儲熱球式相變材料儲熱裝置的製作方法
2023-10-30 07:03:07
專利名稱：儲熱球式相變材料儲熱裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能源儲存和有效利用技術領域，特別涉及一種利用相 變材料(PCM)儲熱的設備。
(二)
背景技術：
相變潛熱儲熱作為一種可以有效緩解峰谷電負荷，提高能源利用效率的技
術，在國外發達國家得到普遍應用。自1994年我國開始推行峰谷分時電價政策
以來，相變儲熱技術在民用和工業領域的研究應用已經取得了長足的進步。隨著
國家節能減排戰略的實施，儲熱技術的應用前景十分廣闊。
相變儲熱材料的種類很多，按材料的化學組成來分，可分為無機相變材料和
有機相變材料兩類。無機相變材料包括水，結晶水合鹽、熔融鹽等。有機相變材 料如糖類，有機酸等。但這些相變物質相變過程中一般都存在過冷的問題，即當 材料溫度低於相變溫度一定值時才會發生相變吸收或放出熱量，這樣會使能源利 用效率下降。許多研究者用各種方法來降低溶液的過冷度，有報導了採用高頻率 超聲波照射以減少相變過冷度，但該法能耗大工業應用成本高；也有報導了在相 變材料中加入固體成核劑如AgI、硼砂等來減少相變過冷度，但該法的缺點是固 體物質在溶液中將會沉澱，從而起不到相應的效果。
(三) 發明內容
本實用新型所要解決現有相變儲熱設備在相變過程過冷度大、相變速度慢的 技術問題，提供一種在相變過程過冷度小、相變速度快的儲熱球式相變材料儲熱 裝置，從而提高能源利用率。
本實用新型所述的儲熱球式相變材料儲熱裝置，包括儲熱灌，儲熱罐內裝有 儲熱球，儲熱球內裝有相變材料，儲熱球與儲熱罐殼體之間有傳熱流體，所述的 儲熱罐內設置用於壓住儲熱球的擋板，其特徵在於儲熱罐連接有振動源。
進一步，振動源的振動頻率為10 300Hz。所述的相變材料為水或水溶液或無機鹽或有機物。所述的傳熱流體為水或 水溶液或導熱油。
儲熱罐整體與基座採用地腳螺栓彈性連接。
採用相變溫度為一30 45。C的低溫相變材料時，儲熱罐和傳熱管材料為聚乙 烯或金屬，採用相變溫度為6(TC以上高溫相變材料時，儲熱罐和傳熱管材料為金屬。
振動器的振動電機頻率為10 300Hz， 一般以工頻為主，可以根據需要採用 調頻器調節， 一般儲熱罐在lmS以下振動電機功率可採用0.5 — lkW， l-3mM諸熱 罐電機功率可採用0.5—3kW， 3r^以上儲熱罐電機功率可採用3kW以上。振動 器的工作時間可根據相變所需時間的時間設定。
在振動源的作用下，儲熱罐帶動擋板和儲熱球振動，使得相變材料與傳熱壁 面的傳熱得到了加強，減少過冷度，從而促進了儲熱罐內相變材料的相變速度。
所述的振動源與儲熱罐採用剛性連接，振動器可以設置在儲熱罐底部，也
可設置在儲熱罐其他部位與罐體連接。
與現有技術相比，本實用新型的優點在於採用本實用新型所採用的技術，
能減少儲熱過程相變過冷度，加快相變時間20 30%，提高能源利用率約10
20%，從而節省了運行成本。
(四)附閨說明
圖1本實用新型的一個實施例的結構示意圖，
具體實施方式參照附圖，圖中標號l儲熱罐支承架；2傳熱流體進口； 3儲熱球；4儲 熱球卸出口； 5儲熱球裝填口； 6傳熱流體出口； 7多孔壓板；8多孔壓板；9振 動電機
本實用新型所述的儲熱球式相變材料儲熱裝置，包括安裝在儲熱罐支承架1 上的儲熱灌，儲熱灌上有傳熱流體進口 2、傳熱流體出口 6、儲熱球卸出口 4、 儲熱球裝填口 5。儲熱罐內裝有儲熱球3，儲熱球3內裝有相變材料，儲熱球3 與儲熱罐殼體之間有傳熱流體，所述的儲熱罐內設置用於壓住儲熱球3的擋板， 本實施例設置有多孔壓板7、多孔壓板8兩層擋板。儲熱罐連接有振動源，本實 施例的振動源是振動電機9。
振動電機9的振動頻率為10 300Hz。所述的相變材料為水或水溶液或無機鹽或有機物。所述的傳熱流體為水或 水溶液或導熱油。
儲熱罐整體與基座採用地腳螺栓彈性連接。
採用相變溫度為一30 45'C的低溫相變材料時，儲熱罐和傳熱管材料為聚乙 烯或金屬，採用相變溫度為6(TC以上高溫相變材料時，儲熱罐和傳熱管材料為金屬。
振動電機頻率為10 300Hz， 一般以工頻為主，可以根據需要採用調頻器調 節， 一般儲熱罐在11113以下振動電機功率可採用0.5 —lkW， l-3r^儲熱罐電機功 率可採用0.5—3kW， 3n^以上儲熱罐電機功率可採用3kW以上。振動電機的工 作時間可根據相變所需時間的時間設定。
在振動電機的作用下，儲熱罐帶動擋板和儲熱球振動，使得相變材料與傳熱 壁面的傳熱得到了加強,減少過冷度，從而促進了儲熱罐內相變材料的相變速度。
所述的振動電機與儲熱罐採用剛性連接，振動電機可以設置在儲熱罐底部， 也可設置在儲熱罐其他部位與罐體連接。
本實施例僅供說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型的保護範圍 的限制，本領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型的構思範圍的情況下還可 以做出各種變化，所有的等同技術方案也屬於本實用新型的範圍，本實用新型的 保護範圍應當由權利要求書限定。
權利要求1. 儲熱球式相變材料儲熱裝置，包括儲熱灌，儲熱罐內裝有儲熱球，儲熱球內裝有相變材料，儲熱球與儲熱罐殼體之間有傳熱流體，所述的儲熱罐內設置用於壓住儲熱球的擋板，其特徵在於儲熱罐連接有振動源。
2. 如權利要求1所述的儲熱球式相變材料儲熱裝置，其特徵在于振動源的 振動頻率為10 300Hz。
3. 如權利要求1或2所述的儲熱球式相變材料儲熱裝置，其特徵在於所述的 相變材料為水或水溶液或無機鹽或有機物，所述的傳熱流體為水或水溶液或導熱 油。
4. 如權利要求3所述的儲熱球式相變材料儲熱裝置，其特徵在於儲熱罐整體與基座採用地腳螺栓彈性連接。
5. 如權利要求4所述的儲熱球式相變材料儲熱裝置，其特徵在於採用相變溫度為一30 45。C的低溫相變材料時，儲熱罐和傳熱管材料為聚乙烯或金屬，採 用相變溫度為6(TC以上高溫相變材料時，儲熱罐和傳熱管材料為金屬。
專利摘要本實用新型所述的儲熱球式相變材料儲熱裝置，包括儲熱灌，儲熱罐內裝有儲熱球，儲熱球內裝有相變材料，儲熱球與儲熱罐殼體之間有傳熱流體，所述的儲熱罐內設置用於壓住儲熱球的擋板，儲熱罐連接有振動源。
文檔編號F28D20/00GK201129952SQ20072011453
公開日2008年10月8日 申請日期2007年8月31日 優先權日2007年8月31日
發明者黃立維 申請人:黃立維