RU202391U1 - Аккумулятор теплоты с фазовым переходом - Google Patents
Аккумулятор теплоты с фазовым переходом Download PDFInfo
- Publication number
- RU202391U1 RU202391U1 RU2020139947U RU2020139947U RU202391U1 RU 202391 U1 RU202391 U1 RU 202391U1 RU 2020139947 U RU2020139947 U RU 2020139947U RU 2020139947 U RU2020139947 U RU 2020139947U RU 202391 U1 RU202391 U1 RU 202391U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- ribs
- branches
- heat storage
- order
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области аккумуляторов теплоты и теплообменным аппаратам, может быть использована в системах водяного отопления в качестве аккумулятора тепловой энергии.Аккумулятор теплоты с фазовым переходом содержит цилиндрический корпус со съемной крышкой, имеющей входное и выходное отверстия с запрессованными в них патрубком, теплоаккумулирующий материал. На внешней поверхности внутренней трубы установлены шесть ребер, которые расположены под углом не менее 135°, верхняя граница ребер находится на расстоянии от внутренней поверхности корпуса, на ребрах закреплены ответвления 1-ого порядка, на которых установлены ответвления 2-ого порядка.Конструкция предлагаемого аккумулятора способствует равномерному плавлению и затвердеванию теплоаккумулирующего материала.
Description
Полезная модель относится к области аккумуляторов теплоты и теплообменным аппаратам, может быть использована в системах водяного отопления в качестве аккумулятора тепловой энергии.
Известен тепловой аккумулятор фазового перехода (Патент РФ № 65190, опубл. 27.07.2007), содержащий двойной герметичный корпус со слоем тепловой изоляции, с внутренней полостью, заполненной теплоаккумулирующим материалом, в которой располагаются трубопроводы-змеевики с теплоносителем заряда и разряда, имеющих входные и выходные патрубки, на трубопроводе-змеевике с теплоносителем разряда во внутреннем корпусе установлен резервуар, а на его входном патрубке установлен насос и датчик контроля температуры.
К недостаткам относится большая площадь теплообмена, обусловленная низким коэффициентом теплопередачи, что также ведет к высоким потерям давления по ходу движения теплоносителя.
Известен аккумулятор тепла (Патент РФ № 2436020, опубл. 10.12.2011), содержащий контейнер, заполненный теплоаккумулирующей средой фазового перехода, размещенные в контейнере теплообменные элементы и трубы с теплоносителем, образующие змеевики и имеющие непосредственный контакт с теплообменными элементами, при этом теплообменные элементы выполнены из металлической сетки, трубы с теплоносителем выполнены гофрированными, металлические сетки с трубами образуют кассеты.
К недостаткам относятся большая внешняя площадь конструкции, что увеличивает потери тепла в окружающую среду, большая площадь теплообмена, большие габариты, обусловленные низким коэффициент теплопередачи, что также ведет к высоким потерям давления по ходу движения теплоносителя.
Известен тепловой аккумулятор-теплообменник (Патент РФ № 145327, опубл. 20.09.2014), содержащий корпус, заполненный веществом фазового перехода с теплопроводными включениями и трубы теплообменника, который имеет улиткообразную форму из каналов теплоносителя.
К недостаткам данного аккумулятора относится большая площадь теплообмена, большие габариты, обусловленные низким коэффициентом теплопередачи, как следствие - высокие потери давления по ходу движения теплоносителя.
Известен аккумулятор теплоты с фазопереходным материалом (Патент РФ № 2574680, опубл. 10.02.2016), содержащий корпус, заполненный теплоаккумулирующим материалом с фазовым переходом в зоне рабочих температур, поверхность теплообмена и электронагревательный элемент, содержит промежуточную крышку и приемник солнечного излучения, поверхность теплообмена состоит из вертикальных трубок, расположенных внутри во всем объеме бака-аккумулятора и заполненных материалом с фазовым переходом, и кожухов электронагревательных элементов, установленных в вертикальных трубках.
К недостаткам данного аккумулятора относится большая площадь теплообмена, большие габариты, обусловленные низким коэффициентом теплопередачи, как следствие - высокие потери давления по ходу движения теплоносителя.
Известен тепловой аккумулятор фазового перехода (патент РФ № 2187049, опубл. 10.08.2002) принятый за прототип, содержащий теплоизолированный вакуумированный цилиндрический корпус со съемной крышкой, имеющей входное и выходное отверстия с запрессованными в них впускной и выпускной трубами, блок капсул, заполненных изменяющим агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур теплоаккумулирующим материалом.
К недостаткам относится большая площадь теплообмена, обусловленная низким коэффициентом теплопередачи, что также ведет к высоким потерям давления по ходу движения теплоносителя.
