CN111089505B - 一种相变储能设备 - Google Patents

一种相变储能设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111089505B
CN111089505B CN201910673196.3A CN201910673196A CN111089505B CN 111089505 B CN111089505 B CN 111089505B CN 201910673196 A CN201910673196 A CN 201910673196A CN 111089505 B CN111089505 B CN 111089505B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase change
energy storage
heat
change energy
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910673196.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111089505A (zh
Inventor
王成科
郭然
徐怡庄
刘延成
刘伊伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Boyaju Innovative Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Boyaju Innovative Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Boyaju Innovative Energy Technology Co ltd filed Critical Suzhou Boyaju Innovative Energy Technology Co ltd
Publication of CN111089505A publication Critical patent/CN111089505A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111089505B publication Critical patent/CN111089505B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种相变储能设备及蓄能供能方法,该相变储能设备包括蓄热池以及蓄热池内的相变储能材料,且在蓄热池的顶部设置冷凝回流装置,将相变储能材料在蓄热过程中脱除的水分收集,并冷凝液化回流至蓄热池中,在放热过程中,相变储能材料与液化水结合,与换热装置的工作介质完成热交换过程,该相变储能设备减少了相变材料在相变过程中水分的蒸发提高了能量利用率,提高相变储能材料的可循环次数和寿命,并且本发明的相变储能设备结构简单、操作方便,能够实现无机水合盐类无机相变材料的热交换过程。

Description

一种相变储能设备
技术领域
本发明属于相变储能技术领域,具体涉及一种相变储能设备。
背景技术
相变储能设备是利用相变储能材料热焓值高、储能密度大的优点,将电能或热能储能在相变储能设备的相变储能材料中,需要时用自来水通过换热盘管置换出相变储能材料中储存的热量。
相变储能材料中无机盐例如结晶水合盐的应用较广泛,结晶水合盐相变材料具有大的相变热和固定的熔点,当温度升高时,结晶水合盐失去结晶水溶解吸热,当温度降低时发生逆过程,吸收结晶水放热。结晶水合盐相变材料具有导热系数大、密度大且单位蓄热密度高等优点。但是,结晶水合盐相变材料存在过冷度大、相分离及易结块等缺点。专利CN206131840U公开了一种防腐蚀相变储能器,其采用石蜡或硅脂作为密封层,防止结晶水流出,以保证相变材料的寿命。但是该过程中加入的物质,可能在加热时容易与下层的相变材料有相互作用,影响材料的性能。
发明内容
