储液器、主反应器及冷却塔,所述的主反应器内设有主反应器换热管束,所述的主储液器内设置主储液器换热盘管,所述的辅助储液器内设置辅助储液器加热盘管,[0008] 所述的辅助储液器内设有辅助反应器,该辅助反应器经管道与主反应器连接,[0009] 在低品位热能储存时,所述的低品位热能收集器利用收集的低品位热能间接对辅助反应器进行加热,先将热量传递给辅助储液器内的制冷剂,通过制冷剂的导热以及对流作用再将热量传递至辅助反应器,辅助反应器内的辅助化学吸附反应盐吸收热量并在主反应器内主化学吸附反应盐的吸附作用下发生吸热的化学分解反应将制冷剂解吸至主反应器,低品位热能直接对主反应器进行加热,其内的主吸附反应盐吸收低品位热能与制冷剂发生吸热的化学分解反应进行储热,
[0010] 在在热能释放时,利用辅助反应器内的辅助化学吸附反应盐吸附所放出的热量为辅助储液器内的制冷剂提供所需的蒸发热促使其在高温下蒸发后进入主反应器与其内的主化学吸附反应盐发生放热的合成反应,并利用此吸附热对外供热。
[0011] 所述的低品位热能收集器、主反应器换热管束、辅助储液器加热盘管及管道连接构成低品位热能热储存阶段低品位热能收集器传热流体的流动环路,所述的管道上设置有加热切换阀、加热循环泵、控制调节阀。
[0012] 所述的主储液器换热盘管及冷却塔经管道连接构成冷却塔传热流体的流动环路,所述的管道上设置有控制调节阀、循环泵。
[0013] 所述的主反应器、主反应器换热管束经管道连接构成为热用户端进行供热的传热流体的流动环路,所述的管道上设置有控制调节阀、供热控制阀。
[0014] 连接主反应器与主储液器之间的控制调节阀为双向阀,低品位热能储存阶段,在辅助反应器内的辅助化学吸附反应盐的再生过程中,从辅助反应器解吸出的制冷剂蒸汽经由双向调节阀进入主反应器;而在主反应器内的主化学吸附反应盐的再生过程中,主反应器中的主化学吸附反应盐在外界低品位热能的加热作用下发生分解反应,解吸出的制冷剂蒸汽流经双向调节阀进入主储液器中。
[0015] 该装置使用时包括低品位热能储存阶段及热能释放阶段,
[0016] 低品位热能储存阶段,采用低品位热能收集器获取低品位热能并利用获得的低品位热能间接为辅助反应器内填充的辅助化学吸附反应盐提供解吸热,辅助化学吸附反应盐在低品位热能的加热以及主吸附反应盐吸附的双重作用下与制冷剂发生化学分解反应,解吸出的气态制冷剂流入主反应器中被吸附。然后利用获得的低品位热能直接为主反应器内填充的主化学吸附反应盐提供解吸热,主化学吸附反应盐在低品位热能的加热作用下与制冷剂发生化学分解反应,此时系统的工作压力为环境温度下的冷凝压力。解吸出的制冷剂蒸汽流经控制调节阀进入主储液器内发生凝结,释放的冷凝热通过主储液器换热盘管内的传热流体经循环泵输送到冷却塔排入环境介质(水、空气),从而实现低品位热能向化学吸附势能的转化储存。
[0017] 热能释放的供热阶段,主制冷剂储液器内的制冷剂在辅助反应器内的辅助化学吸附反应盐的吸附作用下发生蒸发相变吸收热量,消耗的低温蒸发潜热通过冷却塔由外界环境介质(水、空气)提供,被蒸发的制冷剂蒸汽流经控制调节阀进入辅助反应器内与其内的辅助化学吸附反应盐发生化学合成反应释放出大量的吸附热。辅助储液器内的制冷剂在该吸附热的作用下温度升高发生蒸发相变,吸收热量后的高温气态制冷剂流经控制调节阀进入主反应器内与其内的主化学吸附反应盐发生化学合成反应释放出大量的吸附热,利用此吸附热实现对外界热用户的供热。特别地,此时主反应器和辅助储液器的工作压力不再是环境温度下的低温蒸发压力,而是辅助反应器释放的吸附热温度品位下对应的高温蒸发压力,由于供热阶段的高温蒸发压力高于储热阶段的冷凝压力,根据化学吸附反应的单变量特性,释热阶段主反应器释放的吸附热温度品位将高于储热阶段输入的低品位热能的温度品位,因此不仅可以实现低品位热能的热储存,而且有助于提升热能品位。