Техническим результатом является обеспечение равномерности плавления и затвердевания материала с фазовым переходом.
Технический результат достигается тем, аккумулятор теплоты с фазовым переходом, содержащий цилиндрический корпус со съемной крышкой, имеющей входное и выходное отверстия с запрессованными в них патрубком, теплоаккумулирующий материал, при этом на внешней поверхности внутренней трубы установлены шесть ребер, которые расположены под углом не менее 135°, верхняя граница ребер находится на расстоянии от внутренней поверхности корпуса, на ребрах закреплены ответвления 1-ого порядка, на которых установлены ответвления 2-ого порядка.
Аккумулятор теплоты с фазовым переходом поясняется следующими фигурами:
фиг. 1 - поперечный разрез аккумулятора;
фиг. 2 - общий вид аккумулятора;
фиг. 3 - аккумулятор с пятью ребрами и углом между ребром и ответвлением менее 135°, где
1 - теплоноситель
2 - внутренняя труба
3 - теплоаккумулирующий материал
4 - ребра
5 - ответвления 1-ого порядка
6 - ответвления 2-ого порядка
7 - корпус
8 - теплоизоляция.
9 - область затрудненного плавления/затвердевания
Аккумулятор тепла с фазовым переходом состоит корпуса 7 (фиг. 1) выполненного в форме цилиндра, например, из металла, со съемной крышкой (на фигуре не показана). С наружи корпуса 7 установлена теплоизоляция 8 (фиг. 1, 2). Корпус 7 заполнен теплоаккумулирующим материалом 3 (фиг. 1), изменяющим агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур. В передней и задней частях корпуса выполнены входное и выходное отверстия (на фигуре не показаны). Внутри корпуса установлена внутренняя труба 2 (фиг. 1, 2) для прокачки теплоносителя 1, закрепленная в входные и выходные отверстия. На внешней поверхности внутренней трубы 2 установлены не менее шести ребер 4, высота ребер меньше расстояния от внешней поверхности трубы до внутренней поверхности корпуса. На ребрах 4 закреплены ответвления 1-ого порядка 5, которые расположены под углом не менее 135°. На ответвлениях 1-ого порядка 5 закреплены ответвления 2-ого порядка 6. Между внутренней поверхности корпуса и верхней поверхностью ребер 4 расстояние не менее 10 мм, которое обеспечивает возможность извлечения внутренней трубы с ребрами и ответвлениями из корпуса. При уменьшении количества рёбер или снижении угла между ребром и ответвлением, увеличивается объем области затрудненного плавления/затвердевания 9 (фиг. 3).
Аккумулятор теплоты с фазовым переходом работает следующим образом. Во время процесса зарядки теплоноситель 1 (фиг. 1, 2) передает тепло через стенку внутренней трубы 2 к ребрам 4, от них к ответвлениям 1-го порядка 5 и ответвления 2-го порядка 6, а затем к теплоаккумулирующему материалу 3. До начала фазового перехода теплоаккумулирующего материала 3 теплоотдача от внутренней трубы 2, ребер 4, ответвлений 1-ого порядка 5 и ответвлений 2-ого порядка теплоаккумулирующего материалу 3 обусловлена по большей части теплопроводностью. Когда теплоаккумулирующий материал 3 начинает плавиться, между внешней стенкой внутренней трубы 2, вокруг ребер 4, ответвлений 1-го порядка 5, ответвлений 2-ого порядка 6 и твердой частью теплоаккумулирующего материала 3 образуется тонкий слой жидкости, начинается естественная конвекция. Во время процесса разрядки аккумулятора, теплоаккумулирующий материал 3 передает теплоту теплоносителю 1 через стенку внутренней трубы 2 и ребра 4, ответвлений 1-ого порядка 5, ответвлений 2-го порядка. Ребра 4, ответвления 1-го порядка 5 и ответвления 2-ого порядка 6 способствует интенсификации процесса теплообмена между теплоаккумулирующим материалом 3 и теплоносителем 1, особенно в области затрудненного плавления/затвердевания 9 (фиг. 3), а именно в нижней части аккумулятора и вблизи корпуса 7, где процессы плавления и затвердевания занимают больше времени.
Конструкция предлагаемого аккумулятора способствует равномерному плавлению и затвердеванию теплоаккумулирующего материала.
