一種高溫相變蓄能器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高溫相變蓄能器，主要包括圓形殼體，圓形殼體內(nèi)置的小圓盤柱和中間換熱管道；所述圓形殼體與小圓盤柱和中間換熱管道之間采用隔熱材料填充，所述小圓盤柱內(nèi)設置有七個換熱管道，每一個中間換熱管道或換熱管道外側(cè)帶有若干環(huán)形翅片，環(huán)形翅片之間設置蓄熱單元儲存槽，每一個蓄熱單元儲存槽內(nèi)置有相變材料。本實用新型的技術(shù)效果是：結(jié)構(gòu)簡單，既能夠解決能源的間斷性，獲得穩(wěn)定的供能，又能大大擴大傳熱面積，獲得高強度傳熱效果，通過分流、合流效應使換熱管道中的熱量在整個蓄熱器空間內(nèi)快速均勻地分散、傳遞開來，以增加熱流傳遞過程中的摻混和再分配。
【專利說明】
一種高溫相變蓄能器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種能量存儲與釋放裝置，具體涉及的是一種高溫相變蓄能器。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)展新型高效節(jié)能技術(shù)已成為工程熱物理領(lǐng)域的重要研究課題。在工業(yè)余熱利用過程中，發(fā)展高效蓄熱技術(shù)是解決能源需求與供給失配矛盾、提高能源利用率的重要技術(shù)途徑。目前，熱量存儲方式主要有潛熱蓄熱、顯熱蓄熱和化學反應蓄熱三種類型。潛熱蓄熱通過相變材料(PCM)的相變過程來實現(xiàn)能量的儲存和釋放，該類型蓄熱方式因相變材料種類多、儲能密度大、開發(fā)空間大和易于運行控制等優(yōu)點而成為目前常用的蓄熱手段。然而，現(xiàn)有的潛熱蓄熱結(jié)構(gòu)大多采用的是單管或管束與相變材料在蓄熱空間內(nèi)隨機交互布置，并未從管束與相變材料在空間布局方式的角度考慮去改善蓄熱器的蓄熱、換熱能力;并且由于相變材料存在導熱系數(shù)低的缺點，在相變過程中，隨著相變界面由表及里的移動，固化層不斷增厚，導致相變材料的熱阻逐漸增加，整個蓄熱結(jié)構(gòu)的溫度均勻性差，影響了相變材料的蓄熱能力和蓄熱效率。因此，迫切需要尋求一種新型高效的潛熱蓄熱型的能量存儲與釋放裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有的蓄熱裝置設計上存在的蓄熱器溫度均勻性差、蓄熱密度低、蓄熱效率有限等問題，本實用新型的目的在于提供一種容積小、蓄熱密度大，恒溫放熱的高溫相變蓄能器。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:一種高溫相變蓄能器，主要包括圓形殼體，圓形殼體內(nèi)置的小圓盤柱和中間換熱管道;其特征在于:所述圓形殼體與小圓盤柱和中間換熱管道之間采用隔熱材料填充，所述小圓盤柱內(nèi)設置有7個換熱管道，中間換熱管道或每一個換熱管道外側(cè)帶有若干環(huán)形翅片，環(huán)形翅片之間設置蓄熱單元儲存槽，每一個蓄熱單元儲存槽內(nèi)置有相變材料，小圓盤柱內(nèi)設置的7個換熱管道的空間間隙全部用隔熱材料填充。
[0005]本實用新型所述蓄熱單元儲存槽內(nèi)置的相變材料可以是氟化鋰(LiF)或是氟化鈣(CaF2)的一種或是二者混合。
[0006]本實用新型所述小圓盤柱可以是3個或3個以上，根據(jù)生產(chǎn)需要決定，均勻分布在圓形殼體內(nèi)。
[0007]本實用新型在每一個小圓盤柱上端設置有分流裝置，每一個分流裝置連接中間換熱管道。
[0008]本實用新型每一個小圓盤柱底端設置有積流裝置，每一個積流裝置連接中間換熱管道。
[0009]本實用新型在中間換熱管道內(nèi)置有導流板，導流板分為上導流板和下導流板，每一塊導流板的導流平面與換熱管道軸線的夾角在45°到50°之間。
[0010]本實用新型所述圓形殼體外圈也包有保溫材料，最大程度的蓄能保溫。
[0011]本實用新型的技術(shù)效果是:結(jié)構(gòu)簡單，既能夠解決能源的間斷性，獲得穩(wěn)定的供能，又能大大過大傳熱面積，獲得高強度傳熱效果，通過分流、合流效應使換熱管道中的熱量在整個蓄熱器空間內(nèi)快速均勻地分散、傳遞開來，以增加熱流傳遞過程中的摻混和再分配，進而使本高溫相變蓄能器的溫度分布更加均勻，使蓄能器的蓄熱、放熱過程穩(wěn)定高效的進行。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0013]圖2為本實用新型的小圓盤柱結(jié)構(gòu)不意圖。