[0018] 本发明的工作流程由两个阶段组成:
[0019] 第一个阶段,低品位热能储存阶段,此阶段包括两步解吸再生过程。
[0020] (1)辅助反应器内的辅助化学吸附反应盐的再生过程
[0021] 制冷剂从辅助反应器流向主反应器,此步骤中辅助化学吸附反应盐与制冷剂之间发生化学分解反应而主化学吸附反应盐与制冷剂之间发生化学合成反应。利用主化学吸附反应盐的吸附作用以及在低品位热能间接提供热量进行加热的双重作用下,辅助反应器内填充的辅助化学吸附反应盐发生化学分解反应,解吸出的制冷剂蒸汽进入主反应器被其内的主化学吸附反应盐所吸附。
[0022] (2)主反应器内的主化学吸附反应盐的再生过程
[0023] 此步骤中制冷剂从主反应器流向主储液器,主化学吸附反应盐与制冷剂之间发生化学分解反应。利用低品位热能收集器所获得的热量为主反应器内填充的主化学吸附反应盐提供解吸热,使其发生化学分解反应,解吸出的制冷剂蒸汽进入主储液器内凝结成液体并储存于其内,释放的冷凝热则由冷却塔带走。在此步骤中利用主反应器内发生的固-气化学分解反应所消耗的解吸热实现低品位热能向化学吸附势能的转化储存。
[0024] 第二个阶段,热能释放的供热阶段。在环境温度下从环境中吸收热量而蒸发产生的制冷剂蒸汽从主储液器流入辅助反应器内与辅助化学吸附反应盐发生化学合成反应,同时释放出大量的吸附热并以此作为辅助储液器中制冷剂蒸发所需热量,辅助储液器中的制冷剂在该吸附热的加热作用下温度升高发生蒸发相变,被蒸发的制冷剂蒸汽进入主反应器内与主化学吸附反应盐发生化学合成反应释放出大量的吸附热,利用该吸附热实现对外界热用户的供热,通过化学吸附势能向热能的转化和释放满足外界热用户对热量的需求。
[0025] 与现有技术相比,本发明具有以下突出的优点和积极的效果:
[0026] 第一,热量储存密度高,储存期间热量损失小
[0027] 相对于传统的显热储存和相变潜热储存装置,本发明利用低品位热能向化学吸附势能的转化实现低品位热能的热储存,其热量储存密度高,从而可减少设备体积,降低储热成本;传统的显热储存和相变潜热储存装置与外界环境有较大的温差,因而在热量的储存过程中不可避免地存在着散热损失,而本发明采用热化学吸附储热技术,只要将制冷剂与化学吸附反应盐分别予以储存,放热的合成化学反应就不会发生,热量就会被长期高效储存,几乎没有对外界环境的散热损失;
[0028] 第二,释热阶段对外供热的温度品位可以得到有效的保证
[0029] 相对于传统的显热储存和相变潜热储存装置,本发明利用化学吸附反应的单变量特性,在热能释放的供热阶段,输出温度的波动小,近似为等温过程,可以对外供应温度恒定的热能,从而易与外界热用户相匹配;
[0030] 第三,具有自升温能力
[0031] 辅助储液器内置辅助反应器,在释热阶段中可以采用辅助吸附反应盐与制冷剂之间的合成反应所放出的吸附热对辅助储液器中的制冷剂进行加热,使辅助储液器中的制冷剂可以在较高的温度下蒸发,从而使系统具备自升温能力;
[0032] 第四,可实现储存热量温度品位的提升
