[实用新型]一种相变储能热交换装置

说明书

本实用新型公开了一种相变储能热交换装置，包括多个相互并联的储能组，储能组包括多个依次串联的储能单元，储能单元依次平行排列且固定连接；储能单元包括壳体、换热翅片、第一换热管和第二换热管，壳体为封闭结构，内部具有一容置空间；第一换热管和第二换热管平行排列，且换热翅片套设于第一换热管和第二换热管外表面，第一换热管、第二换热管以及换热翅片容置于容置空间内，且容置空间内充注有相变储能介质；本实用新型采用模块化设计，将传统的整个相变储能装置划分为若干个相对独立的储能单元和储能组，并且将其组合连接，使其不仅具有较高的热交换速率，本装置的能量释放过程更加平稳，避免了用户在使用时存在虎头蛇尾现象。

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，具体涉及一种相变储能热交换装置。

背景技术

随着工业化和现代化的不断进展，能源消耗越来越多，能源问题也越来越突出，节能减排是我国发展中的一重大举措。相变储能装置利用相变储能材料热焓值高、储能密度大的优点，将热能储存在相变材料中，需要时再置换出。相变储能装置能够将热能存储、释放，有效提高热能的利用效率。然而，由于相变储能介质在换热空间内处于固定位置，并且相变储能介质通常热导率较低，在实际换热过程中热传递效率较低；与此同时，一方面，相变储能材料的放热过程和吸热过程为非稳态，吸热和放热速率随着时间推移而变化，应用终端难以保障热量均匀而稳定的输出；另一方面，较大体积的相变储能材料受储存过程冷热负荷的影响，不能保障相变储能材料全部发生相变实现能量储存，当用户需要使用时，由于材不能发生相变，换热过程中储能材料的潜热为0，因此难以达到用户的使用需求。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种相变储能热交换装置，以提高相变储能材料在换热过程中的换热速率，同时保障热量均匀而稳定的输出。

一种相变储能热交换装置，包括多个相互并联的储能组，所述储能组包括多个依次串联的储能单元，所述储能单元依次平行排列且固定连接；所述储能单元包括壳体、换热翅片、第一换热管和第二换热管，所述壳体为封闭结构，内部具有一容置空间；所述第一换热管和所述第二换热管平行排列，且所述换热翅片套设于所述第一换热管和所述第二换热管外表面，所述第一换热管、所述第二换热管以及所述换热翅片容置于所述容置空间内，且所述容置空间内充注有相变储能介质；所述第一换热管包括第一进液端和第一出液端，所述第二换热管包括第二进液端和第二出液端，同一所述储能组内所述第一换热管和所述第二换热管依次蛇形穿过相邻所述储能单元的壳体侧壁，将所有所述储能单元串联，并且所述第一进液端、第一出液端、第二进液端和第二出液端分别穿过所述壳体位于所述壳体外部；相邻所述储能组之间的所有第一进液端、第一出液端、第二进液端和第二出液端相互并联。

优选地，所述换热翅片为椭圆形结构。

优选地，所述换热翅片为矩形结构。

优选地，所述壳体包括位于外表面的覆面层和中部的绝热层，所述绝热层采用聚苯乙烯泡沫塑料填充。

优选地，所述第一换热管和所述第二换热管内采用导热油作为传热介质。

优选地，所述第一进液端、第一出液端、第二进液端和所述第二出液端均安装有截止阀。

优选地，所述相变储能介质为固液型相变储能材料。

优选地，所述相变储能介质为三水合醋酸钠。

优选地，所述容置空间内充注相变储能介质后预留5％-10％的空余空间。

本实用新型的有益效果体现在：采用模块化设计，将传统的整个相变储能装置划分为若干个相对独立的储能单元和储能组，并且将其组合连接，使其不仅具有较高的热交换速率，同时换热过程可以模块化进行，从而可以保障当热负荷或冷负荷较低时，部分相变储能材料依然可以达到相变条件，能量通过潜热的形式存储，从而更大限度以满足用户的使用条件；本装置的能量释放过程更加平稳，避免了用户在使用时存在虎头蛇尾现象。

附图说明