[發(fā)明專利]真空絕熱式蓄熱/冷器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110601794.7
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113375492B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 王俊杰;郭璐娜;季偉;高詔詔;陳六彪;崔晨;郭嘉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院理化技術(shù)研究所
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F28D20/02
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 韓世虹

1.一種真空絕熱式蓄熱/冷器，其特征在于，包括殼體，所述殼體的內(nèi)部填充有儲能介質(zhì)，所述殼體包括殼體內(nèi)壁、真空層、保溫層和殼體外壁，所述殼體內(nèi)壁、所述真空層、所述保溫層和所述殼體外壁從內(nèi)至外依次設置；

所述殼體上沿軸向的兩端分別設有第一換熱流體進出口和第二換熱流體進出口，所述第一換熱流體進出口、所述第二換熱流體進出口均與所述殼體的內(nèi)部連通；

所述真空層的厚度設置方法如下：

獲取所述真空絕熱式蓄熱/冷器以及換熱流體的基本參數(shù)；

設定所述保溫層的厚度為d，基于所述真空絕熱式蓄熱/冷器的基本參數(shù)，建立所述真空絕熱式蓄熱/冷器的二維軸對稱的初始物理模型；

采用傳熱模型分別計算在儲能、釋能和間歇期的所述真空絕熱式蓄熱/冷器的內(nèi)部溫度場，獲取所述初始物理模型中保溫層的基本溫度場，繪制間歇期結(jié)束后和釋能結(jié)束時刻對應的保溫層中的溫度分布圖，然后以保溫層的厚度為橫坐標、以保溫層的溫度為縱坐標繪制圖像，獲得溫度交點T_D；

改變所述初始物理模型，將保溫層替換為真空層，設定所述真空層的厚度為d′，利用所述傳熱模型進行重復計算，獲得溫度交點T′_D；

通過修正d′取值，獲取溫度交點為T_D的物理模型，并獲取對應的真空層厚度d′₁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空絕熱式蓄熱/冷器，其特征在于，在所述殼體的內(nèi)部靠近所述第一換熱流體進出口的位置處設有第一均流隔板，所述第一均流隔板上設有第一通孔；在所述殼體的內(nèi)部靠近所述第二換熱流體進出口的位置處設有第二均流隔板，所述第二均流隔板上設有第二通孔；所述第一均流隔板、所述第二均流隔板和所述殼體內(nèi)壁之間圍合形成填充腔室，所述儲能介質(zhì)均勻填充于所述填充腔室內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空絕熱式蓄熱/冷器，其特征在于，所述儲能介質(zhì)為固體材料顆粒，或所述儲能介質(zhì)為相變材料封裝膠囊顆粒，或所述儲能介質(zhì)為固體材料顆粒和相變材料封裝膠囊顆粒的混合顆粒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空絕熱式蓄熱/冷器，其特征在于，所述保溫層為氣凝膠氈層、玻璃棉層、巖棉層、膨脹珍珠巖層或發(fā)泡水泥層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空絕熱式蓄熱/冷器，其特征在于，所述殼體內(nèi)壁和所述殼體外壁均采用金屬材料制成。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空絕熱式蓄熱/冷器，其特征在于，所述保溫層為變厚度結(jié)構(gòu)，所述保溫層的厚度從所述第二均流隔板處至所述第一均流隔板處逐漸增大。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空絕熱式蓄熱/冷器，其特征在于，所述保溫層為變厚度結(jié)構(gòu)，所述保溫層的厚度從所述第二均流隔板處至所述第一均流隔板處呈階梯狀增大。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空絕熱式蓄熱/冷器，其特征在于，所述保溫層的厚度設置方法如下：

基于確定的所述真空層的厚度d′₁，在所述真空層的外側(cè)設置均勻厚度的保溫層，設定所述保溫層的厚度為d，重新建立所述真空絕熱式蓄熱/冷器的二維軸對稱的物理模型；

采用傳熱模型分別計算在儲能、釋能和間歇期的所述保溫層的溫度場，繪制不同時刻的所述保溫層的溫度分布曲線圖；

基于所述保溫層的溫度分布曲線圖，以階梯狀布置所述保溫層，將所述保溫層劃分為多段階梯，根據(jù)溫度分布以及階梯劃分計算得出每段階梯的最大厚度。