專利名稱：一種組合型相變儲熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于相變儲熱和顯熱儲熱技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種組合型相變儲熱裝置。
背景技術(shù)：
在太陽能熱利用、工業(yè)余熱回收、采暖及空調(diào)等眾多能源利用領(lǐng)域中，為了調(diào)整熱能供應(yīng)與實際需求之間的不一致，熱能的儲存是極為關(guān)鍵的一環(huán)。目前普遍使用的儲熱方式有兩大類顯熱式儲熱和潛熱式儲熱。顯熱蓄熱主要是通過某種材料溫度的上升或下降而存儲熱能，顯熱蓄熱是各種蓄熱方式中原理最簡單、技術(shù)最成熟、材料來源最豐富，成本最低廉的一種，因而也是實際應(yīng)用和推廣得最普遍的一種。潛熱式儲熱所依據(jù)的基本原理是，物質(zhì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)(熔解)，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)(氣化)，或由固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)(升華)，都會吸收相變熱；而進行逆過程時則釋放相變熱。與顯熱式儲熱相比，潛熱式儲熱有兩大明顯優(yōu)點儲熱密度大，即可以用很小的體積儲存很多的熱能；吸熱過程和放熱過程幾乎是在恒溫條件下進行，有利于與熱源和負(fù)載相配
口 o在儲熱和放熱的過程中，必然存在效率損失。尤其是儲熱過程的后期，由于儲熱介質(zhì)的蓄熱量增加到一定程度后，以及放熱過程的后期，由于儲熱介質(zhì)的蓄熱量減少到一定程度后，傳熱效率降低，儲熱裝置內(nèi)一部分熱無法交換利用，導(dǎo)致整體利用效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對顯熱儲熱和相變儲熱裝置中的一些工程技術(shù)難題，提供一種能源利用率高、熱量輸出平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)可靠，部件易于制造和安裝，且綜合成本經(jīng)濟的組合型相變儲熱裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種組合型相變儲熱裝置，其中包含儲熱罐、顯熱儲熱材料、相變儲熱介質(zhì)、相變儲熱介質(zhì)封裝體，所述的相變儲熱介質(zhì)密封裝于相變儲熱介質(zhì)封裝體內(nèi)，與顯熱儲熱材料共同實現(xiàn)儲熱或放熱的過程。所述的相變儲熱介質(zhì)封裝體為球形、圓柱體或者其他幾何體形狀。所述的顯熱儲熱材料為硅酸鹽類固體材料。所述的顯熱儲熱材料直接與工作介質(zhì)接觸。所述的顯熱儲熱材料為密度大于水的有機熱載體油。所述的顯熱儲熱材料不直接與工作介質(zhì)接觸，通過管道或者換熱板進行熱量傳遞。所述的儲熱罐由金屬材料制成，其形狀為圓筒形或者立方體形，其布置形式可為立式或者臥式。所述的儲熱罐外層包括保溫材料。本發(fā)明實施例的有益效果是通過將相變儲熱介質(zhì)和顯熱儲熱材料同時使用，有效利用兩種介質(zhì)材料的儲熱放熱性能優(yōu)勢，提高儲熱過程和放熱過程的的熱量交換量，平穩(wěn)輸出熱量，從而提高儲熱裝置的整體工作效率和可靠性。當(dāng)結(jié)合首先被簡要地描述的附圖參照一下對本發(fā)明的更詳細的描述時，本發(fā)明的這些和其他實施例、特征和優(yōu)點對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得更加明顯。


圖I顯示了本發(fā)明一種組合型相變儲熱裝置的原理示意圖。圖2顯示了本發(fā)明實施例工作介質(zhì)直接接觸顯熱儲熱材料的組合型相變儲熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3顯示了本發(fā)明實施例顯熱儲熱材料和相變儲熱介質(zhì)封裝體組合裝配的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下詳細描述應(yīng)當(dāng)參照附圖閱讀，其中在全部不同的圖中相同的參考標(biāo)號指代相同/相似的元件。不一定按比例繪制的附圖示出了選擇的實施例且并非意圖限制本發(fā)明的范圍。詳細描述以舉例而非以限制的方式說明了本發(fā)明的原理。本說明書顯然將使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和利用本發(fā)明，并且描述了包括目前認(rèn)為是執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式在內(nèi)的本發(fā)明的若干實施例、改型、變型、備選方案和用途。另外，必須要注意的是，如本說明書和所附權(quán)利要求書中所用的單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”包括多個指稱對象，除非上下文清楚地另外指出。本發(fā)明公開了一種組合型相變儲熱裝置的實施例和變型。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細說明。請參照圖1，圖I為本發(fā)明一種組合型相變儲熱裝置的原理示意圖。