[實用新型]相變儲能裝置

有效

• 申請號: 201920354022.6
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN209926951U
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 李亞寧;韓東;鄭明瑞
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02;F28F3/02
• 代理公司: 32237 江蘇圣典律師事務所
• 代理人: 賀翔

一種相變儲能裝置，其特征在于：包括殼體、隔板、針狀肋、中央環肋以及裝有相變儲能材料的內、外腔體，殼體中央布置隔板，將裝置分為上下兩層，針狀肋采用等面積方法布置，內部環形肋將腔體分為內、外兩部分。本實用新型提出一種相變儲能裝置，一方面采用等面積法布置針肋，增大了導熱系數，使儲存的熱量能夠快速充分釋放；另一方面通過隔板將裝置分為上下兩層，減小了腔體的厚度，抑制內部儲能材料的自然對流作用，使吸熱、放熱過程更加穩定。

技術領域

本實用新型涉及一種相變儲能裝置，涉及儲能技術領域。

背景技術

現有的相變儲能裝置的原理是利用該裝置內的儲能材料通過導熱與外界進行換熱，能量儲存在相變材料中。但由于儲熱元件的大小和結構特點，內部相變儲熱材料易發生自然對流甚至強制對流效應，雖然在加快了裝置的蓄熱過程，但嚴重抑制了裝置的放熱過程，使裝置吸放熱過程不穩定。

實用新型內容

實用新型的目的就是提供一種相變儲能裝置，克服傳統儲能裝置內部存在的自然對流甚至強制對流現象，而導致的吸放熱過程不穩定的問題，提供一種小型相變儲能裝置，從而解決上述問題。

上述基于一種相變儲能裝置，其特征在于：包括外殼、中心殼、上端蓋、下端蓋；

其中外殼內側、中心殼外側與上、下端蓋之間圍成的空間稱為外腔體；中心殼內側與上、下端蓋之間圍成的空間稱為中心腔體；外腔體和中心腔體填充有用于與外界進行換熱的相變儲能材料；

上述外腔體被n層水平隔板分成彼此不聯通的分層腔體，腔體被分層后，每層腔體的厚度變小，內部儲能材料自然對流的空間變小，抑制了自然對流現象；

上述相鄰水平隔板之間，以及最上層水平隔板的上方，最下層水平隔板的下方均按等面積法布置散熱針肋。等面積法可以使熱流均勻，保證換熱的均勻性。

上述的基于一種相變儲能裝置，其特征在于：上述散熱針肋采用等面積法布置具體指，將相應水平隔板劃分為m個面積相等的圓環，且單個圓環的面積與中心腔體的水平截面面積也相等；散熱針肋均勻且平均布置在每個等面積圓環上,即每個等面積圓環上的散熱針肋個數相等。采用等面積法劃分的m個等面積圓環對外界散熱量都相同，但外部圓環相對于內部圓環更“薄”，將散熱針肋均勻布置在等面積圓環上，而不是均勻布置在隔板上，可以保證對外界散熱的均勻。

上述的基于一種相變儲能裝置，其特征在于：上述散熱針肋和中心殼的總體積所占器件內部總體積15-20%，在保證了散熱量的前提下，不影響器件內部相變材料的填充，保證儲能量。

上述的基于一種相變儲能裝置，其特征在于：上述水平隔板總體積占器件內部總體積的5-10%，隔板厚度為1.5-2mm，且隔板間隔不能超過2-3倍隔板厚度，使隔板對器件內部儲能量的影響盡可能小，同時一定的隔板厚度保證了器件內部的熱穩定性，較小的隔板間隔可以抑制相變材料的對流現象，使吸放熱過程更加穩定。

上述的基于一種相變儲能裝置，其特征在于：上述外殼為圓筒型結構。

上述的基于一種相變儲能裝置，其特征在于：上述中心殼為圓筒型結構。

上述的基于一種相變儲能裝置，其特征在于：上述中心殼為環肋結構。

上述的基于一種相變儲能裝置，其特征在于：上述散熱針肋為十字星型結構。十字星型異形肋通過在針肋的基礎上增加了直肋，提高了肋化比，可以減少針肋數目，同時增大換熱面積，增加換熱效率。

附圖說明

圖1是一種相變儲能裝置示意圖；

圖2是一種相變儲能裝置隔板剖視圖；

圖3是一種相變儲能裝置隔板示意圖（帶直肋）；