为了克服上述问题,本发明人进行了锐意研究,设计出一种相变储能设备,该相变储能设备通过在蓄热池的顶部设置冷凝回流装置,将相变储能材料在蓄热过程中脱除的水分收集,并冷凝液化回流至蓄热池中,在放热过程中,相变储能材料与液化水结合,与换热装置的工作介质完成热交换过程,该相变储能设备减少了相变材料在相变过程中水分的蒸发并改善了无机相变材料的性能,采用本发明的相变储能设备进行蓄能供能方法,一方面提高了能量利用率,防止储能装置温度过高;另一方面防止水分挥发,防止无机盐脱水后,无法继续相变过程,提高储能材料可循环次数,从而完成本发明。
本发明的目的一方面在于提供一种相变储能设备,该相变储能设备包括蓄热池以及蓄热池内的相变储能材料。
所述相变储能材料为无机相变材料,优选地,该相变储能材料包括碱类物质、无机水合盐类、金属及合金类、石蜡类、非石蜡有机类、陶瓷基复合材料等相变材料中的一种或几种。
所述相变储能材料还包括成核剂,所述成核剂为无机成核剂或有机成核剂,优选为有机成核剂,更优选为有机纤维。
该相变储能设备还包括换热装置,换热装置包括依次连接的进水管、换热管和出水管,工作介质可流经进水管、换热管和出水管,换热管埋设于相变储能材料中,工作介质通过换热管与相变储能材料发生热交换。
在所述蓄热池顶部设有冷凝回流装置,用于将相变储能材料中的水分收集并冷凝,并使其回流至蓄热池中的相变储能材料中。
所述冷凝回流装置包括冷凝管,冷凝管的一端与蓄热池的顶部相连通。
进水管上设有螺旋管段,冷凝管穿过螺旋管段,优选螺旋管段缠绕在冷凝管上。
冷凝回流装置还包括冷却管,冷凝管在冷却管内,冷凝回流装置连接于进水管中,冷却管的两端分别与两侧的进水管相连。
所述相变储能设备还包括对相变储能材料进行加热的加热器。
本发明的目的另一方面在于提供一种蓄能供能方法,优选采用本发明第一方面所述的相变储能设备进行,该方法包括:
步骤1、准备或安装好相变储能设备;
步骤2、利用加热器对相变储能材料进行加热,相变储能材料中的结晶水蒸发进入到冷凝管中;
步骤3、向进水管中通入工作介质,冷凝管中的结晶水冷凝回流至相变储能材料中,工作介质流经换热管,完成热交换。
本发明所具有的有益效果为:
(1)本发明通过在相变储能设备顶部加设冷凝回流装置,将相变储能材料在蓄热过程中脱除的水分收集,并冷凝液化回流至蓄热池中,在放热过程中,相变储能材料与液化水结合,与换热装置的工作介质完成热交换过程;
(2)本发明的相变储能设备能够减少相变材料在相变过程中水分的蒸发,防止水分挥发,导致相变材料无法继续进行相变过程;
(3)采用本发明的相变储能设备进行蓄能供能的方法,能够提高能量利用率,防止储能装置温度过高,并且能够提高相变储能材料可循环次数,延长相变储能材料的使用寿命;
(4)本发明的相变储能设备结构简单、操作简便,采用其的蓄能供能方法简单巧妙,易于实现,能够应用于地暖系统中。
附图说明
图1示出本发明一种优选的实施方式的相变储能设备的结构示意图;
图2示出本发明另一种优选的实施方式的相变储能设备的结构示意图。
附图标号说明:
1-进水管;
2-出水管;
3-换热管;
4-蓄热池;
41-相变储能材料
5-冷凝管;
51-泄压阀;
6-加热器;
7-压力温度控制器
8-保温层;
81-第二不锈钢层;
82-第二保温层;
9-外壳;
10-螺旋管段;
11-冷却管;
12-万向轮。
具体实施方式
下面通过附图和优选实施方式对本发明进一步详细说明。通过这些说明,本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。
根据本发明,如图1和2所示,本发明一方面提供一种相变储能设备,该设备包括蓄热池4以及蓄热池中的相变储能材料41。
根据本发明,蓄热池4用于盛装相变储能材料41,蓄热池4封闭的容器,优选为封闭的无焊点的容器,优选蓄热池4由金属材料构成,优选为由不锈钢材料、合金材料等耐腐蚀材料构成。
根据本发明,为进一步增强蓄热池4中相变储能材料的保温隔热效果,防止热量散发损失,优选在蓄热池4外部设有保温层8。
根据本发明,蓄热池4的保温层8外还包括第二不锈钢层81、第二保温层82和外壳9。
根据本发明,外壳9由不锈钢材料构成,优选在外壳9的外侧涂有防腐涂料,防止箱体被腐蚀破坏。防腐涂料为现有技术常用的在不锈钢表面上涂覆的防腐涂料。