[0033] 相对现有的低品位热能热化学吸附储热技术,本发明释热供热阶段系统的工作压力不再是环境温度下的低温蒸发压力,而是辅助反应器释放的吸附热温度品位下对应的高温蒸发压力,由于供热阶段对应的系统压力高于储热阶段的工作压力,根据化学吸附反应的单变量特性,释热阶段主反应器内主化学吸附反应盐所释放的吸附热温度品位将高于热储存阶段输入的低品位热能的温度品位,因此可以实现储存热量温度品位的提升。

附图说明

[0034] 图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0036] 实施例
[0037] 自升温型热化学储热装置的结构如图1所示,包括:低品位热能收集器1、加热切换阀2、加热供热循环泵3、控制调节阀4、主反应器换热管束5、控制调节阀6、加热切换阀7、加热切换阀8、辅助储液器加热盘管9、加热切换阀10、供热控制阀11、供热控制阀12、主反应器13、主反应器内所填充的主化学吸附反应盐14、辅助储液器15、辅助储液器内充注制冷剂16、辅助反应器17、辅助反应器内所填充的辅助化学吸附反应盐18、控制调节阀19、控制调节阀20、控制调节阀21、主储液器22、主储液器内充注制冷剂23、冷却塔24、循环泵
25、控制调节阀26、主储液器换热盘管27、控制调节阀28、控制调节阀29、热用户30。
[0038] 在低品位热能储存阶段,管路的连接方式和管内介质的流动情况如下:
[0039] 低品位热能收集器侧传热流体管路的连接方式为:
[0040] (1)主反应器的传热流体管路连接方式为:低品位热能收集器1出口与加热切换阀2进口相连,加热切换阀2出口与加热循环泵3进口相连,加热循环泵3出口与控制调节阀4进口相连,控制调节阀4出口与主反应器换热管束5进口相连,主反应器换热管束5出口与控制调节阀6进口相连,控制调节阀6出口与加热切换阀7进口相连,加热切换阀7出口与低品位热能收集器1进口相连。
[0041] (2)辅助反应器的传热流体管路连接方式为:低品位热能收集器1出口与加热切换阀2进口相连,加热切换阀2出口与加热循环泵3进口相连,加热循环泵3出口与控制调节阀8进口相连,控制调节阀8出口与辅助反应器加热盘管9进口相连,辅助反应器加热盘管9出口与加热切换阀10进口相连,加热切换阀10出口与加热切换阀7进口相连,加热切换阀7出口与低品位热能收集器1进口相连。
[0042] 辅助反应器与主反应器之间的连接:辅助反应器17经由控制调节阀19和控制调节阀21与主反应器13相连。
[0043] 主反应器与主储液器之间的连接:主反应器13通过控制调节阀21和控制调节阀29与主储液器22相连接。制冷剂14从主反应器13流入主储液器22,在主储液器换热盘管27内换热流体的冷却作用下被冷凝成液态并储存在主储液器22内。
[0044] 冷却塔侧管路的连接方式为:冷却塔24出口与循环泵25进口连接,循环泵25出口与控制调节阀26进口相连,控制调节阀26出口与主储液器换热盘管27进口连接,主储液器换热盘管27出口与控制调节阀28进口相连,控制调节阀28出口与冷却塔24进口相连,从而形成冷却塔24与主储液器22之间的换热流体循环回路。
[0045] 装置在低品位热能热储存阶段,低品位热能收集器1内的换热流体吸收低品位热能热量后温度升高,在加热循环泵3的驱动下经由辅助储液器加热盘管9先将热量传递给辅助储液器15内的制冷剂16,然后再通过制冷剂16的导热以及对流换热将热量传递至辅助反应器17。故而在此过程中热量将由低品位热能收集器1向辅助反应器13间接进行传递。
