。水易于獲得、價(jià)格低、安全性高，也是一種比較合適的傳熱工質(zhì)。在太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼的內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)膽5，太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼、內(nèi)膽之間填充保溫材料3，相變儲(chǔ)熱材料盛裝在內(nèi)膽里。保溫材料采用硅酸鋁耐火材料或硅酸鋁耐火纖維與礦渣棉板組合的保溫材料。內(nèi)膽通過(guò)角鋼框架6固定在太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼的內(nèi)部。內(nèi)膽5為不銹鋼板，厚度Imm ;太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼2為冷乳碳鋼板，厚度Imm ;角鋼框架6為角鋼結(jié)構(gòu)，規(guī)格為40*40*4mm。包括多層工質(zhì)盛裝管道，各層工質(zhì)盛裝管道呈上下分布，各層工質(zhì)盛裝管道均置于內(nèi)膽內(nèi)部。每層工質(zhì)盛裝管道為蛇形工質(zhì)盛裝管道，每層工質(zhì)盛裝管道的一端均與工質(zhì)入口連通，每層工質(zhì)盛裝管道的另一端均與工質(zhì)出口連通。工質(zhì)盛裝管道單元共20?30層。大大增加了換熱面積，提高了換熱效率。太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼為長(zhǎng)方體。其中相變儲(chǔ)熱材料共占據(jù)內(nèi)膽內(nèi)部體積的70%-80%。大大增加了太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置的儲(chǔ)熱量。將相變儲(chǔ)熱材料裝在內(nèi)膽里，考慮到體積膨脹，不能將內(nèi)膽裝滿，然后將相變儲(chǔ)熱材料和工質(zhì)盛裝管道一起封裝在內(nèi)膽里，只留下工質(zhì)盛裝管道2端的兩個(gè)通往外界的工質(zhì)入口 I和工質(zhì)出口 4。相變儲(chǔ)熱材料為Ba(OH)2.8H20o內(nèi)膽為不銹鋼板材質(zhì)，太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼為冷乳碳鋼板材質(zhì)。內(nèi)膽5為不銹鋼板，厚度Imm ;太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼2為冷乳碳鋼板，厚度Imm ;角鋼框架6為角鋼結(jié)構(gòu)，規(guī)格為40*40*4mm。
[0032]實(shí)施例一:本發(fā)明實(shí)施例太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置進(jìn)行儲(chǔ)熱時(shí)，將經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能集熱器加熱的工質(zhì)(空氣或水)從工質(zhì)入口進(jìn)入太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置內(nèi)部，通過(guò)高溫工質(zhì)加熱相變儲(chǔ)熱材料。相變儲(chǔ)熱材料熔化前是以顯熱方式儲(chǔ)熱，當(dāng)相變儲(chǔ)熱材料溫度到達(dá)相變儲(chǔ)熱材料熔點(diǎn)時(shí)，相變儲(chǔ)熱材料開(kāi)始熔化，開(kāi)始以相變潛熱的方式儲(chǔ)存熱量。由于相變儲(chǔ)熱材料具有很大的相變焓，因此整個(gè)裝置可以儲(chǔ)存大量的熱能。當(dāng)太陽(yáng)能減弱或者需要使用熱能時(shí)，通過(guò)工質(zhì)入口輸入冷工質(zhì)(冷空氣或冷水)進(jìn)入太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，因?yàn)榇藭r(shí)相變儲(chǔ)熱材料處于高溫熔融狀態(tài)，所以由于溫差，相變儲(chǔ)熱材料和冷工質(zhì)之間會(huì)產(chǎn)生熱交換，從而放出相變潛熱加熱冷工質(zhì)，當(dāng)相變儲(chǔ)熱材料冷卻至相變溫度時(shí)，液態(tài)相變儲(chǔ)熱材料變成固態(tài)，接下來(lái)就會(huì)放出顯熱加熱冷工質(zhì)，這樣就能使太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置儲(chǔ)存的熱量得以釋放進(jìn)而加以利用，并且由于本發(fā)明裝置采用多層盤(pán)管上下重疊的方式，保證儲(chǔ)熱內(nèi)膽溫度分布均勻，有效降低了相變儲(chǔ)熱材料的過(guò)冷及相分離，使本發(fā)明裝置充放熱過(guò)程可循環(huán)千次以上；極大增加了儲(chǔ)熱內(nèi)膽里的換熱面積，提高了工質(zhì)與相變儲(chǔ)熱材料之間的換熱效率。
[0033]相變儲(chǔ)熱材料為Ba (OH) 2.8Η20，純度為分析純(彡98.0 % )，相變溫度范圍為70?800C，未經(jīng)歷充放熱過(guò)程的Ba (OH) 2.8Η20相變潛熱為276.2J/g,換熱介質(zhì)為冷水。將熱工質(zhì)通過(guò)工質(zhì)入口通入，待相變儲(chǔ)熱材料完全熔化后，從工質(zhì)入口通入20 °C的冷工質(zhì)，水在管內(nèi)流速約為0.5m/s，熱交換后工質(zhì)出口處水溫為71°C，裝置內(nèi)充放熱完全，換熱效率高，換熱效率達(dá)85%以上。可作為充放熱高效的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置。
[0034]實(shí)施例二:實(shí)施例二與實(shí)施例一基本相同，不同之處在于:相變儲(chǔ)熱材料為Ba(OH)2.8Η20，純度為分析純(彡98.0% )，相變溫度范圍為70?80°C，未經(jīng)歷充放熱過(guò)程的Ba(OH)2.8H20相變潛熱為276.2J/g，換熱介質(zhì)為冷水。將熱工質(zhì)通過(guò)工質(zhì)入口通入，待相變儲(chǔ)熱材料完全熔化后，從工質(zhì)入口通入冷工質(zhì)使相變儲(chǔ)熱材料完全凝固，如此循環(huán)50次，相變儲(chǔ)熱材料熔點(diǎn)為78.(TC，相變潛熱為272.4J/g，在循環(huán)充放熱50次后，相變潛熱下降了 1.4%，太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置儲(chǔ)熱能力基本不變，可逆性能好，穩(wěn)定性高，是一種循環(huán)性能好的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置。
[0035]實(shí)施例三:實(shí)施例三與實(shí)施例二基本相同，不同之處在于:相變儲(chǔ)熱材料為Ba(OH)2.8Η20，純度為分析純(彡98.0% )，相變溫度范圍為70?80°C，未經(jīng)歷充放熱過(guò)程的Ba(OH)2.8H20相變潛熱為276.2J/g，換熱介質(zhì)為冷水。將熱工質(zhì)通過(guò)工質(zhì)入口通入，待相變儲(chǔ)熱材料完全熔化后，從工質(zhì)入口通入冷工質(zhì)使相變儲(chǔ)熱材料完全凝固，如此循環(huán)100次，相變儲(chǔ)熱材料熔點(diǎn)為78.3°C，相變潛熱為267.9J/g，在循環(huán)充放熱100次后，相變潛熱下降了 3.0%，太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置儲(chǔ)熱能力基本不變，可逆性能好，穩(wěn)定性高，是一種循環(huán)性能好的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置。
