[发明专利]中高温空气梯度孔相变储热单元

说明书

本发明公开了一种中高温空气梯度孔相变储热单元，与太阳能空气集热器连接并接收热空气作为输入，储热单元内部设置有树状结构的连通管道，该连通管道的管道直径由储热单元入口端向出口端呈现梯度递减，连通管道内部填充封装有用于储热的相变材料，储热单元内部填充有传热介质。本发明储热单元利用3维换热仿生孔结构的形式，形成了优化的换热结构，解决了相变材料放热性能差的问题。本发明通过将相变材料放置到呈不同直径梯度孔分布的连通管道内，并且从储热单元进口到储热单元出口放置不同相变点的相变材料，对于末端和源端温度实现最佳的响应，以便系统达到最佳的放热参数。

技术领域

本发明涉及空气储热技术领域，具体涉及一种中高温空气梯度孔相变储热单元，可用于太阳能中高温集热的储热、工业余热废气的储热等。

背景技术

空气储热是目前工农业太阳能干燥领域的需求。储热可以输出稳定的温度、流量和压力。空气密度低，因此在同样流速下换热能力差，加大流速面临着压力损失增加，因此空气换热器需要较大的换热面积。

现有技术中公开的一种多段储热装置，至少两个储热器，相邻所述储热器之间借助输热通道串联，但该技术方案没有考虑到储热体中设置不同的孔径并放置相变储热材料以适应最佳的换热效果，更没有进一步考虑空气与相变材料换热的情况。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种中高温空气梯度孔相变储热单元。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种中高温空气梯度孔相变储热单元，与太阳能空气集热器连接并接收热空气作为输入，所述的储热单元内部设置有树状结构的连通管道，该连通管道的管道直径由储热单元入口端向出口端呈现梯度递减，所述的连通管道内部填充封装有用于储热的相变材料，所述的储热单元内部填充有传热介质。

进一步地，所述的储热单元内部填充气体或液体作为传热介质。

进一步地，所述的储热单元通过相变材料进行充热和放热。

进一步地，所述的相变材料在连通管道的梯度孔内并不直接与传热介质接触。

进一步地，所述的相变材料的温度范围为40-500℃。

进一步地，填入连通管道的相变材料针对不同温度的传热介质，由储热单元入口端向出口端具有不同相变点。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明储热单元利用3维换热仿生孔结构的形式，形成了优化的换热结构，解决了相变材料放热性能差的问题。

2、本发明通过将相变材料放置到呈不同直径梯度孔分布的连通管道内，并且从储热单元进口到储热单元出口放置不同相变点的相变材料，对于末端和源端温度实现最佳的响应，以便系统达到最佳的放热参数。

附图说明

图1是本发明中公开的中高温空气梯度孔相变储热单元储热单元的结构平剖面；

图2是本发明中公开的中高温空气梯度孔相变储热单元储热单元的立剖面图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例