[其他]儲(chǔ)熱系統(tǒng)及包括該儲(chǔ)熱系統(tǒng)的溫度受控容器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201690001475.5
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN209399821U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡戈·卡尼爾;埃里克·考賽爾特;亨克·惠瑟恩
• 申請（專利權(quán)）人: 國立比利時(shí)根特大學(xué);弗朗茨克魯特公司
• 主分類號(hào): F28D20/02
• 分類號(hào): F28D20/02;B60H1/00;F25D3/00;F24H7/02
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 鄔志岐;姚開麗

本實(shí)用新型涉及儲(chǔ)熱系統(tǒng)及包括該儲(chǔ)熱系統(tǒng)的溫度受控容器。該儲(chǔ)熱系統(tǒng)用于儲(chǔ)存在預(yù)定溫度范圍內(nèi)的熱能，包括至少一個(gè)儲(chǔ)熱模塊。該儲(chǔ)熱模塊包括至少一個(gè)FT單元(10)和至少一個(gè)填充有第一相變材料(PCM)(14)的儲(chǔ)熱(HS)單元(13)。HS單元(13)是填充有第一PCM材料(14)的封閉容積容器。儲(chǔ)熱模塊(20)為層疊結(jié)構(gòu)的形式，包括FT單元(10)和HS單元(13)，該FT單元具有第一壁(15)，該第一壁具有第一熱交換表面，該HS單元具有第二壁(16)，該第二壁具有第二熱交換表面，第一熱交換表面和第二熱交換表面彼此熱接觸。儲(chǔ)熱系統(tǒng)可用于將溫度受控容器的有效載荷的溫度維持在預(yù)定值或預(yù)定范圍內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于儲(chǔ)存熱能的儲(chǔ)熱系統(tǒng)，其例如適用于將有效載荷空間維持在預(yù)定溫度。本實(shí)用新型還涉及一種包括根據(jù)本實(shí)用新型的儲(chǔ)熱系統(tǒng)的溫度受控容器。

背景技術(shù)

相變材料(PCM)是在相變過程中吸收和釋放熱能的物質(zhì)。當(dāng)PCM凍結(jié)時(shí)，它會(huì)在相對恒定的溫度下以潛熱形式釋放大量能量。相反，當(dāng)這種材料熔化時(shí)，它會(huì)例如從環(huán)境中吸收大量的熱量。作為熱能載體，PCM非常適合需要溫度控制的各種日常應(yīng)用。最常用的PCM是水/冰。冰是將溫度保持在0℃的優(yōu)異PCM。但水的凝固點(diǎn)固定在約0℃(32℉)，這使得它不適用于其他溫度水平的熱能儲(chǔ)存應(yīng)用。為了解決這個(gè)限制，已開發(fā)出用于-40℃至高于150℃的寬溫度范圍的PCM。與水相反，許多PCM在單一溫度下不發(fā)生相變，但它們在一些攝氏度的溫度范圍內(nèi)發(fā)生相變。例如，峰值相變溫度為-21℃的PCM可能在-14℃下已經(jīng)開始凍結(jié)并在-26℃完全凍結(jié)。通常在PCM的數(shù)據(jù)表中報(bào)告的相變溫度是釋放或吸收最高潛熱量時(shí)的峰值溫度。PCM每單位體積通常儲(chǔ)存的熱量是諸如水、磚石或巖石的材料的5至14倍大。在各種儲(chǔ)熱選擇中，PCM 特別有吸引力，原因是它們提供高密度能量儲(chǔ)存并且儲(chǔ)存在窄的溫度范圍內(nèi)的熱量。

PCM已經(jīng)用于開發(fā)儲(chǔ)熱系統(tǒng)，該儲(chǔ)熱系統(tǒng)可用于將有效載荷空間長時(shí)間維持在預(yù)定的溫度或預(yù)定的溫度范圍內(nèi)，而不需要使用外部電源。例如，這種儲(chǔ)熱系統(tǒng)已經(jīng)被用于開發(fā)用于運(yùn)輸溫度敏感產(chǎn)品的無源制冷機(jī)單元，該無源制冷機(jī)單元需要長時(shí)間保持在預(yù)定的溫度下而不需要連接到外部電源。WO2014178015公開了一種用于保存冷藏或冷凍產(chǎn)品的設(shè)備，特別是用于制冷車輛、制冷室等的絕熱隔室的設(shè)備。WO2014178015的設(shè)備設(shè)置有填充有蓄熱液體的蓄熱元件，所述蓄熱液體是PCM材料。每個(gè)蓄熱元件設(shè)置有熱交換器元件，該熱交換器元件可以供應(yīng)有熱交換流體并浸沒在PCM中。根據(jù) WO2014178015，熱交換元件浸沒在蓄熱流體中。熱交換器元件被布置成通過泵送熱交換流體通過熱交換器元件來加載和卸載蓄熱元件。更具體而言，熱交換流體是液體或氣體形式的單相制冷劑，其被布置成通過外部系統(tǒng)泵入和泵出熱交換元件，直到蓄熱流體被加載或卸載。一旦加載或卸載過程完成，無源制冷機(jī)單元與外部系統(tǒng)斷開連接，傳熱流體從熱交換器元件中移出。

DE102013221918A1、EP1236960A1、DE19907250A1和US6094933A描述了包括具有PCM材料的儲(chǔ)熱系統(tǒng)的溫度受控容器。然而，該儲(chǔ)熱系統(tǒng)與需要外部電源的有源熱系統(tǒng)聯(lián)接。該熱系統(tǒng)包括采用公知的制冷型循環(huán)的熱泵，在使用中將熱能沿與自發(fā)熱流相反的方向移動(dòng)，并且為了執(zhí)行該工作，需要外部電源，該儲(chǔ)熱系統(tǒng)使得改變熱系統(tǒng)的性能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種儲(chǔ)熱系統(tǒng)，該儲(chǔ)熱系統(tǒng)適于儲(chǔ)存在預(yù)定的溫度或溫度范圍內(nèi)的熱能，并且該儲(chǔ)熱系統(tǒng)可以用于例如將溫度受控容器的有效載荷空間保持在預(yù)定的溫度或溫度范圍一段時(shí)間。

根據(jù)本實(shí)用新型，術(shù)語PCM材料的“加載”是指在PCM材料中以“熱”或“冷”形式儲(chǔ)存熱能的過程。

根據(jù)本實(shí)用新型，術(shù)語PCM材料的“卸載”是指從PCM材料釋放熱能的過程。