本发明中,保温层8和第二保温层82能够增强箱体中相变材料的保温隔热效果,防止热量散发损失,提高能源的利用率,保温层8和第二保温层82均由保温材料构成,保温材料选自聚氨酯发泡材料、聚苯保温材料、岩棉保温材料、真空保温材料、珍珠岩保温材料中的一种或几种,优选为聚氨酯发泡材料。
根据本发明,第二保温层82的孔密度大于保温层8的孔密度,优选第二保温层82的孔密度为保温层8的孔密度的2~6倍,优选为3~5倍,例如3倍。优选地,第二保温层82中的孔与保温层8中的孔交错排列,能够使箱体具有更好的保温效果,减小热量损失,进一步提高相变储能装置的能源利用率。
根据本发明,为防止相变储能材料对蓄热池4造成腐蚀,在蓄热池4内壁上设有防腐蚀层,防腐蚀层由防腐蚀材料构成的一体成型容器、板材热熔焊接或防腐蚀涂层,防腐蚀材料优选选自天然橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯醚橡胶、氯化聚乙烯橡胶、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺塑料、聚氯乙烯、ABS、聚碳酸酯塑料、氟塑料、玻璃钢、树脂类中的任意一种或几种。
根据本发明,该相变储能设备还设有用于对相变储能材料进行加热的加热器6。
根据本发明一种优选的实施方式,加热器6伸入到蓄热池4的相变储能材料41中其进行加热。
根据本发明进一步优选的实施方式,加热器6为电加热的方式,例如电阻管加热,电阻管为直管、螺旋管或多个并联的U形管,采用螺旋管或多个并联的U形管使得加热机构与相变材料的接触面积增大,加热速率更快,效率更高。
根据本发明另一种优选的实施方式,加热器6包括加热盘管,加热盘管盘旋埋设在相变储能材料41中,盘管内通入热介质,通过在加热盘管内通入热介质实现对相变储能材料进行加热,完成热量的交换。
根据本发明,加热盘管由若干个U形管并联或串联而成,从而增大加热盘管与相变材料的接触面积,能够较快速且均匀的对相变材料进行加热,使相变材料受热均匀。
根据本发明另一种优选的实施方式,加热器6为微波加热器,微波加热器位于箱体外部,微波加热器通过微波的方式对箱体中的相变材料进行加热,使得相变材料的受热更加均匀,进而使得热交换效率更高。
根据本发明,该相变储能设备还包括对蓄热池4的压力和温度进行控制的压力温度控制器7,随时监测并控制蓄热池内相变材料的温度和压力,保证热交换的稳定运行。
根据本发明,在箱体底端还设有万向轮12,优选箱体为长方体状,万向轮12设于箱体底面的四个角的位置,便于均匀支撑箱体,同时便于从各个方向移动箱体,在万向轮12上还设有闸门,用于锁住万向轮12,使万向轮12不能滚动,当将箱体移至某一位置后能够通过闸门使箱体稳定在某一位置。
根据本发明,该相变储能设备包括换热装置,换热装置包括进水管1、换热管3和出水管2。进水管1和出水管2位于蓄热池4外,换热管3至少部分位于蓄热池4内,埋设于相变材料中。
根据本发明,进水管1、换热管3和出水管2为一体成型的管路,或者,进水管1、换热管3和出水管2通过焊接的方式连接,焊接位置在蓄热池4外,由此可避免多段管路焊接的焊点与相变材料接触,焊点被腐蚀,管路内的工作介质与相变储能材料接触,导致不能较好的进行热交换过程。
根据本发明,换热装置还包括工作介质,工作介质依次通过进水管1、换热管3和出水管2。工作介质为水、油等。
根据本发明,换热管3埋设于相变储能材料41中,当工作介质流经换热管3时,相变储能材料41与工作介质发生热量交换,优选地,相变储能材料41将其储存的热量传递给工作介质,工作介质带走热量,完成热交换。本发明中,为更好的使相变材料41和工作介质进行热交换,换热管3尽可能以最大程度与相变材料进行接触,进行热量的交换。
根据本发明,换热管3由若干个并联的直管、螺旋管或若干个串联的U形管构成。
根据本发明一种优选的实施方式,换热管3由一至多个并联的直管构成,更充分的进行热量交换,提高热交换效率。
根据本发明另一种优选的实施方式,换热管3为螺旋管,更充分的进行热量交换,提高热交换效率。
根据本发明另一种优选的实施方式,换热管3由一至多个并联或串联的U型管构成,更充分的进行热量交换,提高热交换效率。
