[發明專利]一種利用熱輻射散熱的氫化物儲熱系統及應用

在審

• 申請號: 202010857682.3
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112113452A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 吳岱豐;李睿;孫泰;唐仁衡;肖方明
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院稀有金屬研究所
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F24S60/00;C09K5/14
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;莫瑤江

1.一種利用熱輻射散熱的氫化物儲熱系統，其特征在于，包括有換熱罐(1)以及安裝于所述換熱罐(1)內的儲熱反應器(2)，所述換熱罐(1)分別開設有供換熱介質進出的入流口(9)與出流口(10)，所述入流口(9)與所述出流口(10)之間連通設置；所述換熱罐(1)與所述儲熱反應器(2)之間設置有用于供氫氣流通的氫氣閥(8)，所述儲熱反應器(2)的內壁設置有熱輻射涂層(5)；當系統安裝時，所述儲熱反應器(2)的內部放置有相互混合設置的金屬氫化物(6)和熱輻射增強顆粒(7)。

2.根據權利要求1所述的利用熱輻射散熱的氫化物儲熱系統，其特征在于，所述入流口(9)位于所述換熱罐(1)靠近所述氫氣閥(8)的一端，所述出流口(10)位于所述換熱罐(1)遠離氫氣閥(8)的一端。

3.根據權利要求1所述的利用熱輻射散熱的氫化物儲熱系統，其特征在于，所述換熱罐(1)的上內壁設置有若干豎直設置的第一折流板(3)，所述換熱罐(1)的下內壁設置有若干豎直設置的第二折流板(4)，所述第一折流板(3)與所述第二折流板(4)之間交替設置。

4.根據權利要求1所述的利用熱輻射散熱的氫化物儲熱系統，其特征在于，所述金屬氫化物(6)和所述熱輻射增強顆粒(7)之間的質量比例設置為9：1。

5.根據權利要求1所述的利用熱輻射散熱的氫化物儲熱系統，其特征在于，所述金屬氫化物(6)選自氫化鎂、氫化鐵鎂、氫化鈉、氫化鈣中一種或多種。

6.根據權利要求1所述的利用熱輻射散熱的氫化物儲熱系統，其特征在于，所述熱輻射增強顆粒(7)選自氧化鈧、二氧化鈦、五氧化二釩、氧化鉻、三氧化二錳、氧化鐵、五氧化二鈮、三氧化鉬、五氧化二鉭中一種或多種。

7.根據權利要求1所述的利用熱輻射散熱的氫化物儲熱系統，其特征在于，所述熱輻射涂層(5)包括有金屬氧化物、碳納米管、碳化硅以及碳化硼，所述金屬氧化物選自二氧化錳、氧化鎳、氧化鐵、氧化鈷、二氧化鋯、氧化鉻、二氧化鈦中一種或多種。

8.根據權利要求1-7中任一所述的利用熱輻射散熱的氫化物儲熱系統的應用，其特征在于：

當系統進行儲熱時，換熱介質經所述入流口(9)進入至所述換熱罐(1)，換熱介質經所述第一折流板(3)和所述第二折流板(4)在所述換熱罐(1)內做上下折流運動并與所述儲熱反應器(2)相接觸，所述儲熱反應器(2)受熱導致所述熱輻射涂層(5)升溫，所述熱輻射涂層(5)的熱量通過熱輻射傳遞至所述熱輻射增強顆粒(7)，所述熱輻射增強顆粒(7)發出熱量，使得所述金屬氫化物(6)吸熱并釋放氫氣，氫氣通過氫氣閥(8)收集至儲氫罐，換熱介質從所述出流口(10)排出所述換熱罐(1)；

當系統進行放熱時，將儲氫罐的氫氣經所述氫氣閥(8)進入至所述儲熱反應器(2)的內部，所述金屬氫化物(6)吸氫放熱并經所述熱輻射增強顆粒(7)進行增幅，所述熱輻射增強顆粒(7)釋放熱輻射至所述熱輻射涂層(5)，所述熱輻射涂層(5)吸熱導致所述儲熱反應器(2)升溫，換熱介質被所述儲熱反應器(2)加熱。