[0036]實(shí)施例四:實(shí)施例四與實(shí)施例三基本相同，不同之處在于:相變儲(chǔ)熱材料為Ba(OH)2.8Η20，純度為分析純(彡98.0% )，相變溫度范圍為70?80°C，未經(jīng)歷充放熱過(guò)程的Ba(OH)2.8H20相變潛熱為276.2J/g，換熱介質(zhì)為冷水。將熱工質(zhì)通過(guò)工質(zhì)入口通入，待相變儲(chǔ)熱材料完全熔化后，從工質(zhì)入口通入冷工質(zhì)使相變儲(chǔ)熱材料完全凝固，如此循環(huán)200次，相變儲(chǔ)熱材料熔點(diǎn)為78.6°C，相變潛熱為259.2J/g，在循環(huán)充放熱200次后，相變潛熱下降了 6.2%，太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置儲(chǔ)熱能力基本不變，可逆性能好，穩(wěn)定性高，是一種循環(huán)性能好的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，可循環(huán)千次以上。
[0037]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于水合鹽的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，包括太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼、工質(zhì)盛裝管道、相變儲(chǔ)熱材料，工質(zhì)盛裝管道、相變儲(chǔ)熱材料設(shè)置在儲(chǔ)熱裝置外殼的內(nèi)部，太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼上開(kāi)設(shè)工質(zhì)入口和工質(zhì)出口，工質(zhì)入口與工質(zhì)盛裝管道的一端連通，工質(zhì)出口與工質(zhì)盛裝管道的另一端連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水合鹽的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，在太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼的內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)膽，太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼、內(nèi)膽之間填充保溫材料，相變儲(chǔ)熱材料盛裝在內(nèi)膽里。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于水合鹽的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，內(nèi)膽通過(guò)角鋼框架固定在太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼的內(nèi)部。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于水合鹽的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，包括多層工質(zhì)盛裝管道，各層工質(zhì)盛裝管道呈上下分布，各層工質(zhì)盛裝管道均置于內(nèi)膽內(nèi)部。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于水合鹽的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，每層工質(zhì)盛裝管道為蛇形工質(zhì)盛裝管道，每層工質(zhì)盛裝管道的一端均與工質(zhì)入口連通，每層工質(zhì)盛裝管道的另一端均與工質(zhì)出口連通。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于水合鹽的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，工質(zhì)盛裝管道單元共20?30層。7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于水合鹽的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼為長(zhǎng)方體。8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于水合鹽的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，相變儲(chǔ)熱材料共占據(jù)內(nèi)膽內(nèi)部體積的70 % -80 %。9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于水合鹽的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，相變儲(chǔ)熱材料為 Ba(OH)2.8H20o10.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于水合鹽的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，內(nèi)膽為不銹鋼板材質(zhì)，太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼為冷乳碳鋼板材質(zhì)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于水合鹽的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置，包括太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼、工質(zhì)盛裝管道、相變儲(chǔ)熱材料，工質(zhì)盛裝管道、相變儲(chǔ)熱材料設(shè)置在儲(chǔ)熱裝置外殼的內(nèi)部，太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置外殼上開(kāi)設(shè)工質(zhì)入口和工質(zhì)出口，工質(zhì)入口與工質(zhì)盛裝管道的一端連通，工質(zhì)出口與工質(zhì)盛裝管道的另一端連通。本發(fā)明的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、儲(chǔ)能量大、充放熱迅速、可逆性好、換熱效率高、安全可靠、節(jié)能環(huán)保且成本低。
【IPC分類(lèi)】F24J2/46, F24J2/34
【公開(kāi)號(hào)】CN105091367
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510530818
【發(fā)明人】程曉敏, 李戈, 李元元, 朱闖
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年8月26日