[发明专利]一种利用水合盐相变材料稳定过冷蓄能装置及方法与应用

权利要求书

1.一种利用水合盐相变材料稳定过冷蓄能方法，其特征在于：充分利用水合盐相变材料固有的过冷性能，将完全融化的液态水合盐相变材料在室内无扰动环境条件下冷却，当冷却到环境温度时，水合盐相变材料处于过冷液态，且能稳定存在，储存融解热；当有热需求时，通过触发结晶将能量释放以供利用。

2.根据权利要求1所述的一种利用水合盐相变材料稳定过冷蓄能方法，其特征在于：所述水合盐相变材料为具有过冷度ΔT，即当所述水合盐相变材料的相变温度为T_m，室内环境温度T₀，存在T_m>T₀，且满足ΔT-(T_m-T₀)≥5℃时，水合盐相变材料保持过冷液态稳定不变的相变材料。

3.根据权利要求2所述的一种利用水合盐相变材料稳定过冷蓄能方法，其特征在于：所述水合盐相变材料为Na₂S₂O₃·5H₂O或NaCH₃COO·3H₂O。

4.如权利要求1～3任意一项权利要求所述的一种利用水合盐相变材料稳定过冷蓄能方法所使用的蓄能装置，其特征在于：所述蓄能装置为扁平形状密封导热容器，其上表面分别设置加液口和排气口以及二者对应的密封盖，所述蓄能装置的各棱及各顶点均为光滑弧形倒角，所述蓄能装置内表面及密封盖内侧面均为光滑面。

5.根据权利要求4所述的一种利用水合盐相变材料稳定过冷蓄能方法所使用的蓄能装置，其特征在于：所述蓄能装置的材质选用需满足换热效果、工作强度和耐腐蚀性设计要求。

6.根据权利要求4所述的一种利用水合盐相变材料稳定过冷蓄能方法所使用的蓄能装置，其特征在于：所述弧形倒角为圆弧形倒角或椭圆弧形倒角。

7.根据权利要求4所述的一种利用水合盐相变材料稳定过冷蓄能方法所使用的蓄能装置，其特征在于：所述蓄能装置的扁平形状为其高度不大于50mm，其宽度及长度根据实际负荷设计要求而定。

8.如权利要求4～7任意一项权利要求所述的一种利用水合盐相变材料稳定过冷蓄能方法所使用的蓄能装置的应用方法，其特征在于：在夏季太阳能丰富期间通过水合盐相变材料储存能量，过渡期水合盐相变材料以过冷液态形式稳定存在，待到冬季有供热需求时对蓄能装置进行触发结晶释能；

其具体方法如下：

所述水合盐相变材料溶液对蓄能装置的腐蚀速率满足设计要求；所述蓄能装置满足强度和耐温要求，其加液孔用于注入过热的水合盐溶液，其排气口用于排除容器内空气；为了避免进入大量空气，注入完毕立刻将两孔加盖密封；

所述蓄能装置与换热流体装置相连，所述蓄能装置和换热流体装置周围均设置保温层；

所述蓄能装置在蓄能系统中的数量及布置情况依据实际的设计需求而定；

所述蓄能装置所用的相变触发装置，依触发方法而不同，其触发位置根据设计需求而定；当有热量需求时，通过相变触发装置触发水合盐相变材料相变凝固，使处于过冷状态的液态水合盐相变材料瞬间开始结晶，释放所储存的融解热。

9.根据权利要求8所述的一种利用水合盐相变材料稳定过冷蓄能方法所使用的蓄能装置的应用方法，其特征在于：将多个蓄能装置平铺，或将多个蓄能装置沿竖直方向叠放；所述多个蓄能装置的数量及竖直叠放的间距位置按实际热交换器场地、运行条件而定。

10.根据权利要求8所述的一种利用水合盐相变材料稳定过冷蓄能方法所使用的蓄能装置的应用方法，其特征在于：所述相变触发装置通过对蓄能装置施加机械振动、超声波、电场、磁场或局部低温的方法，触发水合盐相变材料相变凝固。