CN213714057U - 一种高效相变储能换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高效相变储能换热装置，属于储能领域。上述一种高效相变储能换热装置，包括：柜体、相变储能模块和导热管路，柜体上开设有多个呈阵列分布的容置腔，多个相变储能模块分别安装并容置于容置腔内；多个相变储能模块之间通过导热管并联；本实用新型通过设计多个相互独立的相变储能模块和相变储能单元，每个相变储能模块之间可以实现相互独立的切换，实现了在较少的能力输入条件下，即可使相变储能材料进行相变转换，从而满足人们需要热量或冷量时提供相应的能量参数需求。另外，每个相变储能模块和相变储能单元相互独立，当其发生损坏时可以直接将其进行更换，操作方便，而无需将整体进行替换，从而避免了浪费现象。

Description

一种高效相变储能换热装置

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，具体而言，涉及一种高效相变储能换热装置。

背景技术

随着工业化和现代化的不断进展，能源消耗越来越多，能源问题也越来越突出，节能减排是我国发展中的一重大举措。相变储能装置利用相变储能材料热焓值高、储能密度大的优点，将热能储存在相变材料中，需要时再置换出。相变储能装置能够将热能存储、释放，有效提高热能的利用效率。通常相变储能装置是将所有相变储能材料集合为一个整体，其整体能够存储较大能量的热量或冷量，然而，当外部输入的热量或冷量较少时，并不能使相变储能装置内的相变储能材料完全进行相变转换，其整体温升或温降并不明显，因此并不能当人们需要热量或冷量时提供相应的能量参数需求。另外，当相变储能材料部分存在缺陷需要进行更换时，需要将所有相变储能材料进行更替，从而造成材料浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效相变储能换热装置，其不仅能够实现在较少的能力输入条件下，即可使相变储能材料进行相变转换，从而满足人们需要热量或冷量时提供相应的能量参数需求。

本实用新型是这样实现的：

一种高效相变储能换热装置，包括：柜体、相变储能模块和导热管路，所述柜体上开设有多个呈阵列分布的容置腔，多个所述相变储能模块分别安装并容置于所述容置腔内；多个所述相变储能模块之间通过所述导热管并联；所述相变储能模块包括壳体、进液管、出液管和多个相变储能单元，所述壳体具有一中空区域，所述进液管和所述出液管分别一体设置于所述壳体的两端，并且所述进液管和所述出液管与所述壳体的中空区域连通；所述导热管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路与所述进液管连接，所述第二管路与所述出液管连接；所述相变储能单元包括保温壳和换热管，所述保温壳围成一封闭的容置空间，所述换热管贯穿所述保温壳体，且所述换热管部分容置于所述容置空间内，所述换热管与所述保温壳体之间的所述容置空间内充注相变储能介质，所述换热管两端均与所述中空区域连通。

优选地，所述进液管和所述出液管均安装有截止阀。

优选地，所述第一管路与所述进液管可拆卸连接，所述第二管路与所述出液管可拆卸连接。

优选地，所述柜体上开设有限位窗，用于所述相变储能模块的所述进液管或所述出液管穿出。

优选地，任何用于安装所述相变储能模块的所述柜体底壁上开设有安装槽，所述相变储能模块的壳体上凸设有与所述安装槽相适配的限位凸起。

优选地，多个所述相变储能单元呈阵列排布，并且相邻所述相变储能单元之间采用胶合或焊接固定。

优选地，多个所述相变储能单元的两端分别设置有第一导液板和第二导液板，所述第一导液板和第二导液板上开设有数量和位置与所述相变储能单元相适配的喇叭状锥形槽，且所述锥形槽底部与所述进液管或所述出液管连通。

