[發(fā)明專利]一種分級相變蓄熱裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210291804.2
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102829661A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志鵬;孫曉林;吳吉賓
• 申請（專利權(quán)）人: 圣火科技（河南）有限責任公司;李志鵬
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于相變蓄熱領(lǐng)域，尤其涉及一種分級相變蓄熱裝置。

背景技術(shù)

隨著全球工業(yè)的迅猛發(fā)展，能源短缺問題日益突出。我國能源建設(shè)面臨的主要問題有人均能源儲備量少，能源開發(fā)利用設(shè)備和技術(shù)落后，環(huán)境污染嚴重等。因此，在不斷開發(fā)新能源的同時，節(jié)約能源越來越重要，我國的“十二五規(guī)劃”中明確提出了節(jié)能減排的目標。

當前相變儲能材料的開發(fā)已逐步進入實用階段，要用于控制反應(yīng)溫度、利用太陽能、儲存工業(yè)反應(yīng)中的余熱和廢熱。低溫儲能主要用于廢熱回收、太陽能儲存及供暖和空調(diào)系統(tǒng)。高溫儲能用于熱機、太陽能電站、磁流體發(fā)電及人造衛(wèi)星等方面。

多蓄水罐的蓄熱技術(shù)也相當成熟，工作原理如下：蓄冷時，冷水從第一個蓄水罐的底部入口進入罐中，頂部溢流的熱水送至第二個罐的底部入口，依次類推，由于所有的罐中均為熱水在上、冷水在下，利用水溫不同產(chǎn)生的密度差距可以防止冷熱水混合，多罐系統(tǒng)在運行時某個別蓄水罐可以從系統(tǒng)中分離出來進行檢修維護。但單純的多蓄水罐的蓄熱系統(tǒng)的管路和控制較復(fù)雜，初期投資和運行維護費用較高。

發(fā)明內(nèi)容

解決的技術(shù)問題

??????當前的相變蓄熱裝置多為間歇式蓄熱放熱，蓄熱與放熱過程流體工質(zhì)多容易混合，導(dǎo)致蓄熱與放熱過程能量利用效率低。為解決以上技術(shù)問題，同時為了實現(xiàn)低成本的節(jié)能減排目標，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案。

技術(shù)方案

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種分級相變蓄熱裝置，包括蓄熱槽，相變蓄熱材料，集箱，還包括蓄熱管，所述的蓄熱管安裝在蓄熱槽中，蓄熱管的兩端布置有集箱；蓄熱槽外設(shè)有保溫材料，蓄熱槽底部有流體工質(zhì)進口和流體工質(zhì)出口，蓄熱槽通過內(nèi)隔板分為三級蓄熱罐。

蓄熱管的布置形式為正方形或平行四邊形，能夠增大換熱面積，增加單位面積內(nèi)蓄熱管布置的數(shù)量，蓄熱管間有流體工質(zhì)流動間隙。蓄熱管的構(gòu)造為內(nèi)管和外管，內(nèi)管和外管之間通過翅片支撐，翅片分割的空間內(nèi)填充有相變蓄熱材料，內(nèi)管和熱流體工質(zhì)接觸把熱量儲存在蓄熱材料中，外管和冷流體工質(zhì)接觸取出熱量。蓄熱管的內(nèi)管比外管長，內(nèi)管通過蓄熱槽側(cè)壁空安裝在蓄熱槽內(nèi)，集箱通過蓄熱管的內(nèi)管連通。集箱通過管道分級串聯(lián)，通過以上裝置可以實現(xiàn)蓄熱和放熱過程的分級。

有益效果

通過以上技術(shù)方案本裝置具有以下技術(shù)優(yōu)勢：

1、??????????通過蓄熱和放熱的分級，能夠?qū)崿F(xiàn)能量利用效率的提高；

2、??????????蓄熱槽分割為三個空間，在其中某個空間出現(xiàn)問題時，方便進行檢修；

3、??????????蓄熱材料放在單獨的管道中，蓄熱管出現(xiàn)故障，只需對單獨某些蓄熱管進行更換；

4、??????????該裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，根據(jù)現(xiàn)場情況可以增加級數(shù)。

附圖說明

附圖1，分級相變蓄熱裝置的主視圖；

附圖2，分級相變蓄熱裝置的右視圖；

附圖3，分級相變蓄熱裝置的俯視圖；

附圖4，蓄熱管橫截面圖；

附圖5，平行四邊形布置的蓄熱管；

附圖6，正方形布置的蓄熱管；

圖中標記：1、蓄熱槽??2、蓄熱管??3、流體工質(zhì)進口???4、流體工質(zhì)出口??5、集箱??6、保溫材料??7、翅片??8、內(nèi)管???9、相變蓄熱材料??10、蓄熱管間隙??11、集箱進口??12、集箱出口??13、隔板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖說明對本發(fā)明進行如下說明：

一種分級相變蓄熱裝置，包括蓄熱槽1，相變蓄熱材料9，集箱5，蓄熱管2，所述的蓄熱管2安裝在蓄熱槽1中，蓄熱管2的兩端布置有集箱5；蓄熱槽1外設(shè)有保溫材料6，蓄熱槽1底部有流體工質(zhì)進口3和流體工質(zhì)出口4，蓄熱槽1通過內(nèi)隔板13分為三級蓄熱罐。

圖5、圖6蓄熱管2的布置形式為正方形或平行四邊形，能夠增大換熱面積，增加單位面積內(nèi)蓄熱管2布置的數(shù)量，蓄熱管2間有流體工質(zhì)流動間隙。

蓄熱管2的構(gòu)造為內(nèi)管8和外管，內(nèi)管8和外管之間通過翅片7支撐，翅片7分割的空間內(nèi)填充有相變蓄熱材料9，內(nèi)管8和熱流體工質(zhì)接觸把熱量儲存在蓄熱材料9中，外管和冷流體工質(zhì)接觸取出熱量。蓄熱管2的內(nèi)管8比外管長，內(nèi)管8通過蓄熱槽側(cè)壁孔安裝在蓄熱槽1內(nèi)，集箱5通過蓄熱管2的內(nèi)管8連通。集箱5通過管道分級串聯(lián)，通過以上裝置可以實現(xiàn)蓄熱和放熱過程的分級。

下面根據(jù)附圖敘述該裝置具體工作過程：