[發明專利]一種移動式相變儲熱儲冷裝置

在審

• 申請號: 202010013869.5
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111121514A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 凌祥;杜明勝;王航
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02;F25D3/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

本發明公開了一種移動式相變儲熱儲冷裝置，包含傳熱板，支架，套管，總管，儲罐，相變工質等，其中傳熱板是熱量交換的主要元件，熱量存儲和釋放通過相變工質，總管和套管提供儲熱儲冷裝置與外界接口。儲熱過程中，蒸汽通過總管流經傳熱板，熱量通過傳熱板傳遞至相變工質，使其吸熱液化儲熱，于箱體內運輸至指定位置，冷水通過套管流經傳熱板，熱量通過傳熱板從相變工質傳遞至冷水得到熱水，相變工質放熱凝固釋熱，儲冷過程與之類似。本發明所設計的移動式相變儲熱儲冷裝置能夠以預期的溫度穩定輸出熱量或冷量，且利用相變材料儲熱密度高、相變過程近似等溫等特點，使儲熱儲冷裝置具有更高的儲熱儲冷效率和廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種移動式相變儲熱儲冷裝置，屬于相變儲能技術領域。

背景技術

能源是人類生存和發展的基礎，化石能源的大量消耗，使得能源短缺和環境污染問題日益突出。我國是能源消耗大國，但在能源利用過程中存在著轉化效率低，利用不充分等現象，提高能源的利用率具有重要的現實意義。

能量儲存在節約能源和提高能源利用率上扮演著十分重要的角色，工業生產中產生的廢氣廢熱直接排放，造成大量能源浪費，而移動式相變儲熱儲冷裝置，具有打破供熱地或供冷地與用戶之間存在的時間和地域界限的特點，能夠以預期的溫度穩定輸出熱量或冷量，可有效解決余熱或余冷資源在利用中的不連續性問題。本發明兼顧裝置移動性和儲能量，以標準集裝箱為儲熱儲冷裝置，解決了其輸運問題，并降低了成本，利用相變材料儲能密度高、相變過程近似等溫等優點，保證了熱能或冷能輸出的穩定性，其結構簡單緊湊，運行可靠，成本適宜，還具有傳熱面積大，熱能轉化速度快，效率高等優點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種移動式相變儲熱儲冷裝置，該裝備整體儲能密度高，運輸方便，熱能轉化速度快，效率高，能解決現有移動供熱供冷裝置存在的儲熱儲冷能力低、冷熱回收效率不高、充放熱時間長等問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種移動式相變儲熱儲冷裝置，包括儲罐、總管、傳熱板、相變工質、支架、套管、保溫層和箱體，所述儲罐、總管、傳熱板、相變工質、支架、套管和保溫層設置在所述箱體內部，所述儲罐包括罐體和底座，所述罐體外表面包覆所述保溫層，所述傳熱板、相變工質和支架設置在所述罐體內部，所述傳熱板布置在所述支架上，所述支架焊接在儲罐底板上，所述總管和套管分別與所述傳熱板相連，所述罐體和保溫層一側面的左上方開設有供所述總管穿過的U型槽，右下方開設有供所述套管穿過的通孔，所述裝置利用相變工質相變儲能釋能近似等溫且儲能密度高的特性實現熱能冷能的快速存儲和異地利用。

其中各傳熱板之間通過總管和套管相互連通，傳熱板兩隔板之間存在翅片。儲熱時，蒸汽接入總管流經傳熱板，熱量通過傳熱板傳遞至相變工質，使其吸熱液化儲能，蒸汽放熱冷凝從下部套管流出；放熱時，冷水接入套管流經傳熱板，熱量通過傳熱板從相變工質傳遞至冷水得到熱水，相變工質放熱凝固釋能，熱水從上部總管流出。儲冷過程與儲熱過程相似，冷量主要是由冷凍水而非蒸汽傳遞至相變工質，放冷時，相變工質再將冷量傳遞至工作流體。

所述底座為槽形底座，所述罐體包括底板、前板、后板、側板和頂板，所述前板在右下方切割出供所述套管穿過的通孔，在左上方切割出供所述總管穿過的U型槽，所述U型槽的直徑略大于所述總管的直徑，所述前板與兩側板和后板焊接在所述底板上，所述套管穿過前板通孔并焊接，所述頂板為多塊板材折彎加工成，可抬起滑動，所述槽形底座為網格設置，并焊接在所述底板下表面，網格中間有通孔用于起重繩索穿過。

傳熱板包括蓋板、隔板、封條、翅片、接管和肋片，其中所述隔板、翅片、與蓋板和封條釬焊成傳熱板芯體，所述傳熱板芯體斜對角有兩個缺口，所述封條布置于所述傳熱板芯體兩側及缺口端部，上下兩端無封條，所述翅片長度與所述隔板齊平。