[實(shí)用新型]一種回流式相變換熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420616059.9
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN204345950U
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季旭;李娟;冷從斌;李明;李海麗
• 申請（專利權(quán)）人: 云南師范大學(xué)
• 主分類號: F24J2/34
• 分類號: F24J2/34;F24J2/30
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種回流式相變換熱裝置，特別是用于太陽能儲存的回流式相變換熱裝置，屬于太陽能熱利用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

太陽能是一種可再生的清潔能源，分布廣，獲取容易。但是太陽能易受地域、?晝夜和季節(jié)等變化的影響以及氣候等因素的制約，能量的供給呈現(xiàn)不穩(wěn)定性和間歇性。解決上述問題的辦法就是將太陽能儲存起來，能在需要用能時(shí)再將能量釋放，以滿足生產(chǎn)和生活用能連續(xù)和穩(wěn)定供應(yīng)的需要。

目前儲存太陽能的一種方法就是利用相變儲能裝置存儲太陽能。相變儲能是利用相變潛熱進(jìn)行能量存儲，具有儲能密度高、使用材料體積小、相變溫度選擇范圍寬、相變過程等溫或近似等溫以及易控制等優(yōu)點(diǎn)。利用相變儲能材料可以把太陽能暫時(shí)儲存起來，以待在太陽能間歇期中使用。

相變材料主要包括無機(jī)相變材料、有機(jī)相變材料和復(fù)合相變材料，每種材料都有其對應(yīng)的相變?nèi)埸c(diǎn)。使用時(shí)，以固液相變?yōu)槔?dāng)熱源處的溫度達(dá)到相變材料的熔點(diǎn)時(shí)，相變材料即以潛熱的形式從熱源處吸收熱量，而在溫度低于相變材料的熔點(diǎn)時(shí)，相變潛熱再釋放出來，以達(dá)到儲能的目的。相變材料具有熔點(diǎn)可調(diào)、相變潛熱大的優(yōu)點(diǎn)，但相變材料熱導(dǎo)率低，熱延遲較大，影響換熱裝置的熱傳遞效率。中國專利“相變儲能裝置”，專利號：2013102928602，其發(fā)明裝置中的石蠟腔均勻填充在外殼內(nèi)，不易更換；“太陽能相變儲能罐”：專利號：2012101187406，其裝置設(shè)計(jì)的進(jìn)出水口在儲能罐兩端，循環(huán)路徑短，熱傳遞速率低；因此，設(shè)計(jì)一種能提高換熱效率的裝置十分迫切。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種回流式相變換熱裝置，該裝置利用相變單元儲存太陽能，通過肋片管中的肋片增大換熱面積的方法來提高導(dǎo)熱。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種回流式相變換熱裝置，所述換熱裝置由保溫層、外殼體、隔板、多個(gè)相變換熱肋片管、網(wǎng)狀支架和蓋板組成；

其中：所述隔板固定于外殼體內(nèi)，與殼體相連，可用于承載與固定肋片管下端，將冷水與熱水分隔開，位于換熱裝置下部進(jìn)水口與出水口之間；

所述網(wǎng)狀支架用于固定肋片管上端，固定于殼體內(nèi)；

所述肋片管為同心圓管，分內(nèi)管和外管，肋片管外管壁與內(nèi)管間由肋片相連，將圓管均勻分成6個(gè)空腔，用于裝填相變材料，每個(gè)空腔內(nèi)設(shè)計(jì)有短肋片與肋片管外壁相連；肋片管內(nèi)管上下兩端開口，并長于外管，以便固定于裝置內(nèi)；肋片管上下均設(shè)有管蓋；

本發(fā)明提供的一種回流式相變換熱裝置，工作時(shí)，流體從進(jìn)水口流入，從下端口進(jìn)入肋片管內(nèi)管進(jìn)行換熱處理后，流體從肋片管上端口沿外壁流下，匯聚至下隔板從出水口流出。由于內(nèi)、外管間肋片的設(shè)計(jì)，以及金屬外管的傳熱，流體能快速的和肋片管中的相變儲能材料進(jìn)行熱交換，從而提高相變換熱裝置熱傳遞的速率。

本發(fā)明所述的一種回流式相變換熱裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)：換熱系數(shù)大，儲放熱快，熱效率高；肋片的設(shè)計(jì)增大換熱面積，縮短換熱時(shí)間，提高換熱裝置的熱傳遞效率；裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝簡便，單個(gè)相變換熱肋片管可更換，可塑性強(qiáng)；肋片管為一體式拉制而成，精簡做工；肋片管中6個(gè)空腔用于填充相變儲能材料，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1為所述一種回流式相變換熱裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種回流式相變換熱裝置的正視圖；

圖3?為一種回流式相變換熱裝置的俯視圖；

圖4為所述單個(gè)肋片管的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為所述肋片管的平面圖；

圖6為所述裝置中的網(wǎng)狀支架結(jié)構(gòu)圖；

圖7為所述裝置中的下隔板結(jié)構(gòu)圖；

圖中1為一種回流式相變換熱裝置的外殼，2為裝置的下隔板，3為裝置中肋片管，3-1為肋片管內(nèi)管，3-2為肋片管外管，3-3為肋片管蓋，4為裝置中的網(wǎng)狀支架，5為裝置蓋板，6為保溫層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。

如圖所示，一種回流式相變換熱裝置由外殼（1）、下隔板（2）、肋片管（3）、網(wǎng)狀支架（4）、蓋板（5）、保溫層（6）、進(jìn)水口（7）、出水口（8）組成。

外殼（1）材質(zhì)為不銹鋼，圓筒狀，外殼（1）下部設(shè)有進(jìn)水口（7）與出水口（8），進(jìn)水口（7）與出水口（8）由內(nèi)部的下隔板（2）將其分隔開；殼外壁有一層保溫層（6），保溫層（6）的設(shè)置能夠起到更好的保溫、隔熱作用。