[實用新型]一種模塊化合金相變蓄放熱裝置

有效

• 申請號: 201921750404.7
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN210952464U
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 張春霞;關欣;高淑寧
• 申請（專利權）人: 山東雙涵石化裝備有限公司
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02;F28F21/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種蓄放熱裝置，尤其公開了一種模塊化合金相變蓄放熱裝置。該模塊化合金相變蓄放熱裝置，包括容器外殼，其特征在于：容器外殼內填充蓄熱模塊，蓄熱模塊由蓄熱單元密封而成，蓄熱單元內封裝有金屬相變蓄熱材料，容器外殼上設置有介質第一入口、介質第二入口、介質第一出口和介質第二入口。本實用新型的有益效果是：采用采用循環穩定性好、儲熱性能高、熱導率大的三元鋁硅銅合金相變蓄熱材料，使得相變蓄熱裝置的蓄熱速率和蓄熱密度有效提高。蓄熱器為正六邊形的殼管式模塊化設計，結構簡單，拼接穩定安全，現場布置靈活，不同各模塊之間可并聯或串聯使用。根據蓄熱量需求和空間體積占用需求不同，模塊數量可進行調整。

技術領域

本實用新型涉及一種蓄放熱裝置，尤其涉及一種模塊化合金相變蓄放熱裝置。

背景技術

太陽能發電是規模性開發利用太陽能的一個重要手段，主要分為直接發電和間接發電。直接發電可靠性高，但大型化程度低，間接發電主要以熱發電為主。太陽能熱發電具有高容量，電力輸出更平穩，適合大型化發展，發電模式容易解決并網等優點。太陽能光熱發電越來越受到社會關注，20世紀90年代以來，美國、歐盟都制定了“太陽能熱發電計劃”，計劃在2020年左右實現太陽能熱發電利用的商業化。

但是太陽輻射存在有間歇性和不穩定性等問題，蓄熱技術作為一種“平均”能量密度的手段可有效解決這一問題。例如一塔式CSP系統，若沒有蓄熱裝置，年利用率僅為25%，在系統中采用儲熱技術（TES，Thermal Energy Storage），吸收太陽輻射能的高溫傳熱流體將一部分能量存儲在蓄熱體中，另一部分能量用于帶動發電裝置發電，當太陽輻射低時蓄熱裝置將存儲的能量釋放出來，則年利用率能提高到65%，且不需要燃料作為后備能源。

本實用新型以導熱系數高的鋁基合金為基礎，選擇相變溫度適宜，改良的三元鋁硅銅合金作為相變蓄熱材料。蓄熱裝置的換熱熱阻主要集中在換熱流體側，亦在換熱流體側添加環肋進行強化換熱。太陽能熱發電系統中高溫相變蓄熱裝置通常比較龐大，模塊化設計相當于把一個完整的換熱器分成很多個完全一樣的小模塊，使用時再把這些單獨的模塊拼接起來。其最大的優點就在于可以根據蓄熱的需要，把與要求儲熱量所對應的模塊數量進行組合拼接使用，并且蓄熱換熱器如果出現故障，可以只把出現故障的部分單獨取出來，然后換上新的模塊，這樣不僅方便蓄熱器的維修，還不會影響換熱器繼續使用。

實用新型內容

本實用新型提出一種模塊化合金相變蓄放熱裝置，該模塊化合金相變蓄放熱裝置，不僅蓄放熱效率高，而且可以根據蓄熱的需要，把與要求儲熱量所對應的蓄放熱模塊數量進行組合拼接使用，并且蓄熱換熱器如果出現故障，可以只把出現故障的部分單獨取出來，然后換上新的模塊，這樣不僅方便蓄熱器的維修，還不會影響換熱器繼續使用。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案如下面所描述：

一種模塊化合金相變蓄放熱裝置，包括容器外殼，其特征在于：容器外殼內填充蓄熱模塊，蓄熱模塊由蓄熱單元密封而成，蓄熱單元內封裝有金屬相變蓄熱材料，容器外殼上設置有介質第一入口、介質第二入口、介質第一出口和介質第二入口。

所述蓄熱單元為管狀，由蓄熱單元外管和蓄熱單元內管套接而成，金屬相變蓄熱材料通過密封圈封裝于內外管之間。

所述蓄熱單元的內外管均為不銹鋼材料。

所述金屬相變蓄熱材料為相變溫度高于400度的相變材料。

所述金屬相變蓄熱材料為三種，以靠近換熱介質入口處開始沿著蓄熱單元軸向依次按照熔點從高到低順序排列。

所述金屬相變材料三元鋁硅銅合金相變蓄熱材料。

所述的蓄熱模塊包括模塊殼體，模塊殼體內包括若干蓄熱單元組成的單元陣列，模塊殼體兩端有封頭，蓄熱模塊上設置有換熱介質出入口。

所述蓄熱模塊上的換熱介質出入口設置在模塊殼體上。