[实用新型]一种带冷凝回流结构的相变储能装置

说明书

本实用新型公开了一种带冷凝回流结构的相变储能装置，该相变储能装置包括箱体、换热机构、加热机构、冷凝回流结构以及箱体内的相变材料，换热机构用于与相变材料进行热交换，冷凝回流结构与箱体上方连通，冷凝回流结构与进水管进行热交换，将相变材料在蓄热过程中脱除的水分收集，并冷凝液化回流至箱体中，在放热过程中，相变材料与液化水结合，与换热机构的工作介质完成热交换过程，减少了相变材料在相变过程中水分的蒸发并改善了无机相变材料的性能，提高了能量利用率和相变材料的可循环次数，且该相变储能装置结构简单、操作方便。

技术领域

本实用新型属于能源利用领域，具体涉及一种带冷凝回流结构的相变储能装置。

背景技术

相变材料是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质。随着工业化和现代化的不断发展，能源消耗越来越多，能源问题也越来越突出，节能减排是发展的方向。

相变储能装置是利用相变储能材料热焓值高、储能密度大的优点，将电能或热能储能在相变储能设备的相变储能材料中，需要时用自来水通过换热盘管置换出相变储能材料中储存的热量，有效提高热能的利用效率，缓解用电高峰压力，实现削峰填谷。但是，现有的相变储能装置能源利用率低，能源消耗较多，造成能源的浪费。

相变材料一般分为有机相变材料和无机相变材料。其中，相变材料中无机盐例如结晶水合盐的应用较为广泛，结晶水合盐相变材料具有较大的相变热和固定的熔点，当温度升高时，结晶水合盐失去结晶水溶解吸热；当温度降低时发生逆过程，水合盐吸收结晶水放热。结晶水合盐相变材料具有导热系数大、密度大且单位蓄热密度高等优点。但是，结晶水合盐相变材料存在过冷度大、相分离及易结块等，导致无法实现热交换。

实用新型内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种带冷凝回流结构的相变储能装置，该相变储能装置包括箱体、换热管机构、加热机构、冷凝回流结构以及箱体内的相变材料，换热机构用于与相变材料进行热交换，冷凝回流结构与箱体上方连通，冷凝回流结构与进水管进行热交换，将相变材料在蓄热过程中脱除的水分收集，并冷凝液化回流至箱体中，在放热过程中，相变材料与液化水结合，与换热机构的工作介质完成热交换过程，减少了相变材料在相变过程中水分的蒸发并改善了无机相变材料的性能，提高了能量利用率和相变材料的可循环次数，从而完成本实用新型。

本实用新型的目的在于提供一种带冷凝回流结构的相变储能装置，该相变储能装置包括箱体、换热机构、加热机构、冷凝回流结构以及箱体内的相变材料，

其中，换热机构包括依次连接的进水管、换热管和出水管，换热管至少部分位于箱体内，所述进水管和出水管位于箱体外。

其中，冷凝回流结构与箱体上方连通，所述冷凝回流结构包括依次连接的进气口、冷凝管和出气口，进气口与箱体的顶部连通，出气口与大气连通，且出气口处设有泄压阀，所述冷凝回流结构与进水管进行热交换，

其中，箱体由内到外依次包括不锈钢层I、保温层I、不锈钢层II、保温层II和不锈钢层III，所述保温层I和保温层II均由保温材料构成。

其中，进水管至少部分缠绕在冷凝管外壁上。

其中，冷凝回流结构还包括依次连接的冷却液进口、冷却管和冷却液出口，冷凝管在冷却管内，进气口和出气口位于冷却管外，冷凝回流结构连接于进水管中，所述冷却液进口和冷却液出口分别与两侧的进水管相连通。

其中，冷凝管包括直形管、球形管、蛇形管、梨形管中的一种或几种的连接。

所述换热管由若干个并联的直管、螺旋管或若干个串联的U形管构成。

其中一种实施方式，加热机构为电加热管，电加热管至少部分埋设于相变材料中，电加热管为直管、螺旋管或多个并联的U形管。

另一种实施方式，加热机构为微波加热器，微波加热器位于箱体外部。