[實用新型]利用多孔碳和鐵磁流體的蓄熱裝置

有效

• 申請號: 201822202111.7
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN210400108U
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 晉立叢;李德才;羅頂飛;鄧畢力
• 申請（專利權）人: 安徽智磁新材料科技有限公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 李玉琦;曹素云

本實用新型公開了一種利用多孔碳和鐵磁流體的蓄熱裝置，所述蓄熱裝置包括：蓄熱主體，所述蓄熱主體與熱源利用裝置連接，所述蓄熱主體的內部放置有多孔碳骨架和鐵磁流體，其中，所述鐵磁流體與所述多孔碳骨架相互浸潤；磁場供應裝置，用于對所述蓄熱主體提供磁場，所述鐵磁流體在磁場和熱源利用裝置的熱源的作用下流動，蓄集熱量。由于多孔碳骨架的熱傳導系數高，本實用新型蓄熱裝置可以提高該蓄熱裝置的蓄熱速率；由于感溫性鐵磁流體對溫度敏感，其對流傳熱速率快，也可顯著提高該蓄熱裝置的蓄熱速率，且感溫性鐵磁流體具有較高的比熱，可提高該蓄熱裝置的蓄熱能力。

技術領域

本實用新型涉及新能源與高效節能技術領域，具體地，涉及一種利用多孔碳和鐵磁流體的蓄熱裝置。

背景技術

能源和環境問題是當今世界最為關注的兩大問題。隨著人類對能源依存度的增加，傳統能源儲量越來越少，能源危機迫在眉睫。人類在尋找替代能源的同時，提高現有能源利用率變得越來越重要。熱能是眾多能源中最重要的能源存在形式之一，其廣泛應用于各種不同類型的工業企業。在我國，工業廢熱的利用率僅約為33％，遠低于發達國家。提高工業余熱的利用效率，合理利用廢熱余熱一直以來都是我國能源領域的重要議題之一。

蓄熱技術利用蓄熱材料的特性，將熱量存儲起來，可有效地利用余熱及廢熱，解決用戶在供熱時間與空間不匹配問題，是合理利用工業余熱的重要手段。蓄熱系統可以理解為熱量的一個暫時的儲存器，用高溫或低溫的介質儲存熱量或冷量，當供熱或制冷時，將熱量或冷量取出，是匹配熱能供需平衡的熱管理技術。現有的蓄熱技術有顯熱蓄熱、潛熱蓄熱以及化學蓄熱三種。其中，顯熱蓄熱依賴于蓄熱材料溫度的升高和降低進行能量的蓄集和釋放，因蓄熱方式簡單，成本低廉而被廣泛關注。目前，顯熱蓄熱采用的物質有液體和固體兩種類型。固體物質主要包含鑄鋼、石塊、巖石、沙礫、混凝土以及陶瓷材料。液體主要包括水、熔鹽、礦物油以及合成油類。但是，現有顯熱蓄熱裝置的蓄熱能力和蓄熱效率不高。

實用新型內容

鑒于以上問題，本實用新型的目的是提供一種利用多孔碳和鐵磁流體的蓄熱裝置，以解決現有蓄熱裝置的蓄熱能力和蓄熱效率不高的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種利用多孔碳和鐵磁流體的蓄熱裝置，與熱源利用裝置連接，所述蓄熱裝置包括：

蓄熱主體，所述蓄熱主體與所述熱源利用裝置連接，所述蓄熱主體的內部放置有多孔碳骨架和鐵磁流體，其中，所述鐵磁流體與所述多孔碳骨架相互浸潤；

磁場供應裝置，用于對所述蓄熱主體提供磁場，所述鐵磁流體在磁場和熱源利用裝置的熱源的作用下流動，蓄集熱量。

優選地，所述蓄熱主體包括保溫殼體和緊固蓋，所述緊固蓋覆蓋于所述保溫殼體的上表面，所述保溫殼體的下表面與所述熱源利用裝置連接，所述多孔碳骨架和所述鐵磁流體放置于所述保溫殼體的內部。

優選地，保溫殼體呈圓柱形，所述保溫殼體的內部設置有方形空腔，所述多孔碳骨架和所述鐵磁流體放置于所述方形空腔內，圓柱形保溫殼體的外徑在50mm～10m的范圍內，所述方形空腔的長度、寬度和高度均在25mm～5m的范圍內。

優選地，所述磁場供應裝置包括螺線管和電機，所述電機與所述螺線管連接，所述電機用于向所述螺線管提供電流，所述蓄熱主體位于所述螺線管的內部，通過所述螺線管為所述蓄熱主體提供磁場。

優選地，所述螺線管包括圓柱體和銅管，所述圓柱體的內部中空，所述銅管環繞于所述圓柱體的外周，所述電機與所述銅管連接。

優選地，所述蓄熱裝置還包括循環冷卻系統，所述循環冷卻系統包括循環水泵、蓄水池和冷卻水管道，所述銅管的兩端分別連接一個冷卻水管道，兩個冷卻水管道的另一端分別連接所述循環水泵的進口和出口，通過所述循環水泵將所述蓄水池中的冷卻水從所述銅管的一端輸送至所述銅管中，并從所述銅管的另一端流出至所述蓄水池中。

優選地，所述蓄熱主體的下側緊貼所述熱源利用裝置。