根据本发明,为防止相变材料对换热装置中的进水管1、出水管2,尤其是换热管3造成腐蚀,进水管1、出水管2和换热管3优选由碳钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金等材料构成,更优选在进水管1、出水管2和换热管3需做防腐蚀处理,例如在管外壁涂覆防腐蚀涂层。防腐蚀涂层优选为本领域常用的防腐蚀材料构成。
根据本发明,相变储能材料41为无机相变材料,优选该相变储能材料41包括碱类物质、无机水合盐类、金属及合金类、石蜡类、非石蜡有机类、陶瓷基复合材料等相变材料中的一种或几种。
根据本发明,碱类物质选自八水合氢氧化钡、一水合氢氧化钠、氢氧化钠等中的一种或几种,优选为八水合氢氧化钡。
根据本发明,无机水合盐类优选为结晶水合盐,优选选自十水合硫酸钠、十水合碳酸钠、十二水合磷酸氢二钠、六水合氯化钙、三水合醋酸钠、十二水合硫酸铝钾、十二水合硫酸铝铵、七水合硫酸镁、五水合硫代硫酸钠、十八水合硫酸铝、二水合氟化钾等中的一种或几种,更优选选自六水氯化钙、十二水硫酸铝钾、十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠和十二水硫酸铝铵中的一种或几种。
本发明中,结晶水合盐相变材料的相变过程为:当温度升高时,结晶水合盐相变材料的结晶水合盐会溶解吸热,失去结晶水,当温度降低时发生逆过程,吸收结晶水放热,释放其内储存的热量。但是结晶水合盐在相变过程中会存在过冷度大、相分离及容易结块的缺点,结块会导致其体积膨胀,可能会对蓄热池4内的换热管3或加热器6的管线造成挤压破坏。
根据本发明,若相变储能材料41中包括无机水合盐类相变材料,优选还包括缓冲剂,缓冲剂的加入能够防止结晶水合盐冷却时结块现象的发生,从而扩大结晶水合盐相变材料在储能方面的应用范围。
根据本发明,缓冲剂为相应的无机水合盐的饱和溶液,例如,当无机水合盐为六水合氯化钙时,则缓冲剂为六水合氯化钙的饱和溶液。
根据本发明,当相变储能材料41包括结晶水合盐时,优选还包括成核剂。
根据本发明,成核剂为有机成核剂或无机成核剂,优选成核剂为纤维状,即成核剂为有机纤维或无机纤维。
根据本发明,成核剂具有促进结晶水合盐结晶的作用,而纤维状的成核剂使得结晶水合盐的结晶速率更高,相变时间缩短,进而提高热交换的效率。
根据本发明,无机纤维优选为玻璃纤维;有机纤维优选为芳纶、丙纶、腈纶、聚酰亚胺、尼龙、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚对苯撑苯并双恶唑纤维(PBO纤维)、聚对苯并咪唑纤维(PBI纤维)、聚苯撑吡啶并二咪唑纤维(M5纤维)等有机纤维中的一种或几种,更优选选自芳纶、丙纶和尼龙中的一种或几种,例如丙纶。
根据本发明优选的实施方式,成核剂为有机纤维时,为了防止纤维过轻漂浮在液体上层,影响成核效率,优选首先在相变储能设备的蓄热池内设置防腐蚀支架,将有机纤维通过打结缠绕的方式固定在防腐蚀支架上,使有机纤维在防腐蚀支架上编织出网络状结构,然后填充无机水合盐相变材料及缓冲剂,从而得到本发明的相变储能材料。
根据本发明,防腐蚀支架由不锈钢材料构成,优选在不锈钢材料表面涂覆有防腐蚀涂层,防止相变储能材料对防腐蚀支架造成腐蚀或破坏。
根据本发明,防腐蚀支架具有框架结构,优选为长方体框架结构,该框架结构在至少一个面上利用有机纤维编织成网络状结构,更优选利用有机纤维在框架结构的上底面和/或下底面编织网络状结构。
根据本发明,防腐蚀支架结构可设有一至多个,多个防腐蚀支架结构能够增大有机纤维与相变材料和缓冲剂的接触面积,从而提高相变材料的结晶速率,缩短相变时间。
根据本发明一种优选的实施方式,相变储能材料41包括以下重量配比的成分:结晶水合盐50~99重量份;成核剂0.1~20重量份;缓冲剂0.01~50重量份。其中,成核剂优选为0.1~10重量份,更优选为1~8重量份,更优选为2.5~5重量份。缓冲剂优选为0.1~50重量份,更优选为1~50重量份,更优选为10~50重量份。
本发明中,包括结晶水合盐的相变储能材料,在相变过程中,结晶水合盐吸热,结晶水会蒸发,放热时,结晶水合盐需要吸收结晶水,如果不能及时将结晶水合盐脱除的水分与结晶水合盐发生结合,则会导致结晶盐水合盐无法继续发生相变过程,从而影响相变储能材料的可循环次数。因此,需要减少相变储能材料在相变过程中水分的蒸发。