[0046] 装置在低品位热能热储存阶段,低品位热能收集器1内的换热流体吸收低品位热能热量后温度升高,在加热循环泵3的驱动下经由主反应器换热管束5将热量由低品位热能收集器1向主反应器13传递。主反应器13内所填充的主化学吸附反应盐14在外界低品位热能的加热作用下发生分解反应放出气态制冷剂流经控制调节阀21和控制调节阀29进入主储液器22,气态制冷剂在主储液器换热盘管27内换热流体的冷却作用下被冷凝成液态并储存在主储液器22内。
[0047] 在热能释放的供热阶段,管路的连接方式和管内介质的流动情况如下:
[0048] 主储液器与辅助反应器之间的连接:主储液器22经由控制调节阀29和控制调节阀19与辅助反应器17相连接。主储液器22内的制冷剂23在辅助反应器17内辅助化学吸附反应盐18的吸附作用下发生蒸发,产生相变的制冷剂蒸汽流经控制调节阀29和控制调节阀19进入辅助反应器17与其内的辅助化学吸附反应盐18发生化学合成反应释放出大量的吸附热。
[0049] 辅助储液器与主反应器之间的连接方式为:辅助储液器15与主反应器13之间经由控制调节阀20相互连接,进行物质的交换。
[0050] 主反应器侧传热流体管路的连接方式为:主反应器换热管束5出口与控制调节阀6进口相连,控制调节阀6出口与供热控制阀11进口相连,供热控制阀11出口与热用户30的进口相连,热用户30的出口与供热控制阀12进口相连,供热控制阀12出口与供热循环泵3进口相连,供热循环泵3出口与控制调节阀4进口相连,控制调节阀4出口与主反应器换热管束5进口相连。
[0051] 装置在热能释放的供热阶段,主储液器22内的制冷剂23从外界环境中吸收热量,发生蒸发经由控制调节阀29和控制调节阀19进入辅助反应器17内并与其中的辅助化学吸附反应盐18发生放热的合成反应,放出大量的吸附热。辅助储液器15内的制冷剂16在辅助反应器15所放出的吸附热的加热作用下温度升高并快速蒸发经由控制调节阀20进入主反应器13内并与其中的主化学吸附反应盐14发生放热的合成反应,放出大量的吸附热经由主反应器换热管束5内的换热流体并在供热循环泵3的驱动作用下将所携带的热量由主反应器13向热用户端30发生传递,通过化学吸附势能转化为热能实现对外界热用户的供热。
[0052] 装置中,主反应器13和辅助反应器17内填充的化学吸附反应盐可以相同(与制冷剂有不同的化学反应平台),也可以不同(分别处于不同的反应温区)。
[0053] 装置中,辅助反应器17置于辅助储液器15内。为了实现辅助反应器17内的辅助化学吸附反应盐18的再生,打开控制调节阀13,接通辅助反应器17和主反应器13,利用主反应器13内的化学吸附反应盐14的吸附并在外界低品位热能间接提供热量进行加热的双重作用下,使得辅助反应器17内的辅助化学吸附反应盐14发生分解反应从而完成再生,以便为释热阶段的温度提升做好准备。
[0054] 本实施例工作时,具体实施过程为:
[0055] 低品位热能的热储存阶段分为两个步骤进行:
[0056] (1)辅助反应器内的辅助化学吸附反应盐的再生过程
[0057] 关闭供热控制阀11和供热控制阀12以及控制调节阀4、控制调节阀6、控制调节阀20、控制调节阀26、控制调节阀28、控制调节阀29,开启加热切换阀2、加热切换阀7、加热切换阀8、加热切换阀10、控制调节阀19、控制调节阀21。此时,低品位热能收集器1内的传热流体吸收低品位热能热量后升温变为高温传热流体,经由加热切换阀2在加热循环泵3的驱动下通过辅助制冷剂储液器加热盘管9将携带的热量传递给辅助储液器15内的制冷剂16,然后再通过制冷剂16的导热以及对流换热将热量传递至辅助反应器17。由于控制调节阀19和控制调节阀21处于打开状态,主反应器和辅助反应器经由其连通,利用主化学吸附反应盐14的吸附作用以及在低品位热能间接提供热量进行加热的双重作用下,辅助反应器17内填充的辅助化学吸附反应盐18发生化学分解反应,解吸出的制冷剂蒸汽进入主反应器13内被其内的主化学吸附反应盐14所吸附。持续进行上述过程直到辅助反应器17内的辅助化学吸附反应盐18的分解反应进行完毕,从而完成辅助反应器17内辅助化学吸附反应盐18的再生过程。
