CN104279901A

CN104279901A - 蓄热模块及蓄热器

Info

Publication number: CN104279901A
Application number: CN201310274843.6A
Authority: CN
Inventors: 樊建华; 李富玲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2015-01-14

Abstract

本发明公开了一种蓄热模块及蓄热器，该蓄热模块包括放置相变储能材料的容器，所述容器的上方设有上换热腔，所述上换热腔连接第一换热装置；所述容器的下方设有下换热腔，所述下换热腔连接第二换热装置。本发明还提供一种蓄热器，包括上述的蓄热模块，所述蓄热模块为两个以上，相邻的所述蓄热模块彼此相连。本发明的蓄热模块具有换热效率高的优点。采用本发明的蓄热模块，可以使相变储能材料实现一次性融化储能。在常温下相变储能材料可处于稳定过冷态，存储相变能长达一年之久而不会出现自发结晶和分相的现象。

Description

蓄热模块及蓄热器

技术领域

本发明涉及相变储能设备领域，具体涉及一种蓄热模块及蓄热器。

背景技术

相变储能材料是近些年开发的一种新材料，是利用某些物质在特定温度下，通过相变来吸收或释放能量。

在世界范围内，包括采暖、空调制冷、生活热水等在内的建筑能耗占社会总能耗的40%。太阳光热利用能有效覆盖建筑能耗、是最具有发展潜力的可再生能源利用技术。由于太阳能资源以及建筑能耗的季节波动性，热能的跨季节储存是高效利用太阳能的关键。目前市场上太阳能热利用系统均采用常规短期储热技术，太阳能贡献率低，仅能满足生活热水需要或采暖效率低，不能满足建筑采暖的广泛需求。相变储能材料放置在相应的设备中，形成一个蓄热器。

现有的蓄热器换热效果差，使用寿命短。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种换热效果好的蓄热模块和蓄热器。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种蓄热模块，包括放置相变储能材料的容器，所述容器的上方设有上换热腔，所述上换热腔连接第一换热装置。

本发明还提供一种蓄热器，包括至少两个上述的蓄热模块，且相邻的所述蓄热模块彼此相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的蓄热模块具有换热效率高的优点。采用本发明的蓄热模块，可以使相变储能材料实现一次性融化储能。在常温下相变储能材料可处于稳定过冷态，存储相变能长达一年之久而不会出现自发结晶和分相的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的蓄热模块的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的蓄热器的结构示意图。

附图标记：

1-容器；

2-上换热腔；

3-第一换热装置，30-第一换热器集联管，301-第一换热介质进口，302-第一换热介质出口；

4-第二换热装置，40-第二换热器集联管，401-第二换热介质进口，402-第二换热介质出口；

5-上导流板；

100 蓄热模块；

101 换热介质进口

102 控制阀；

103 换热介质出口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，一种蓄热模块，包括放置相变储能材料的容器1，容器1的上方设有上换热腔2，上换热腔2连接第一换热装置3。

本发明上换热腔用于放置换热介质，上述结构的蓄热模块具有换热效率高的优点。

本实施例在上述实施例的基础上，容器1的下方设有下换热腔，下换热腔连接第二换热装置4。

通过在容器的上下表面都设置换热装置，达到更好的换热效果。

本实施例在上述实施例的基础上，上换热腔2内设有上导流板5。

可选的，下换热腔内设有下导流板。

为保证容器中的相变储能材料上下表面均匀换热、避免死角、提高换热效率，上下换热腔内布置有导流板，导流板形成数个并行的流道，保证了换热介质流体的均匀分布。

本实施例在上述实施例的基础上，第一换热装置3包括第一换热器集联管30，第一换热器集联管30包括第一换热介质进口301和第一换热介质出口302，第一换热介质进口301设置在容器1的一侧，第一换热介质出口302设置在容器1的另一侧；和/或，

第二换热装置4包括第二换热器集联管40，第二换热器集联管40包括第二换热介质进口401和第二换热介质出口402，第二换热介质进口401设置在容器1的一侧，第二换热介质出口402设置在容器1的另一侧。

容器的两侧均设有第一换热器集联管和第二换热器集联管。本发明的蓄热模块通过太阳能集热系统进行热量储存，换热介质从一侧第一换热介质进口进入，流经上换热腔的第一导流板，从第一换热介质出口流出，同样的，设置在下方的换热介质从一侧第二换热介质进口进入，流经下换热腔的第二导流板，从第二换热介质出口流出，夹层中的相变储能材料吸收换热介质的热能进行存储或夹层中的相变储能材料释放热能到换热介质进行放热。