优选地，所述锥形槽底部开设有与所述进液管或所述出液管管径相适配的来连通孔。

优选地，所述第一导液板和所述第二导液板分别与所述相变储能单元的壳体一体成型。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过上述设计得到的一种高效相变储能换热装置，通过设计多个相互独立的相变储能模块和相变储能单元，每个相变储能模块之间可以实现相互独立的切换，实现了在较少的能力输入条件下，即可使相变储能材料进行相变转换，从而满足人们需要热量或冷量时提供相应的能量参数需求。另外，每个相变储能模块和相变储能单元相互独立，当其发生损坏时可以直接将其进行更换，操作方便，而无需将整体进行替换，从而避免了浪费现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的柜体结构示意图；

图2是本实用新型实施方式提供的高效相变储能换热装置结构示意图；

图3是本实用新型实施方式提供的相变储能模块与柜体连接结构示意图；

图4是本实用新型实施方式提供的相变储能模块结构示意图；

图5是本实用新型实施方式提供的相变储能单元第一示意图；

图6是本实用新型实施方式提供的相变储能模块的限位凸起结构示意图；

图7是本实用新型实施方式提供的相变储能单元第二示意图。

图标：10-柜体；100-容置腔；101-限位窗；102-安装口；103-安装槽；20-第一管路；30-第二管路；40-相变储能模块；4000-壳体；400-中空区域；401-进液管；402-出液管；41-相变储能单元；410-第一导液板；411-第二导液板；4101-锥形槽；4102-连通孔；42-保温壳体；43-换热管；412-容置空间；14-限位凸起。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请结合图1、图2和图3所示，本实用新型提供了一种高效相变储能换热装置，包括：柜体10、相变储能模块40和导热管路，所述柜体10上开设有多个呈阵列分布的容置腔100，多个所述相变储能模块40通过安装口102分别安装并容置于所述容置腔100内；多个所述相变储能模块40之间通过所述导热管并联；其中，所述导热管路包括第一管路20和第二管路30。

结合图4所示，所述相变储能模块40包括壳体4000、进液管401、出液管402和多个相变储能单元41，所述壳体4000具有一中空区域400，所述进液管401和所述出液管402分别一体设置于所述壳体4000的两端，并且所述进液管401和所述出液管402与所述壳体4000的中空区域400连通；所述导热管路包括第一管路20和第二管路30，所述第一管路20与所述进液管401连接，所述第二管路30与所述出液管402连接；需要进行说明的是，为保障每个相变储能模块40之间能够实现独立的储能过程，需要在不同的外界热工况输入下调节对单个相变储能模块40的储能，在本实用新型中所述进液管401和所述出液管402均安装截止阀，当需要对单个相变储能模块40进行储能时，开启该相变储能模块40上进液管401和出液管402上的截止阀，而关闭其它所有相变储能模块40的进液管401和出液管402上的截止阀，此时可以保障在较低外界能力输入时保障较小规模内的相变储能模块40可以达到相变条件，从而使用户需要较苛刻参数的能量需求时本装置可以达到满足条件。

结合图5所示，所述相变储能单元41包括保温壳和换热管43，所述保温壳围成一封闭的容置空间412，所述换热管43贯穿所述保温壳体42，且所述换热管43部分容置于所述容置空间412内，所述换热管43与所述保温壳体42之间的所述容置空间412内充注相变储能介质，所述换热管43两端均与所述中空区域400连通。

进一步的，所述第一管路20与所述进液管401可拆卸连接，所述第二管路30与所述出液管402可拆卸连接；该结构设计可以保障当单个相变储能模块40出现损坏或发生故障时，可以断开导热管路与相变储能模块40的连接，并进行独立更换。

进一步的，所述柜体10上开设有限位窗101，用于所述相变储能模块40的所述进液管401或所述出液管402穿出。

进一步的，结合图6所示，任何用于安装所述相变储能模块40的所述柜体10底壁上开设有安装槽103，所述相变储能模块40的壳体4000上凸设有与所述安装槽103相适配的限位凸起14，其目的在于使相变储能模块40可以稳定的安装在柜体10内，实现与柜体10之间的固定。

