CN201129952Y - 储热球式相变材料储热装置 - Google Patents

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CN201129952Y CNU2007201145376U CN200720114537U CN201129952Y CN 201129952 Y CN201129952 Y CN 201129952Y CN U2007201145376 U CNU2007201145376 U CN U2007201145376U CN 200720114537 U CN200720114537 U CN 200720114537U CN 201129952 Y CN201129952 Y CN 201129952Y
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Abstract

本实用新型所述的储热球式相变材料储热装置，包括储热灌，储热罐内装有储热球，储热球内装有相变材料，储热球与储热罐壳体之间有传热流体，所述的储热罐内设置用于压住储热球的挡板，储热罐连接有振动源。

Description

储热球式相变材料储热装置
(一)技术领域
本实用新型涉及一种能源储存和有效利用技术领域，特别涉及一种利用相变材料(PCM)储热的设备。
(二)背景技术
相变潜热储热作为一种可以有效缓解峰谷电负荷，提高能源利用效率的技术，在国外发达国家得到普遍应用。自1994年我国开始推行峰谷分时电价政策以来，相变储热技术在民用和工业领域的研究应用已经取得了长足的进步。随着国家节能减排战略的实施，储热技术的应用前景十分广阔。
相变储热材料的种类很多，按材料的化学组成来分，可分为无机相变材料和有机相变材料两类。无机相变材料包括水，结晶水合盐、熔融盐等。有机相变材料如糖类，有机酸等。但这些相变物质相变过程中一般都存在过冷的问题，即当材料温度低于相变温度一定值时才会发生相变吸收或放出热量，这样会使能源利用效率下降。许多研究者用各种方法来降低溶液的过冷度，有报道了采用高频率超声波照射以减少相变过冷度，但该法能耗大工业应用成本高；也有报道了在相变材料中加入固体成核剂如AgI、硼砂等来减少相变过冷度，但该法的缺点是固体物质在溶液中将会沉淀，从而起不到相应的效果。
(三)发明内容
本实用新型所要解决现有相变储热设备在相变过程过冷度大、相变速度慢的技术问题，提供一种在相变过程过冷度小、相变速度快的储热球式相变材料储热装置，从而提高能源利用率。
本实用新型所述的储热球式相变材料储热装置，包括储热灌，储热罐内装有储热球，储热球内装有相变材料，储热球与储热罐壳体之间有传热流体，所述的储热罐内设置用于压住储热球的挡板，其特征在于：储热罐连接有振动源。
进一步，振动源的振动频率为10～300Hz。
所述的相变材料为水或水溶液或无机盐或有机物。所述的传热流体为水或水溶液或导热油。
储热罐整体与基座采用地脚螺栓弹性连接。
采用相变温度为-30～45℃的低温相变材料时，储热罐和传热管材料为聚乙烯或金属，采用相变温度为60℃以上高温相变材料时，储热罐和传热管材料为金属。
振动器的振动电机频率为10～300Hz，一般以工频为主，可以根据需要采用调频器调节，一般储热罐在1m3以下振动电机功率可采用0.5-1kW，1-3m3储热罐电机功率可采用0.5-3kW，3m3以上储热罐电机功率可采用3kW以上。振动器的工作时间可根据相变所需时间的时间设定。
在振动源的作用下，储热罐带动挡板和储热球振动，使得相变材料与传热壁面的传热得到了加强，减少过冷度，从而促进了储热罐内相变材料的相变速度。
所述的振动源与储热罐采用刚性连接，振动器可以设置在储热罐底部，也可设置在储热罐其他部位与罐体连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用本实用新型所采用的技术，能减少储热过程相变过冷度，加快相变时间20～30％，提高能源利用率约10～20％，从而节省了运行成本。
(四)附图说明
图1本实用新型的一个实施例的结构示意图，
(五)具体实施方式
参照附图，图中标号：1储热罐支承架；2传热流体进口；3储热球；4储热球卸出口；5储热球装填口；6传热流体出口；7多孔压板；8多孔压板；9振动电机
本实用新型所述的储热球式相变材料储热装置，包括安装在储热罐支承架1上的储热灌，储热灌上有传热流体进口2、传热流体出口6、储热球卸出口4、储热球装填口5。储热罐内装有储热球3，储热球3内装有相变材料，储热球3与储热罐壳体之间有传热流体，所述的储热罐内设置用于压住储热球3的挡板，本实施例设置有多孔压板7、多孔压板8两层挡板。储热罐连接有振动源，本实施例的振动源是振动电机9。
振动电机9的振动频率为10～300Hz。
所述的相变材料为水或水溶液或无机盐或有机物。所述的传热流体为水或水溶液或导热油。
储热罐整体与基座采用地脚螺栓弹性连接。
采用相变温度为-30～45℃的低温相变材料时，储热罐和传热管材料为聚乙烯或金属，采用相变温度为60℃以上高温相变材料时，储热罐和传热管材料为金属。
振动电机频率为10～300Hz，一般以工频为主，可以根据需要采用调频器调节，一般储热罐在1m3以下振动电机功率可采用0.5-1kW，1-3m3储热罐电机功率可采用0.5-3kW，3m3以上储热罐电机功率可采用3kW以上。振动电机的工作时间可根据相变所需时间的时间设定。
在振动电机的作用下，储热罐带动挡板和储热球振动，使得相变材料与传热壁面的传热得到了加强，减少过冷度，从而促进了储热罐内相变材料的相变速度。
所述的振动电机与储热罐采用刚性连接，振动电机可以设置在储热罐底部，也可设置在储热罐其他部位与罐体连接。
本实施例仅供说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型的保护范围的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的构思范围的情况下还可以做出各种变化，所有的等同技术方案也属于本实用新型的范围，本实用新型的保护范围应当由权利要求书限定。

Claims (5)

1. 储热球式相变材料储热装置，包括储热灌，储热罐内装有储热球，储热球内装有相变材料，储热球与储热罐壳体之间有传热流体，所述的储热罐内设置用于压住储热球的挡板，其特征在于：储热罐连接有振动源。
2. 如权利要求1所述的储热球式相变材料储热装置，其特征在于：振动源的振动频率为10～300Hz。
3. 如权利要求1或2所述的储热球式相变材料储热装置，其特征在于：所述的相变材料为水或水溶液或无机盐或有机物，所述的传热流体为水或水溶液或导热油。
4. 如权利要求3所述的储热球式相变材料储热装置，其特征在于：储热罐整体与基座采用地脚螺栓弹性连接。
5. 如权利要求4所述的储热球式相变材料储热装置，其特征在于：采用相变温度为-30～45℃的低温相变材料时，储热罐和传热管材料为聚乙烯或金属，采用相变温度为60℃以上高温相变材料时，储热罐和传热管材料为金属。
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