根据本发明,蓄热池4的顶部上方连接有冷凝回流装置,优选冷凝回流装置与蓄热池4的顶部连接。
根据本发明,冷凝回流装置包括冷凝管5,冷凝管5的一端与蓄热池4的顶部相连通,优选地,冷凝管5的轴线与蓄热池4顶部上表面垂直,蓄热池4内的相变材料发生相变后产生的水蒸气能够进入到冷凝管5中,冷凝管5的另一端设有泄压阀51且与大气相通,泄压阀51能够维持蓄热池4的压力,当蓄热池4内蒸气压太大时,开启泄压阀51释放压力,防止蓄热池4的压力过大。
根据本发明,进水管1上设有螺旋管段10,螺旋管段10套设在冷凝管5上,即冷凝管5穿过螺旋管段10,优选螺旋管段10缠绕在冷凝管5上,由此,螺旋管段10中的工作介质对冷凝管5中的水蒸气进行冷凝。
根据本发明,该冷凝回流装置还包括冷却管11,冷凝管5在冷却管11内,冷却管11的两端分别与两侧的进水管相连,冷却管11的两端分别设有进液口和出液口,冷却管11连接于进水管1中,进液孔和出液口分别与两侧的进水管1相连通。工作介质由进水管1一侧通过进液口进入冷却管11,然后由出液口再进入进水管1的另一侧,然后流经换热管3和出水管2。
根据本发明,冷凝管5包括直形管、球形管、蛇形管、梨形管中的一种或几种的连接。例如冷凝管5可以为球形管和蛇形管连接而成的冷凝管。冷凝管5还可以申请号为200920188961.4的专利中所述冷凝管。
本发明中,加热器6对蓄热池4内的相变储能材料41如包括结晶水合盐的相变储能材料进行加热,结晶水合盐吸热失去结晶水,储存热量,结晶水蒸发进入到冷凝管5中,当向换热装置中通入较低温度的工作介质后,工作介质经过进水管1进入到换热管3,在流经进水管1时,由于进水管1的温度较低,使得冷凝管5中的结晶水冷凝为液体,经过并回流至蓄热池4的相变储能材料中,通过工作介质流经换热管3时,换热管3与相变储能材料41发生热量交换,相变储能材料41释放热量,工作介质吸收热量,进入出水管2,从而完成热交换。
本发明中,利用对流原理,由蓄热池4中蒸发出的水蒸气蒸发进入冷凝管5中,水蒸气经螺旋管段10的工作介质冷凝后由冷凝管5直接回流至蓄热池4中。
根据本发明,蓄热池4内的相变储能材料41所占的容积不超过蓄热池4容积的3/4,从而能够使得在发生相变时,防止体积膨胀充满蓄热池4,导致无法继续发生相变。
本发明的另一方面在于提供一种蓄能供能方法,优选采用本发明第一方面所述的相变储能设备进行,该方法包括:
步骤1、准备或安装好相变储能设备;
步骤2、利用加热器6对相变储能材料41进行加热,相变储能材料41中的结晶水蒸发进入到冷凝管5中;
步骤3、向进水管1中通入工作介质,冷凝管5中的结晶水冷凝回流至相变储能材料41中,工作介质流经换热管3,完成热交换。
根据本发明,步骤1,准备或安装好相变储能设备,所述的相变储能设备如本发明第一方面所述。
根据本发明,步骤2中,蓄能过程(储热过程):利用加热器6对相变储能材料41进行加热,加热至设定温度后保持恒温一定时间,其中恒温的时间根据储热所需能量获得,在此过程中相变储能材料41如结晶水合盐发生相变,相变储能材料41中的结晶水蒸发,进入到冷凝管5中,例如结晶水合盐失去结晶水,结晶水蒸发,进入冷凝管5中,相变储能材料41储存全部相变潜热和部分显热,温度达到设定温度后停止加热。
根据本发明,步骤3中,供能过程(放热过程):向换热装置的进水管1中通入低温的工作介质(如冷水),工作介质流经进水管1的螺旋管段10,由于螺旋管段10缠绕在冷凝管5上,螺旋管段10内的工作介质能够对冷凝管5中的水蒸气进行冷凝,水蒸气冷凝液化放热,热量传递给工作介质,从而提高了能量的利用率,水蒸气液化由冷凝管5回流至蓄热池4的相变储能材料41中,换热装置中的工作介质经进水管1流经换热管3,通过换热管3与相变储能材料41发生热交换,结晶水合盐相变材料与由冷凝管5回流的结晶水结合,发生相变,放出热量,得到热量的工作介质由出水管2流出,完成热交换,以供使用,当出水管2流出的工作介质的温度低至设定温度时停止放热,优选当温度不高于由进水管1进入的工作介质的温度时,停止放热过程。
本发明中,由出水管2流出的工作介质的温度通过控制循环水流速流量,以保证终端所需温度达到所需要求。
