[实用新型]一种内置活动式换热器的固-液相变储热装置

说明书

一种内置活动式换热器的固‑液相变储热装置，涉及固‑液相变储热，所述装置包括储热箱体、吸热换热器、放热换热器、电动机、控制器、温度传感器及电加热器。储热箱体左右两侧上端设轨道，内部设有吸热换热器和放热换热器。所述的吸热换热器和放热换热器进出口处分别安装滚动轴承，置于轨道上，在电动机的驱动下可沿轨道移动。结合控制器、温度传感器及电加热器，可根据需要自动完成储放热过程。所述装置在不增加换热面积、影响储热密度的前提下，降低了换热温差、提高储热放效率，并有效的降低了相变储热材料的过冷及相分离、延长了储热材料的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及固-液相变储热技术，具体涉及内置活动式换热器的固-液相变储热装置。

背景技术

相变储热是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，也是常用于缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式，在太阳能的利用、电力的“移峰填谷”、废热和余热的回收利用、工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景，已成为世界范围内的研究热点。

目前，固-液相变储热装置主要分两大类。一类是主要包括储热箱体和相变储热单元，相变储热单元即将相变储热材料封装于相应的容器内、排布在储热箱体里面，换热介质直接流过相变储热单元表面完成储放热的过程。如申请号为201811154458 .7的专利“微胶囊复合相变储热装置”、申请号为201910218599 .9的专利“一种常压相变储热装置”、申请号为201710212113 .1的专利“一种基于空气换热的固-液相变储热装置”专利，这类装置不需要专门的换热器，但储热材料的封装工作量大、工艺复杂、成本高。

另一类与本实用新型较为类似，主要包括储热箱体和换热管路，储热箱体中填充相变材料，换热管路固定安装在储热箱体内、均匀分布在相变材料中，换热介质在管路中流动完成储放热的过程，如申请号为201220547210.9的专利“一种相变储热装置以及太阳能加热系统”、申请号为201320120050.4的专利“用于太阳能的单罐相变储热装置”、申请号为201520570336.1的专利“一种新型相变式储热装置”、申请号为201621370801 .8的专利“一种新型相变式储热装置固定隔板及储热装置” 、申请号为201720350909 .9的专利“一种相变储热装置”。上述装置主要存在以下问题，换热管路固定安装在储热箱体内，只能通过增大换热面积实现低温差换热、提高储放热效率，增加了储热成本、降低了储能密度；固-液相变储热材料在吸放热循环过程中，存在过冷、相分离和材料混合不均等现象，降低了材料的储放热性能、缩短了其使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是利用活动式换热器实现低温差换热、提高储放热效率、提高储能密度、降低储热成本、一定程度解决相变储热材料的过冷和相分离问题、延长储热材料使用寿命。

本实用新型是一种内置活动式换热器的固-液相变储热装置，储热箱体1由外壳11、保温材料12及内胆13组成，所述储热箱体1上端设轨道2，储热箱体1内设有吸热换热器3和放热换热器4；所述的吸热换热器3和放热换热器4进出口端分别安装第一滚动轴承51、第二滚动轴承52、第三滚动轴承53、第四滚动轴承54，置于上述轨道2上；第一电动机61安装在吸热换热器3入口处、与第一滚动轴承51的外圈啮合，或者第一电动机61安装在吸热换热器3出口处、与第二滚动轴承52外圈啮合；第一电动机61的控制输入端与控制器8的输出端相连，实现对电动机启动、停机的控制；电动机与上述滚动轴承外圈啮合，在控制器8的控制下，分别由第一电动机61和第二电动机62驱动所述吸热换热器3和放热换热器4在轨道2上左右移动。