Claims (1)
- Аккумулятор теплоты с фазовым переходом, содержащий цилиндрический корпус со съемной крышкой, имеющей входное и выходное отверстия с запрессованными в них патрубком, теплоаккумулирующий материал, отличающийся тем, что на внешней поверхности внутренней трубы установлены шесть ребер, которые расположены под углом не менее 135°, верхняя граница ребер находится на расстоянии от внутренней поверхности корпуса, на ребрах закреплены ответвления 1-го порядка, на которых установлены ответвления 2-го порядка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020139947U RU202391U1 (ru) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | Аккумулятор теплоты с фазовым переходом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020139947U RU202391U1 (ru) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | Аккумулятор теплоты с фазовым переходом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU202391U1 true RU202391U1 (ru) | 2021-02-16 |
Family
ID=74665741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020139947U RU202391U1 (ru) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | Аккумулятор теплоты с фазовым переходом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU202391U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU213998U1 (ru) * | 2022-07-20 | 2022-10-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Парогенератор-аккумулятор теплоты с фазовым переходом |
CN115183617A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-10-14 | 浙江理工大学 | 一种利用内外分形肋片增强换热的管壳式相变蓄热换热器 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2187049C1 (ru) * | 2000-12-25 | 2002-08-10 | Военный инженерно-технический университет | Тепловой аккумулятор фазового перехода |
RU65190U1 (ru) * | 2007-04-09 | 2007-07-27 | ФГОУ ВПО "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Тепловой аккумулятор фазового перехода |
EP2188575A1 (de) * | 2007-08-14 | 2010-05-26 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Warmwassergerät |
DE202016102914U1 (de) * | 2016-06-01 | 2017-06-02 | Thomas Piller | Pufferspeicher |
RU2641775C1 (ru) * | 2016-12-26 | 2018-01-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Система подогрева установки с тепловым двигателем |
-
2020
- 2020-12-04 RU RU2020139947U patent/RU202391U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2187049C1 (ru) * | 2000-12-25 | 2002-08-10 | Военный инженерно-технический университет | Тепловой аккумулятор фазового перехода |
RU65190U1 (ru) * | 2007-04-09 | 2007-07-27 | ФГОУ ВПО "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Тепловой аккумулятор фазового перехода |
EP2188575A1 (de) * | 2007-08-14 | 2010-05-26 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Warmwassergerät |
DE202016102914U1 (de) * | 2016-06-01 | 2017-06-02 | Thomas Piller | Pufferspeicher |
RU2641775C1 (ru) * | 2016-12-26 | 2018-01-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Система подогрева установки с тепловым двигателем |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
B1, 25.05.2010. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115183617A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-10-14 | 浙江理工大学 | 一种利用内外分形肋片增强换热的管壳式相变蓄热换热器 |
CN115183617B (zh) * | 2022-06-17 | 2024-04-16 | 浙江理工大学 | 一种利用内外分形肋片增强换热的管壳式相变蓄热换热器 |
RU213998U1 (ru) * | 2022-07-20 | 2022-10-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Парогенератор-аккумулятор теплоты с фазовым переходом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN206040826U (zh) | 一种用于高空无人机燃料电池模块的热管理系统 | |
EP3874220B1 (en) | Thermal energy storage assembly | |
CN109004245A (zh) | 一种穿管翅片式圆柱电池模组 | |
CN105047235A (zh) | 核反应堆严重事故状态下熔融物堆内滞留非能动冷却系统 | |
CN207542361U (zh) | 一种浸没式冷却结构 | |
CN102751451B (zh) | 一种辅助恒温电池盒 | |
CN206583344U (zh) | 一种多仓式换热相变储热装置 | |
CN201992860U (zh) | 平板太阳能速热水器 | |
RU202391U1 (ru) | Аккумулятор теплоты с фазовым переходом | |
CN112002954B (zh) | 一种液体浸没冷却式动力电池组 | |
CN109140805A (zh) | 一种笼屉式相变蓄热水箱 | |
CN205448788U (zh) | 一种电加热蓄热换热器 | |
CN213878202U (zh) | 圆柱电芯外部和中心冷却结构 | |
CN105758241A (zh) | 一种电加热蓄热换热器及其蓄热放热方法 | |
CN205014650U (zh) | 方形内胆吸热和储热一体式热水器 | |
CN208983648U (zh) | 笼屉式相变蓄热水箱 | |
CN114361640B (zh) | 一种基于负热膨胀性材料的可调式电池包散热系统及方法 | |
CN210980405U (zh) | 一种双级圆环折流式太阳能相变储能装置 | |
CN209675409U (zh) | 一种穿管翅片式圆柱电池模组 | |
CN114636091A (zh) | 一种环流型换热的固态储氢罐 | |
CN203797974U (zh) | 太阳能热水器 | |
RU213998U1 (ru) | Парогенератор-аккумулятор теплоты с фазовым переходом | |
CN208332414U (zh) | 一种相变蓄热供暖用换热箱 | |
CN102679590A (zh) | 一种蛇形流道平板太阳能集热器 | |
CN201779883U (zh) | 一种热管式平板集热器 |