本发明的相变储能设备顶部加装冷凝回流装置及利用该相变储能设备进行蓄能供能的方法,一方面可以提高能量利用率,防止储能装置温度过高,另一方面防止水分挥发,防止无机盐脱水后,无法继续相变过程,提高储能材料可循环次数,延长相变材料的使用寿命。
实施例
按图1所示安装相变储能设备,包括蓄热池,蓄热池内盛装有八水合氢氧化钡,加热器和压力温度控制器插入到蓄热池的相变储能材料中,相变储能设备还包括换热装置,换热装置包括进水管、换热管和出水管,换热管埋设在相变材料中,进水管、换热管和出水管为不锈钢材质,外壁涂覆有防腐蚀涂层。在蓄热池的顶部设有冷凝回流装装置,冷凝回流装置包括冷凝管,冷凝管一端与蓄热池的顶部连通,另一端设有泄压阀,进水管上设有螺旋管段,螺旋管段紧紧缠绕在冷凝管上。
通过加热器对相变材料加热,相变材料加热失去结晶水,相变材料储存热量,结晶水进入到冷凝管中,由压力温度控制器测定蓄热池内相变材料的温度,当温度达到设定值时停止加热。
向进水管内通入30℃的冷水,冷水经过螺旋管段与冷凝管接触的管段时,冷水能够对冷凝管中的结晶水进行冷凝,冷凝后的结晶水由冷凝管回流至蓄热池中的相变材料中,冷水经过换热管,与相变材料发生热交换,相变材料得到结晶水,放出热量,冷水得到热量变为热水从出水管流出,以供使用,当从出水管流出的水的温度低于设定温度时停止放热。
以上结合优选实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明。不过需要声明的是,这些具体实施方式仅是对本发明的阐述性解释,并不对本发明的保护范围构成任何限制。在不超出本发明精神和保护范围的情况下,可以对本发明技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰,这些均落入本发明的保护范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种相变储能设备,其特征在于,该相变储能设备包括蓄热池(4)以及蓄热池(4)内的相变储能材料(41);所述相变储能材料(41)包括无机水合盐类相变材料;其中
所述相变储能材料(41)还包括缓冲剂和成核剂,
所述成核剂为有机纤维,以及
在所述蓄热池(4)内设置至少一个防腐蚀支架,防腐蚀支架具有框架结构,将所述有机纤维通过打结缠绕的方式固定在所述至少一个防腐蚀支架上,使所述有机纤维在所述至少一个防腐蚀支架的上底面和/或下底面上编织出网络状结构;
蓄热池(4)外部设有保温层(8);蓄热池(4)的保温层(8)外还包括第二不锈钢层(81)、第二保温层(82)和外壳(9);
保温层(8)和第二保温层(82)均由保温材料构成,第二保温层(82)的孔密度为保温层(8)的孔密度的2~6倍;第二保温层(82)中的孔与保温层(8)中的孔交错排列;
所述相变储能设备还包括加热器(6),加热器(6)为微波加热器,微波加热器位于箱体外部;
该相变储能设备还包括压力温度控制器(7);
在所述蓄热池(4)顶部设有冷凝回流装置,用于将相变储能材料(41)中的水分收集并冷凝,并使其回流至蓄热池(4)中的相变储能材料(41)中;
所述冷凝回流装置包括冷凝管(5),所述冷凝管(5)的一端与蓄热池(4)的顶部相连通,冷凝管(5)的另一端设有泄压阀(51)且与大气相通。
2.根据权利要求1所述的相变储能设备,其特征在于,该相变储能材料(41)还包括碱类物质金属及合金类、石蜡类、非石蜡有机类或陶瓷基复合材料中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的相变储能设备,其特征在于,该相变储能设备包括换热装置,换热装置包括依次连接的进水管(1)、换热管(3)和出水管(2),工作介质流经进水管(1)、换热管(3)和出水管(2),换热管(3)至少部分埋设于相变储能材料(41)中,工作介质通过换热管(3)与相变储能材料(41)发生热交换。
4.根据权利要求1所述的相变储能设备,其特征在于,进水管(1)上设有螺旋管段(10),冷凝管(5)穿过螺旋管段(10)。
5.根据权利要求4所述的相变储能设备,其特征在于,螺旋管段(10)缠绕在冷凝管(5)上。