本实施例在上述实施例的基础上，容器1为水平放置的矩形容器，和/或，容器1的高度不大于20厘米，一般为3-20厘米。优选为3-15厘米。容器1为塑料容器、普通钢容器或不锈钢容器。

对于以普通钢和不锈钢为材质的容器，容器的腔体内表面应避免焊缝及杂质，如有焊缝需打磨，使焊接处磨平，保证相变储能材料的稳定性。

本发明的相变储能材料为醋酸钠水合物，所述醋酸钠水合物的含水量为40-60wt%。

通过本发明相变储能材料容器的设计和相变材料的含水量控制，能有效预防相变储能材料的凝聚和相分离现象，保证相变储能材料的稳定过冷，实现相变储能材料的长期稳定储能。采用上述的蓄热模块，可以使醋酸钠水合物实现一次性融化储能。在常温下相变储能材料可处于稳定过冷态，存储相变能长达一年之久而不会出现自发结晶和分相的现象。

参见图2，本发还提供一种蓄热器，包括至少两个蓄热模块100，且相邻的蓄热模块100彼此相连。

本发明的蓄热器可由多个蓄热模块堆积而成，也可根据实际情况由多个蓄热模块平铺或上下叠加方式连接而成。上下叠加方式可以最大限度地利用现有空间。每个蓄热模块可独立进行储能和放热操作，因此系统具有很好的可放大性，可根据用户的供热需要，设计跨季蓄热设备的尺寸。

优选的，每个蓄热模块100的换热介质进口101设有控制阀102，也可以在换热介质出口103设置控制阀；还可以在蓄热模块100的外表面设有保温层。最大限度的降低显热损失。根据需要可在每个蓄热模块内或者每个蓄热模块组与组之间设置开关控制阀。实现每个蓄热模块的独立储能和放热操作，或组之间的独立工作，也可合并成一个组，协同工作，进行储能和放热操作。

采用本发明的蓄热器，提高了热交换效率，在保证较小压力降，较小温差的情况下，充分彻底融化相变材料，最大限度的保存太阳热能。在材料释能阶段，充分利用相变能，保证采暖及生活用水的供热温度，能够实现太阳能的跨季节存储与利用。

在本发明上述各实施例中，实施例的序号仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims

1.一种蓄热模块，其特征在于，包括放置相变储能材料的容器，所述容器的上方设有上换热腔，所述上换热腔连接第一换热装置。

2.根据权利要求1所述的蓄热模块，其特征在于，所述容器的下方设有下换热腔，所述下换热腔连接第二换热装置。

3.根据权利要求1所述的蓄热模块，其特征在于，所述上换热腔内设有上导流板。

4.根据权利要求2所述的蓄热模块，其特征在于，所述下换热腔内设有下导流板。

5.根据权利要求2所述的蓄热模块，其特征在于，所述第一换热装置包括第一换热器集联管，所述第一换热器集联管包括第一换热介质进口和第一换热介质出口，所述第一换热介质进口设置在所述容器的一侧，所述第一换热介质出口设置在所述容器的另一侧；和/或，

所述第二换热装置包括第二换热器集联管，所述第二换热器集联管包括第二换热介质进口和第二换热介质出口，所述第二换热介质进口设置在所述容器的一侧，所述第二换热介质出口设置在所述容器的另一侧。

6.根据权利要求1所述的蓄热模块，其特征在于，所述容器为水平放置的矩形容器，和/或，所述容器的高度为3-20厘米。

7.根据权利要求6所述的蓄热模块，其特征在于，所述容器为塑料容器、普通钢容器或不锈钢容器。

8.根据权利要求1-7任一项所述的蓄热模块，其特征在于，所述相变储能材料为醋酸钠水合物，所述醋酸钠水合物的含水量为40-60wt%。

9.一种蓄热器，其特征在于，包括至少两个如权利要求1-8任一项所述的蓄热模块，且相邻的所述蓄热模块彼此相连。

10.根据权利要求9所述的蓄热器，其特征在于，每个所述蓄热模块的换热介质进口设有控制阀；和/或，所述蓄热模块的外表面设有保温层。