[發明專利]相變儲能箱及采用該儲能箱的太陽能相變儲能供熱裝置

在審

• 申請號: 202211034396.2
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115371270A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 許寧格;莊春龍;張洪宇;黃光勤;成鐳;甘飛;侯珊珊
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍勤務學院
• 主分類號: F24S60/10
• 分類號: F24S60/10;F28D20/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李曉兵

本發明公開了一種相變儲能箱及采用該儲能箱的太陽能相變儲能供熱裝置，所述供熱裝置相變儲能箱，所述相變儲能箱，包括內設空腔的硬質箱體，在硬質箱體的空腔內設有多個相變儲能塊，所述相變儲能塊呈球狀，由外導熱殼和相變儲能材料組成；在硬質箱體的左右兩側分別設有一進氣口和出氣口；在相變儲能箱旁設有一集熱器，所述集熱器的出氣口與相變儲能箱的進氣口通過一管道連通；當集熱器加熱后的熱空氣通過進氣口進入儲能箱內，且儲能箱內溫度達到相變儲能材料的相變溫度后，所述相變儲能塊內的相變儲能材料即從空氣中吸收并儲存熱量，并在外部冷空氣進入儲能箱后，通過相變儲能塊釋放熱量，對空氣加熱，形成熱空氣后，將熱空氣從出氣口排出。

技術領域

本發明涉及一種換熱裝置，具體涉及一種相變儲能箱及采用該儲能箱的太陽能相變儲能供熱裝置。

背景技術

相變儲能裝置利用相變儲能材料熱焓值高、儲能密度大的優點，將熱能儲存在相變材料中，需要時再置換出。相變儲能裝置能夠將熱能存儲、釋放，有效提高熱能的利用效率。我國太陽能資源較為豐富，常通過吸收太陽能對介質加熱后，實現供熱。但現有集熱器只能在陽光較為豐富的時候儲能，不能對太陽能進行長時間存儲。

基于此，申請號為2018207362755的中國專利公開了一種太陽能相變蓄熱供熱裝置，包括反射聚光器、換熱器和熱泵主機，反射聚光器內設有拋物面狀的反射層，儲能裝置包括儲能箱體，儲能箱體內填充有相變儲能材料，儲能箱體外側壁設有保溫層。該專利利用相變儲能材料在相變時的高密度吸、放熱量的特性來達到儲存太陽能的目的，并在太陽能間歇期持續的供熱，解決了外界太陽能不足時的供熱問題。該裝置雖能通過相變材料儲存太陽能，在太陽能不足時為室內供暖。但該供熱裝置結構較為復雜，成本高，不利于大范圍推廣。同時，該供熱裝置中的相變儲能材料直接填充在儲能箱體內，當相變儲能材料部分存在缺陷需要進行更換時，需要將所有相變儲能材料和箱體一起進行更替，從而造成材料浪費。同時，箱體內的相變儲能材料容量固定，不能根據需要進行靈活性調整。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種相變儲能箱及采用該儲能箱的太陽能相變儲能供熱裝置，解決現有供熱裝置結構復雜，制作成本高，且不能根據具體使用需求調整相變儲能材料用量，儲能箱更換成本高的問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種相變儲能箱，包括內設空腔的硬質箱體，在硬質箱體的空腔內設有多個相變儲能塊，其特征在于，所述相變儲能塊呈球狀或正多面體，由外導熱殼和填充在外導熱殼內的相變儲能材料組成；在硬質箱體的左右兩側分別設有一進氣口和出氣口；所述進氣口用于接入外部熱空氣，將熱空氣導入硬質箱體內，并在空氣溫度達到相變儲能材料的相變溫度后，通過相變儲能塊從空氣中吸收并儲存熱量；所述出氣口用于持續性導出硬質箱體內的空氣，與進氣口一起形成一個空氣流通通道。

進一步的，所述硬質箱體由隔熱材料或絕熱材料制成。

進一步的，所述箱體采用不銹鋼制成，在箱體外端面覆蓋有一層保溫材料。

進一步的，在硬質箱體內可拆卸安裝有多塊隔板，所述隔板將硬質箱體內的空腔分割為多個用于放置相變儲能塊的空間，在每個隔板上均設有一個通孔，所述通孔將相鄰兩塊隔板所分割的空間連通，并與進氣口和出氣口一起形成一個蛇形走向的空氣流通通道。

進一步的，所述隔板呈矩形，相鄰兩塊隔板平行設置，在硬質箱體的上端和/或下端間隔設有多個用于裝配隔板的卡槽。

進一步的，所述卡槽設置數量與隔板數量相等，由兩個間隔設置的卡板形成。

進一步的，所述相變儲能材料為相變溫度為58.5-62.5℃的石蠟。

進一步的，在硬質箱體底部還設有四個呈矩形分布的萬向輪。

進一步的，所述相變儲能塊為正八面體或正十二面體或正二十面體。