[发明专利]一种高效换热相变储能装置

说明书

本发明涉及一种高效换热相变储能装置，包括：换热板，储能板盒，密封圈；所述换热板包括第一换热板，第二换热板；所述储能板盒设置在第一换热板和第二换热板中间；所述换热板上设有蛇形换热流道；所述蛇形换热流道在换热板上呈内凹状设置；所述储能板盒上设有装料口；所述装料口上设有泄压阀；所述密封圈设置在换热板和储能板盒之间。本发明可以极大增加换热流道的换热面积，提高相变材料进行相变时的吸热、放热速率以及改善流体与相变材料的换热效率，从而减少能量损失，结构简单，便于后期的组装、拆卸、维护等，可根据用户的需求进行多级储能器的联用，满足不同用户的需求，为能源系统的高效、可靠、安全、稳定运行提供有力支持。

技术领域

本发明涉及相变储能领域，尤其涉及一种高效换热相变储能装置。

背景技术

能源作为当今经济发展的核心基础，随着日益飞速增长的经济需求，在供给和调配等方面能源呈现出明显的不协调性，例如太阳能、风能、水力等的间歇性，间歇性运转的工业性生产，电力负荷出现的峰谷差等方面。能量的存储技术以及开发新的能源和提升能源的利用率得到广泛的关注，太阳能的热能、工业余热、一些低品质的能源使用储能材料将其存储使得能源高效利用，并极大限度提升能源系统的利用率。相变储能技术是基于相变传热作为基本传热方式且具有优异的储能性能，储能板作为一种相变储能装置，具有结构简单、工况灵活、均温性良好、储能密度高以及集中存储等优势，在电热储能系统、余热回收等领域具有广阔的应用空间。

目前传统的相变储能装置在储能传热性能优化上的主要方案主要是集中在换热面上设置凸起、增加翅片、改善板型、纳米结构复合相变材料等操作，这些技术对于改善相变材料和外部的对流换热体的换热效率起到一定的作用，但是在实际的操作中，纳米复合材料具有不稳定相变过程，比较易发生储能性能的下降。换热面上的凸起结构改进也会带来流体的流动阻力增大，引起额外的能量损失，降低实际利用效率。

此外，传统的相变储能装置的换热结构一般是放置于储能装置的内部，这种结构在实际生产使用的过程中，引起一系列的防腐、维护、形变等问题，导致储能装置的使用寿命的缩短，维护周期的延长，拆卸操作的不便利，增加储能装置的使用成本。

此外，相变材料普遍存在导热性能差的缺点，在相变交换热量的过程中，热量的传递比较缓慢，易出现相变过程不完全的现象，在一定程度上制约着储能板的储能能力。因此，需要一种安装拆卸方便，加强换热特性及能量的传递和交换，提高整体的储能能力的高效换热相变储能装置。

发明内容

本发明要解决的问题在于提供一种安装拆卸方便，加强换热特性及能量的传递和交换，提高整体的储能能力的高效换热相变储能装置。

为了保证在使用过程中，能够保证安装拆卸方便，加强换热特性及能量的传递和交换，提高整体的储能能力，本发明涉及了一种高效换热相变储能装置，包括：

换热板，储能板盒，密封圈；

所述换热板包括第一换热板，第二换热板；所述储能板盒设置在所述第一换热板和所述第二换热板中间；所述换热板上设有蛇形换热流道；所述蛇形换热流道在所述换热板上呈内凹状设置；所述储能板盒上设有装料口；所述装料口上设有泄压阀；所述密封圈设置在所述换热板和所述储能板盒之间。

本发明的有益效果是，通过设置成类似三明治夹心结构，蛇形换热流道均匀分布在换热板上，且换热流道的面积不低于换热板的90％，极大的换热面积带来较高的换热效率；储能板盒整体体积的90％的相变材料，以及带有泄压阀的密封结构，可以保证储能装置的安全稳定运行；储能板盒上方开设的装料口，可以方便相变材料的填充；针对不同环境、能量需求的客户，可进行多个储能板盒和换热板之间联用提供一系列的能源储能方案，灵活度高，实用性强。

进一步的，所述蛇形换热流道在所述换热板上呈等间距布置。蛇形换热流道是均匀分布在换热板上，这种结构可以使得换热流体通畅流动，流体的热量也可以快速传递到整个受热面上，增强装置的换热能力。