[0014]圖3為本實用新型的中間換熱管道結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為本實用新型的當小圓盤柱為四個時，其分流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]在圖中，I為圓形殼體，2、小圓盤柱，3、中間換熱管道，4、隔熱材料，5、換熱管道，6、環(huán)形翅片，7、蓄熱單元儲存槽，8、相變材料，9、分流裝置，10、積流裝置，11、上導流板，12、下導流板，13、間隙，14、入口處。
【具體實施方式】
[0017]如圖1-4所示，本實用新型是這樣來工作和實施的，一種高溫相變蓄能器，主要包括圓形殼體1，圓形殼體內(nèi)置的小圓盤柱2和中間換熱管道3;其特征在于:所述圓形殼體I與小圓盤柱2和中間換熱管道3之間采用隔熱材料4填充，所述小圓盤柱2內(nèi)設置有七個換熱管道5，中間換熱管道3或每一個換熱管道5外側(cè)帶有若干環(huán)形翅片6，環(huán)形翅片6之間設置蓄熱單元儲存槽7，每一個蓄熱單元儲存槽7內(nèi)置有相變材料8，小圓盤柱內(nèi)設置的七個換熱管道的空間間隙13全部用隔熱材料4填充;所述小圓盤柱2可以是3個或3個以上，根據(jù)生產(chǎn)需要決定;在每一個小圓盤柱2上端設置有分流裝置9，每一個分流裝置9連接中間換熱管道3。每一個小圓盤柱2底端設置有積流裝置10，每一個積流裝置10連接中間換熱管道3。
[0018]本實用新型是這樣來工作的，載熱熱物質(zhì)通過分流裝置9入口處14進入，當載熱熱物質(zhì)流經(jīng)換熱管道(3或5)時，將其攜帶的熱能傳遞給蓄熱單元儲存槽7內(nèi)的相變材料，相變材料吸熱發(fā)生相變，完成熱能的存儲，反之，當載熱冷物質(zhì)流經(jīng)換熱管道時，蓄熱單元儲存槽內(nèi)的相變材料凝固，放出熱量，完成放熱過程。
[0019]本實用新型所述在中間換熱管道內(nèi)置有導流板，導流板分為上導流板11和下導流板12，每一塊導流板的導流平面與換熱管道軸線的夾角在45°到50°之間，上層流體與下層流體的流動方向不同，形成交叉剪切流，即流體產(chǎn)生了橫向的速度分量，流體運動的橫向分量在管道的橫截面方向?qū)α鲃咏橘|(zhì)產(chǎn)生拉伸和折疊，誘發(fā)產(chǎn)生混沌對流，圖中這樣的設置在于混沌對流能顯著地強化管內(nèi)流體混合與傳熱，這種流態(tài)增加了流體的擾動與湍動，增大了主流區(qū)和近壁處流體間的混合，促進流道中冷熱流體的熱量交換，使流道橫截面上的溫度分布更加均勻。
【主權(quán)項】
1.一種高溫相變蓄能器，主要包括圓形殼體，圓形殼體內(nèi)置的小圓盤柱和中間換熱管道;其特征在于:所述圓形殼體與小圓盤柱和中間換熱管道之間采用隔熱材料填充，所述小圓盤柱內(nèi)設置有七個換熱管道，中間換熱管道或是每一個換熱管道外側(cè)帶有若干環(huán)形翅片，環(huán)形翅片之間設置蓄熱單元儲存槽，每一個蓄熱單元儲存槽內(nèi)置有相變材料，小圓盤柱內(nèi)設置的七個換熱管道的空間間隙全部用隔熱材料填充。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫相變蓄能器，其特征在于:所述小圓盤柱至少是3個，均勾分布在圓形殼體內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫相變蓄能器，其特征在于:在每一個小圓盤柱上端設置有分流裝置，每一個分流裝置連接中間換熱管道。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫相變蓄能器，其特征在于:所述每一個小圓盤柱底端設置有積流裝置，每一個積流裝置連接中間換熱管道。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫相變蓄能器，其特征在于:在中間換熱管道內(nèi)置有導流板，導流板分為上導流板和下導流板，每一塊導流板的導流平面與換熱管道軸線的夾角在45。到50°之間。
【文檔編號】F28D17/00GK205655727SQ201620127180
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年2月18日 公開號201620127180.4, CN 201620127180, CN 205655727 U, CN 205655727U, CN-U-205655727, CN201620127180, CN201620127180.4, CN205655727 U, CN205655727U
【發(fā)明人】孫佳, 張敏菊
【申請人】江蘇富源智慧能源股份有限公司