所述的組合型相變儲熱裝置包含儲熱罐2、顯熱儲熱材料11、相變儲熱介質(zhì)12、相變儲熱介質(zhì)封裝體13，所述的相變儲熱介質(zhì)12密封裝于相變儲熱介質(zhì)封裝體13內(nèi)，與顯熱儲熱材料11共同實現(xiàn)儲熱或放熱的過程。熱量輸入工作介質(zhì)31和熱量輸出工作介質(zhì)32流過儲熱罐2，分別與相變儲熱介質(zhì)封裝體13及顯熱儲熱材料11進行熱量交換。在本實施例中熱量輸入工作介質(zhì)31和熱量輸出工作介質(zhì)32與顯熱儲熱材料11不直接接觸，是通過布置于顯熱儲熱材料11內(nèi)部的蛇形彎管21進行換熱。顯熱儲熱材料11由密封隔板22進行密封于儲熱罐2內(nèi)。在本實施例中，布置于顯熱儲熱材料11內(nèi)部的換熱管道為蛇形彎管21，可選的，此部件可選用換熱板或者螺旋盤管。儲熱罐2的外部包裹有保溫材料4，可減少散熱損失。圖I所示的實施例中，相變儲熱介質(zhì)封裝體13為圓柱體形狀，可選的，相變儲熱介質(zhì)封裝體13可加工成球體或者其他幾何體形狀。本圖中所示儲熱罐2的形狀為圓筒形，由金屬材料制成，可選的，儲熱罐2的形狀可制成立方體形。本圖中所示儲熱罐2的布置形式為立式，可選的，儲熱罐2的布置形式可為臥式。請參照圖2，圖2顯示了本發(fā)明實施例工作介質(zhì)直接接觸顯熱儲熱材料的組合型相變儲熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。所述的顯熱儲熱材料14與相變儲熱介質(zhì)12均裝于儲熱罐2內(nèi)，其中相變儲熱介質(zhì)12封裝于相變儲熱介質(zhì)封裝體13內(nèi)。在此實施例中，熱量輸入工作介質(zhì)31和熱量輸出工作介質(zhì)32直接與顯熱儲熱材料14接觸。在本實施例中顯熱儲熱材料14加工成球體形狀。可選的,顯熱儲熱材料14可加工成圓柱體或者其他幾何體形狀。
請參照圖3，圖3顯示了本發(fā)明實施例顯熱儲熱材料和相變儲熱介質(zhì)封裝體組合裝配的結(jié)構(gòu)示意圖。所述的相變儲熱介質(zhì)12封裝于相變儲熱介質(zhì)封裝體13內(nèi)，然后與顯熱儲熱材料15組合在一起，裝在儲熱罐2內(nèi)。本實施例中，熱量輸入工作介質(zhì)31和熱量輸出工作介質(zhì)32不直接與顯熱儲熱材料15接觸，通過蛇形彎管24、25與顯熱儲熱材料15和相變儲熱介質(zhì)封裝體13進行熱量交換。本實施例中，相變儲熱介質(zhì)封裝體13為球體形狀，可選的，也可制作成圓柱體形狀或者其他形狀。儲熱罐2的外層包裹有保溫材料4以減少熱量損失。 本發(fā)明的公開內(nèi)容是說明性的而不是限制性的。根據(jù)本公開內(nèi)容，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，更多改型變得顯而易見，并且這些改型將歸入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種組合型相變儲熱裝置，其中包含儲熱罐、顯熱儲熱材料、相變儲熱介質(zhì)、相變儲熱介質(zhì)封裝體，其特征在于所述的相變儲熱介質(zhì)密封裝于相變儲熱介質(zhì)封裝體內(nèi)，與顯熱儲熱材料共同作用實現(xiàn)儲熱或放熱的過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的組合型相變儲熱裝置，其特征在于所述的相變儲熱介質(zhì)封裝體為球形、圓柱體或者其他幾何體形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的組合型相變儲熱裝置，其特征在于所述的顯熱儲熱材料為硅酸鹽類固體材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的組合型相變儲熱裝置，其特征在于所述的顯熱儲熱材料直接與工作介質(zhì)接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的組合型相變儲熱裝置，其特征在于所述的顯熱儲熱材料為密度大于水的有機熱載體油。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的組合型相變儲熱裝置，其特征在于所述的顯熱儲熱材料不直接與工作介質(zhì)接觸，通過管道或者換熱板進行熱量傳遞。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的組合型相變儲熱裝置，其特征在于所述的儲熱罐由金屬材料制成，其形狀為圓筒形或者立方體形，其布置形式可為立式或者臥式。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的組合型相變儲熱裝置，其特征在于所述的儲熱罐外層包括保溫材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種組合型相變儲熱裝置，其包含儲熱罐、顯熱儲熱材料、相變儲熱介質(zhì)、相變儲熱介質(zhì)封裝體，所述的相變儲熱介質(zhì)密封裝于相變儲熱介質(zhì)封裝體內(nèi)，與顯熱儲熱材料共同作用實現(xiàn)儲熱或放熱的過程。
文檔編號F28D20/02GK102954725SQ20121034045
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者任松林, 彭志剛 申請人:上海驕英能源科技有限公司, 任松林, 彭志剛