6.根据权利要求1所述的相变储能设备,其特征在于,冷凝回流装置还包括冷却管(11),冷凝管(5)在冷却管(11)内,冷凝回流装置连接于进水管(1)中,所述冷却管(11)的两端分别与两侧的进水管(1)相连。
CN201910673196.3A 2018-10-23 2019-07-24 一种相变储能设备 Active CN111089505B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811238177X 2018-10-23
CN201811238177 2018-10-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111089505A CN111089505A (zh) 2020-05-01
CN111089505B true CN111089505B (zh) 2021-10-12

Family

ID=70393421

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201921171463.9U Active CN210741202U (zh) 2018-10-23 2019-07-24 一种带冷凝回流结构的相变储能装置
CN201910673196.3A Active CN111089505B (zh) 2018-10-23 2019-07-24 一种相变储能设备

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201921171463.9U Active CN210741202U (zh) 2018-10-23 2019-07-24 一种带冷凝回流结构的相变储能装置

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN210741202U (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111154457B (zh) * 2018-11-08 2021-07-09 江苏集萃分子工程研究院有限公司 一种无机复合相变储能材料及其制备方法
CN111956083B (zh) * 2020-07-23 2022-03-18 宁波方太厨具有限公司 一种蒸制加热结构及具有该结构的蒸制烹饪装置
CN112710181A (zh) * 2020-12-31 2021-04-27 思安新能源股份有限公司 一种低温蓄热球及蓄热装置
CN113883939B (zh) * 2021-09-26 2023-03-28 河北工业大学 一种收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置
CN114322621A (zh) * 2021-12-10 2022-04-12 北新集团建材股份有限公司 一种储能装置
CN115028182B (zh) * 2022-06-23 2022-11-25 多氟多(昆明)科技开发有限公司 一种基于电解铝含氟废渣制造加工冰晶石的生产设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201561672U (zh) * 2009-10-30 2010-08-25 江西迪特科技有限公司 双层反应釜冷凝器
CN104596337A (zh) * 2015-01-12 2015-05-06 李渊 一种储能桶
CN104880111A (zh) * 2015-06-10 2015-09-02 北京宇田相变储能科技有限公司 一种相变储能单元的密封方法
CN104990128A (zh) * 2015-07-28 2015-10-21 江苏启能新能源材料有限公司 一种相变储热式装置
CN206131840U (zh) * 2016-10-19 2017-04-26 北京宇田相变储能科技有限公司 一种防腐蚀相变储能器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5889679A (ja) * 1981-11-24 1983-05-28 Nitto Boseki Co Ltd 潜熱蓄熱体組成物
