[實用新型]一種中低溫相變儲能裝置

有效

• 申請號: 201821658617.2
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN208859926U
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 趙民;康維斌;李楊;薛潔;李子愛;俞超男;郭軍;沈潔
• 申請（專利權）人: 中國建筑西北設計研究院有限公司
• 主分類號: F24S60/10
• 分類號: F24S60/10;F28D20/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供的一種中低溫相變儲能裝置，屬于儲能領域，包括換熱結構、外筒體和筒蓋，外筒體內填充相變材料。換熱結構由若干排毛細管網呈現等間距平行排列，毛細管網的上下兩端采用U型彎頭依次連接，整體呈現同程管路形式，該換熱結構能夠極大提升換熱面積，毛細管能夠在儲能裝置的水平截面上形成多個熱量傳遞源，縮短換熱結構與相變材料的距離，進而提升相變儲能裝置的蓄熱和放熱速度。本裝置能夠實現蓄熱和放熱功能，可在中低溫熱能應用領域實施。

技術領域

本實用新型屬于儲能領域，涉及儲能裝置，具體涉及一種中低溫相變儲能裝置。

背景技術

太陽能在其使用過程中由于晝夜交替和季節性變化等因素的影響以及陰晴云雨等因素的制約，太陽能的間斷性和不穩定性就會顯露出來。從而針對太陽能資源的高效利用，就可以通過相變儲能裝置蓄熱的方式來保證太陽能利用的穩定與持續。

餐飲服務以及工業生產中往往會產生大量的煙氣余熱、工業廢水廢氣的余熱，余熱回收利用不僅能夠節能減排，還能夠提高企業的能源結構。但煙氣余熱與工業余熱的產生同樣存在間斷性和不穩定性，同時與用戶的需求之間也存在著一定的時間差。從而針對余熱資源的高效利用，也可以通過相變儲能裝置蓄熱的方式來保證余熱利用的穩定與持續。

傳統的太陽能熱利用方式多通過熱水蓄熱。這種儲熱方式雖然利用形式簡單，但由于利用的是水的顯熱進行儲熱，其儲能密度小，并且儲能裝置體積大，出水水溫也會不斷下降。相變儲熱是指相變材料在相變溫度下發生物相變化，并伴隨著吸收或放出熱量，即采用相變的形式儲存熱能。相較于傳統的儲熱方式，其優點在于：相變儲熱利用相變材料的潛熱進行熱量儲存，儲能密度大，儲能裝置相對體積更小，熱能可利用時間長，出水水溫更均勻，用戶使用時方便舒適。

專利號為CN201320865779.4的實用新型專利公開了一種蓄熱換熱裝置及蓄熱罐裝置，其蓄熱換熱裝置安裝在蓄熱罐內，包括換熱管和卡座，換熱管為螺旋狀的銅管，換熱管通過卡座安裝到蓄熱罐內，該實用新型通過采用螺旋狀的換熱管增加換熱面積，提高換熱量，實現熱量的存儲與釋放。如果蓄熱材料采用相變材料，由于相變材料的導熱系數很低，即使換熱管的導熱系數很高，但該換熱管在同一截面上只有兩個熱量傳遞源，蓄熱時換熱管的有效熔化范圍仍然有效，對相變材料加熱熔化能力有限。因此為了縮短蓄熱罐內相變材料的蓄熱時間，提高蓄熱效率，不僅需要增加換熱管道的表面積，還需要強化有效熔化范圍，增加換熱點位，在蓄熱裝置的同一截面形成多個熱量傳遞源。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種中低溫相變儲能裝置，能夠通過相變材料的相變過程儲存熱能，實現高效利用太陽能、煙氣余熱或者工業余熱，同時能夠克服傳統儲能裝置儲能密度低、蓄放熱速度慢等問題。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種中低溫相變儲能裝置，其特征在于：包括換熱結構、外筒體和筒蓋；

換熱結構的結構為：毛細管的兩端分別連接著上水平管和下水平管，形成毛細管網，若干排毛細管網的兩端分別插入支撐體兩端的預留孔后位置被固定，若干排毛細管網呈現等間距平行排列，所有毛細管網的上水平管兩端采用U型彎頭依次首尾連接，形成上盤管通路，上盤管通路一端連接著第二堵頭，另外一端連接著進水管，進水管再連接著進水端口，所有毛細管網的下水平管兩端采用U型彎頭依次連接，形成下盤管通路，下盤管通路一端連接著第一堵頭，另外一端連接著出水管，出水管再連接著出水端口，換熱結構整體呈現同程管路形式；

外筒體的結構為：外筒體分為3層，自外向內分別為金屬外層、保溫層和金屬內層，外筒體上設置有進水端口預留孔、出水端口預留孔和溫度測量儀；

筒蓋的結構為：頂蓋板上側安裝把手，頂蓋板下側設置有保溫體；

換熱結構整體放置于外筒體內，進水端口與進水端口預留孔配合，出水端口與出水端口預留孔配合，筒蓋與外筒體配合。