[發(fā)明專利]一種模塊化相變儲(chǔ)熱裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510039632.3
• 申請(qǐng)日: 2015-01-27
• 公開（公告）號(hào): CN104596338A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳勇;張琴;董正國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州皇家整體住宅系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): F28D20/02
• 分類號(hào): F28D20/02;F28F9/00
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能源利用的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種模塊化相變儲(chǔ)熱裝置。

背景技術(shù)

礦物能源的枯竭性危機(jī)和環(huán)境的污染問題迫切需要人們?nèi)ヌ剿饕环N高效、清潔、可再生的能源及其利用技術(shù)。太陽能是一種可再生的清潔能源，有效利用太陽能是未來解決能源緊缺、環(huán)境污染等問題的有效手段。但到達(dá)地球表面的太陽輻射，能量密度較低，而且受地理、晝夜、季節(jié)等因素的影響，以及陰晴云雨等隨機(jī)因素的制約，其輻射強(qiáng)度也不斷發(fā)生變化，具有顯著的稀薄性、間斷性和不穩(wěn)定性。為了保持供熱或供電裝置的穩(wěn)定不間斷運(yùn)行，就需要蓄熱裝置把太陽能儲(chǔ)存起來，在太陽能不足時(shí)再釋放出來，從而滿足生產(chǎn)和生活用能連續(xù)和穩(wěn)定供應(yīng)的需要。

物質(zhì)在各種形式的相變過程中都會(huì)伴隨有蓄/放熱現(xiàn)象，相變潛熱一般是物質(zhì)顯熱的幾十倍。以此為理論基礎(chǔ)的相變蓄熱裝置，具有蓄熱密度大、相變時(shí)溫度穩(wěn)定，所用裝置簡(jiǎn)單、體積小和設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)。將相變蓄熱裝置應(yīng)用于太陽能熱利用系統(tǒng)中，可以有效解決太陽能的間歇性和不穩(wěn)定性問題，白天將過剩的太陽能以熱量的形式儲(chǔ)存起來，在太陽能不足時(shí)再釋放出來，保證供熱裝置的連續(xù)運(yùn)行，滿足生活用暖持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)的需要，達(dá)到“移峰填谷”的效果。

鑒于相變蓄熱裝置在太陽能儲(chǔ)存、工業(yè)余熱回收以及錯(cuò)峰用電等領(lǐng)域的出色表現(xiàn)，以及材料科學(xué)和工程熱物理學(xué)科的快速發(fā)展，相變蓄熱技術(shù)受到了大量國(guó)內(nèi)外學(xué)者和生產(chǎn)廠家的青睞。綜合分析相變蓄熱裝置研究和產(chǎn)品現(xiàn)狀，相變儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)主要集中在相變材料本身的強(qiáng)化換熱與相變傳熱分析方面，缺乏對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與充/放熱特性的深入分析；對(duì)太陽能光熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和相變儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究大都是獨(dú)立進(jìn)行的，沒有對(duì)兩者之間的相互關(guān)系給予足夠重視，在太陽能相變蓄熱采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，必須要充分考慮集熱器面積、相變材料用量和熱負(fù)荷需求的匹配特性，根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合、氣象條件制定相應(yīng)的控制策略，才能使提高整個(gè)系統(tǒng)的太陽能熱利。

現(xiàn)有的相變蓄熱裝置其內(nèi)部的相變儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)和裝置殼體的安裝復(fù)雜，組裝過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且現(xiàn)有的相變蓄熱裝置的內(nèi)部一般僅布置有單組相變儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，對(duì)于儲(chǔ)熱需求量大的結(jié)構(gòu)需要布置多個(gè)相變儲(chǔ)熱裝置，增加了裝置成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種模塊化相變儲(chǔ)熱裝置，其相變儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)和裝置殼體的安裝簡(jiǎn)單、組裝省時(shí)省力，且根據(jù)儲(chǔ)熱量的需求，裝置殼體內(nèi)部可以擴(kuò)展相變儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，使得單個(gè)儲(chǔ)熱裝置可以滿足不同儲(chǔ)熱量的需求，降低了儲(chǔ)熱裝置的成本。

一種模塊化相變儲(chǔ)熱裝置，其技術(shù)方案是這樣的：其包括殼體、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口，所述殼體內(nèi)排布有相變儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，所述殼體的前端布置有所述進(jìn)風(fēng)口，所述殼體的后端布置有所述出風(fēng)口，其特征在于：所述殼體包括內(nèi)側(cè)殼體、外側(cè)殼體、外側(cè)蓋板，所述內(nèi)側(cè)殼體帶有內(nèi)背板，所述外側(cè)殼體的內(nèi)側(cè)端面周邊嵌裝于所述內(nèi)側(cè)殼體的外側(cè)端面的對(duì)應(yīng)周邊，所述外側(cè)蓋板蓋裝于所述外側(cè)殼體的外側(cè)端面的對(duì)應(yīng)周邊，所述內(nèi)側(cè)殼體、外側(cè)殼體所形成的安裝腔內(nèi)布置有N塊內(nèi)卡板，其中N為自然數(shù)，N塊所述內(nèi)卡板順著殼體的兩端順次布置，N塊所述內(nèi)卡板將安裝腔分隔成(N+1)個(gè)均等的安裝分隔腔體，每個(gè)所述安裝分隔腔體內(nèi)均布有相變儲(chǔ)能裝置。

其進(jìn)一步特征在于：所述相變儲(chǔ)能裝置包括上板、下板，所述上板、下板的周邊嵌合形成定位邊，所述上板、下板的中心位置為相變材料儲(chǔ)存腔，所述上板上開有進(jìn)料口，所述進(jìn)料口連通所述相變材料儲(chǔ)存腔，堵蓋蓋裝于所述進(jìn)料口；

所述上板的外側(cè)帶折彎包裹住所述下板的外側(cè)端部，所述上板、下板嵌合后中間的定位空腔內(nèi)填裝有平面密封膠，所述上板、下板所形成的定位邊的可見定位槽內(nèi)填裝有卡口密封結(jié)構(gòu)，確保整個(gè)上板、下板之間的嵌合緊密、牢固；

所述內(nèi)側(cè)殼體的內(nèi)背板上自下而上均布有定位卡槽，所述內(nèi)側(cè)殼體、外側(cè)殼體的上端面、下端面的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有N個(gè)內(nèi)卡板安裝槽，N個(gè)內(nèi)卡板對(duì)應(yīng)插裝于所述內(nèi)卡板安裝槽，所述內(nèi)卡板的兩端面自上而下均布有定位卡槽，所述內(nèi)卡板的相鄰的定位卡槽之間布置有貫穿兩端面的導(dǎo)熱槽結(jié)構(gòu)，相鄰的所述安裝分隔腔體通過所述導(dǎo)熱槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱能交換，所述內(nèi)側(cè)殼體的內(nèi)側(cè)的兩端位置布置有相向的定位卡槽，所述外側(cè)殼體的內(nèi)側(cè)的兩端位置布置有相向的定位卡槽，所述相變儲(chǔ)能裝置分別卡裝于對(duì)應(yīng)位置的定位卡槽進(jìn)行定位布置；