US10533776B2 (en) * 2011-05-13 2020-01-14 Tseng-Tung Hung Heat storage device
NL2009052C2 (en) * 2012-06-21 2013-12-24 Autarkis B V A container for pcm, a pcm unit, a pcm module comprising a series of pcm units, and a climate system comprising a pcm module.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201561672U (zh) * 2009-10-30 2010-08-25 江西迪特科技有限公司 双层反应釜冷凝器
CN104596337A (zh) * 2015-01-12 2015-05-06 李渊 一种储能桶
CN104880111A (zh) * 2015-06-10 2015-09-02 北京宇田相变储能科技有限公司 一种相变储能单元的密封方法
CN104990128A (zh) * 2015-07-28 2015-10-21 江苏启能新能源材料有限公司 一种相变储热式装置
CN206131840U (zh) * 2016-10-19 2017-04-26 北京宇田相变储能科技有限公司 一种防腐蚀相变储能器

Also Published As

Publication number Publication date
CN210741202U (zh) 2020-06-12
CN111089505A (zh) 2020-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111089505B (zh) 一种相变储能设备
CN111154457B (zh) 一种无机复合相变储能材料及其制备方法
CN102335545B (zh) 用于空气除湿的除湿剂、空气除湿的方法和装置
GB2185806A (en) Adsorption refrigerating apparatus
JP2664506B2 (ja) 固体―気体間反応による冷却および/または加熱装置
US20110042036A1 (en) Chemical heat-storage apparatus
CN103256729A (zh) 大容量组合式太阳能热化学梯级高效储热装置及应用
WO2023045518A1 (zh) 一种收集利用相变材料汽化潜热的蓄能供热装置
CN111895832A (zh) 一种组合式热管系统及其应用的建筑结构
CN103512415A (zh) 一种低温相变蓄热器
CN208968331U (zh) 热泵提供热源的蓄热箱及应用该蓄热箱的空调
CN110454854A (zh) 储热系统及储热供热系统
CN104896302B (zh) 一种采用梯级汽化技术的lng汽化器
CN111156848B (zh) 一种中高温无机相变储能材料及其应用
CN109340867B (zh) 一种基于相变蓄热装置的谷电储能系统
CN112284167B (zh) 一种相变储能材料及其制备方法
JP2002031426A (ja) 蓄熱装置
CN203454505U (zh) 一种空调辅助化霜装置
CN210688408U (zh) 储热系统及储热供热系统
CN212843098U (zh) 冷凝换热器和燃气热水器
JPS62294897A (ja) 蓄熱式熱交換器
EP3911901B1 (en) Heat distribution device
CN117213033B (zh) 一种太阳能新风热回收装置
CN213238018U (zh) 一种地源热泵设备
CN208968330U (zh) 电加热及热泵提供热源的蓄热箱及应用该蓄热箱的空调

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant