[发明专利]一种分形网状相变储能装置

摘要

本发明公开了一种分形网状相变储能装置，由储能单元体和载冷剂通组成，载冷剂通道位于储能单元体内外体外，储能单元体由壳体、传热肋片及相变材料构成，传热肋片为分形网状结构并配置在壳体内，壳体内非传热肋片区域填充相变材料；传热肋片为分形网状结构，其级数为m级，m≥2且m为整数，每级传热肋片发散系数N＝4，即每个第j级的传热肋片生成4个j+1级传热肋片，第j+1级传热肋片的中心位于第j级传热肋片的四个顶角。该发明利用分形网状结构的特征，增加了储能装置的有效换热面积，减少罐体内的换热死区，同时增大了传热肋片与相变材料之间的有效导热系数，实现热量从点(面)到面(点)的快速传递，进而提高储能装置的效率，减少能量损失。

主权项

1.一种分形网状相变储能装置，由储能单元体和载冷剂通道组成，所述载冷剂通道位于所述储能单元体内或体外，其特征在于：所述储能单元体由壳体、传热肋片及相变材料构成，所述传热肋片为分形网状结构并配置在所述壳体内，所述壳体内非所述传热肋片区域填充所述相变材料；所述传热肋片为分形网状结构，其级数为m级，m≥2且m为整数，每级传热肋片发散系数N=4，即每个第j级的传热肋片生成4个j+1级传热肋片，第j+1级传热肋片的中心位于第j级传热肋片的四个顶角，上下级传热肋片的边长比值为R_L，第j级传热肋片的边长为L_j=L₀R_L^j， j=0,1,…,m‑1，式中L₀表示第1级传热肋片的边长，R_L=exp(‑j ln(L_max/L_min))，L_max/L_min为最大网格与最小网格的边长比；上下级传热肋片的厚度之比为Rt，第j级传热肋片的厚度t_j=t₀R_t^j，式中t₀表示第1级传热肋片的厚度， Rt =exp(‑jln(t_max/t_min))，t_max/t_min为最大网格与最小网格的厚度比。