[0058] (2)主反应器内的主化学吸附反应盐的再生过程
[0059] 关闭供热控制阀11和供热控制阀12以及控制调节阀8、控制调节阀10、控制调节阀19、控制调节阀20,开启加热切换阀2、加热切换阀7、控制调节阀4、控制调节阀6、控制调节阀21、控制调节阀26、控制调节阀28和控制调节阀29。此时,低品位热能收集器1内的传热流体吸收低品位热能热量后升温变为高温传热流体,经由加热切换阀2在加热循环泵3的驱动下通过主化学反应器13内的换热管束5将携带的热量传递给主反应器13内填充的主化学吸附反应盐14。主化学吸附反应盐14在从外界采集的低品位热能的加热作用下发生化学分解反应解吸出气态制冷剂,释放出的气态制冷剂经由控制调节阀21和控制调节阀29流入主储液器22。气态制冷剂在外界冷源的冷却作用下凝结成液态,并储存在主储液器22内。释放的凝结热通过主储液器换热盘管27经由来自冷却塔24的换热流体排入外界的环境介质(空气、水)中。伴随着低品位热能的持续加热,热量的连续供给,解吸过程不断深化直到主反应器13内的主化学吸附反应盐14的化学分解反应进行完全,然后关闭加热流体回路中的各连接阀门:加热切换阀2、加热切换阀7、控制调节阀4、控制调节阀6,关闭主反应器13与主储液器22连接管路上的阀门——控制调节阀21和控制调节阀29,并关闭控制调节阀26和控制调节阀28。通过上述主反应器13内主化学吸附反应盐14吸热的固-气热化学分解反应,完成了低品位热能向化学吸附势能的转化,于是实现了低品位热能的高效热储存。
[0060] 在进行热能的释放予以对外供热时:关闭加热切换阀2、加热切换阀7、加热切换阀8、加热切换阀10、控制调节阀21,开启控制调节阀4、控制调节阀6、供热控制阀11、供热控制阀12、控制调节阀20、控制调节阀26、控制调节阀28和控制调节阀29。主储液器22内的制冷剂23在辅助反应器17内辅助化学吸附反应盐18的吸附作用下发生蒸发相变,在蒸发相变过程中消耗的蒸发潜热通过主储液器换热盘管27由来自冷却塔24的环境介质(水、空气)予以提供,蒸发的制冷剂蒸汽经由控制调节阀29和控制调节阀19进入辅助反应器17并与其内的辅助化学吸附反应盐18发生化学合成反应释放出大量的吸附热。主储液器15内的制冷剂16在辅助反应器17所放出的吸附热的加热作用下升温升压快速蒸发经由控制调节阀20进入主反应器13内并与其中的主化学吸附反应盐14发生放热的合成反应,放出大量的吸附热经由主反应器换热管束5内的换热流体并在供热循环泵3的驱动下流入热用户端30以满足供热需求。伴随着上述过程的持续进行,直到主反应器13内的主化学吸附反应盐14完成化学合成反应,然后关闭供热流体回路中的各连接阀门:控制调节阀4、控制调节阀6,供热控制阀11、供热控制阀12。关闭主反应器13与辅助储液器15连接管路上的阀门——控制调节阀20,关闭辅助反应器17与主储液器22连接管路上的阀门——控制调节阀19和控制调节阀29,并关闭控制调节阀26和控制调节阀28。通过上述主反应器13内固-气化学合成反应过程中化学吸附势能向热能的转化实现储存热量的释放并予以对外供热。