[發明專利]閉式模塊化平板相變蓄能箱及太陽能供熱系統供熱方法

在審

• 申請號: 201710899342.5
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107747813A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 盧軍;謝玲;李永財
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F24H7/02
• 分類號: F24H7/02;F24S60/00;F28D20/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司50212
• 代理人: 伍倫辰

技術領域

本發明涉及相變蓄能供能技術；特別是涉及閉式模塊化平板相變蓄能箱及太陽能供熱系統供熱方法。

背景技術

在供熱系統中，常常存在蓄熱水箱過大的情況，需要單獨放置，并且當熱源為太陽能時，由于太陽輻射不穩定存在供熱間歇或部分時間停止供熱的情況，亦或由于某時間段輻射強度過大導致水箱接近沸騰；相變材料所具有的蓄能量大、相變溫度穩定的特點可以彌補供熱熱源不穩定的缺點，維持供熱溫度，延長供熱時間，同時縮小水箱體積。現行換熱熱流外掠相變封裝體形式的相變蓄能箱均存在流程過短問題，低溫流體通過全流程后往往無法被相變封裝體加熱至合適出口溫度，采用提高相變溫度的方法解決該問題將導致能量浪費；另一種類型的相變蓄能箱為在相變材料中設置盤管通路，流體通過盤管與外側相變材料進行換熱，該換熱形式大部份相變材料層過厚，整個換熱過程相變材料無法完全融化，并且當采用水合無機鹽類相變材料時易發生相分離現象，融化后由于鹽水密度差使鹽類沉至容器底部，影響相變箱換熱效果。

因此，怎樣才能夠提供一種結構簡單，換熱效率高，適應性強的閉式模塊化平板相變蓄能箱及太陽能供熱系統供熱方法，成為本領域技術人員有待解決的技術問題。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是：怎樣提供一種結構簡單，換熱效率高，適應性強的閉式模塊化平板相變蓄能箱及太陽能供熱系統供熱方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種閉式模塊化平板相變蓄能箱，包括箱體，在箱體內沿水平方向間隔設置有多塊豎直向上設置的相變蓄能板，其特點在于，在箱體中還設置有與相變蓄能板相互平行設置的至少一塊隔板，隔板的邊沿部具有用于和箱體內周壁可拆卸連接的連接部，且所述隔板將箱體隔離呈相互獨立設置多個箱體單元，每個箱體單元中至少含有一塊相變蓄能板，并且在每個箱體單元上均設置有進水管接頭和出水管接頭，所述相變蓄能板相隔形成的空間之間相互導通并使得進水管接頭和出水管接頭之間在箱體內部導通相連。

本技術方案中，通過在箱體內部設置一塊或一塊以上的隔板將箱體分割成一個或一個以上的相互獨立的箱體單元，且隔板是可拆卸的，通過增加或是拆卸隔板使得蓄能箱的使用體積發生變化，進而使得即使是箱體外部的環境發生變化時，也能夠通過改變蓄能箱的使用體積使得蓄能箱內部儲存的能量趨于穩定，從而使得其能夠輸出的能量也趨于穩定。因此，本技術方案中的蓄能箱具有適應性強的優點，能夠適應不同環境。另外還具有結構簡單和方便制造的優點。

作為優化，所述箱體整體呈矩形體結構，在箱體的內部底面上沿箱體的縱向間隔設置有多個支撐架，所述支撐架整體呈長條形且支撐架的長度方向順箱體的橫向設置，在支撐架上開設有貫穿其長度方向且開口向上設置的卡槽，并且所述相變蓄能板一一對應的卡接固定于支撐架所具有的卡槽內。

這樣，箱體結構簡單，方便箱體的制造和搬運。可以根據供能的需求設置支撐架的數量和相變蓄能板的數量，還能通過改變相鄰兩個支撐架的間距以達到改變相鄰兩塊相變蓄能板之間的間距，使得箱體內部的供液體流過的通道按需求進行改變，進而提高換熱效率。

作為優化，所述相鄰兩塊相變蓄能板在隔板所在平面上的投影至少具有部分重疊，并且相鄰兩塊相變蓄能板上的相對于箱體中心的外端各自與箱體橫向上的兩個內側壁相貼設置。

這樣，相鄰兩塊相變蓄能板之間形成的流道更長，能夠使得液體與相變蓄能板的熱交換時間更長，換熱效率更高。

作為優化，在所述卡槽的底面向上設置有截面呈矩形的臺階且所述臺階的一個側面與卡槽的其中一個側壁相貼設置，所述卡槽上與臺階相對設置的側面為第一卡接面，臺階的另一側面為第二卡接面，卡槽上的與臺階相貼的側面為第三卡接面。

這樣，第一卡接面和第二卡接面能夠形成第一卡接槽，第一卡接面和第三卡接面能夠形成第二卡接槽；能夠卡接固定不同厚度的相變蓄能板，設計更加合理。

作為優化，所述相變蓄能板包括呈平板盒體狀的外殼以及填充于平板盒體狀的外殼內的相變材料。

這樣，蓄能效果更好，相變蓄能板與外部液體之間的換熱面積更大。

作為優化，所述相變材料的相變溫度為0℃至100℃。

這樣，相變材料的適應性更強。

作為優化，在箱體單元上還設置有與箱體單元內部導通相連的泄水管接頭。

這樣，方便將箱體單元內部的水排出。

作為優化，所述進水管接頭的進水方向以及泄水管接頭的出水方向均與相鄰兩塊相變蓄能板之間形成的通道平行設置。