进一步的，多个所述相变储能单元41呈阵列排布，并且相邻所述相变储能单元41之间采用胶合或焊接固定。若单个相变储能单元41损坏，可以解除其固定的连接方式，达到更换修缮的目的。

进一步的，结合图7所示，多个所述相变储能单元41的两端分别设置有第一导液板410和第二导液板411，所述第一导液板410和第二导液板411上开设有数量和位置与所述相变储能单元41相适配的喇叭状锥形槽4101，且所述锥形槽4101底部与所述进液管401或所述出液管402连通。在本实施例中设置喇叭状锥形槽4101其目的在于方便对进入壳体4000内的热传导介质进行导流进入换热管43，降低流动阻力。在本实施例中，所述锥形槽4101底部开设有与所述进液管401或所述出液管402管径相适配的来连通孔4102。并且，所述第一导液板410和所述第二导液板411分别与所述相变储能单元41的壳体4000一体成型。

综上所述：

本实用新型通过上述设计得到的一种高效相变储能换热装置，通过设计多个相互独立的相变储能模块和相变储能单元，每个相变储能模块之间可以实现相互独立的切换，实现了在较少的能力输入条件下，即可使相变储能材料进行相变转换，从而满足人们需要热量或冷量时提供相应的能量参数需求。另外，每个相变储能模块和相变储能单元相互独立，当其发生损坏时可以直接将其进行更换，操作方便，而无需将整体进行替换，从而避免了浪费现象。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高效相变储能换热装置，其特征在于，包括：柜体、相变储能模块和导热管路，所述柜体上开设有多个呈阵列分布的容置腔，多个所述相变储能模块分别安装并容置于所述容置腔内；多个所述相变储能模块之间通过所述导热管并联；所述相变储能模块包括壳体、进液管、出液管和多个相变储能单元，所述壳体具有一中空区域，所述进液管和所述出液管分别一体设置于所述壳体的两端，并且所述进液管和所述出液管与所述壳体的中空区域连通；所述导热管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路与所述进液管连接，所述第二管路与所述出液管连接；所述相变储能单元包括保温壳体和换热管，所述保温壳体围成一封闭的容置空间，所述换热管贯穿所述保温壳体，且所述换热管部分容置于所述容置空间内，所述换热管与所述保温壳体之间的所述容置空间内充注相变储能介质，所述换热管两端均与所述中空区域连通。

2.根据权利要求1所述的一种高效相变储能换热装置，其特征在于：所述进液管和所述出液管均安装有截止阀。

3.根据权利要求1所述的一种高效相变储能换热装置，其特征在于：所述第一管路与所述进液管可拆卸连接，所述第二管路与所述出液管可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的一种高效相变储能换热装置，其特征在于：所述柜体上开设有限位窗，用于所述相变储能模块的所述进液管或所述出液管穿出。

5.根据权利要求1所述的一种高效相变储能换热装置，其特征在于：任何用于安装所述相变储能模块的所述柜体底壁上开设有安装槽，所述相变储能模块的壳体上凸设有与所述安装槽相适配的限位凸起。

6.根据权利要求1所述的一种高效相变储能换热装置，其特征在于：多个所述相变储能单元呈阵列排布，并且相邻所述相变储能单元之间采用胶合或焊接固定。

7.根据权利要求1所述的一种高效相变储能换热装置，其特征在于：多个所述相变储能单元的两端分别设置有第一导液板和第二导液板，所述第一导液板和第二导液板上开设有数量和位置与所述相变储能单元相适配的喇叭状锥形槽，且所述锥形槽底部与所述进液管或所述出液管连通。

8.根据权利要求7所述的一种高效相变储能换热装置，其特征在于：所述锥形槽底部开设有与所述进液管或所述出液管管径相适配的来连通孔。

9.根据权利要求7所述的一种高效相变储能换热装置，其特征在于：所述第一导液板和所述第二导液板分别与所述相变储能单元的壳体一体成型。

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