[发明专利]一种扁管式相变蓄热装置

说明书

一种扁管式相变蓄热装置，属于相变蓄热技术领域。主要包括蓄热核心部件扁管组件、蓄热器箱体、相变材料和蓄放热环路；蓄热器箱体内装有扁管组件，所述扁管为两平板作为换热面平行密封成空腔结构，空腔结构内又被分割成多个密封的空腔，每个密封的空腔内填充有相变材料；两平板换热面的外表面全部设有翅片；扁管组件为多个扁管平行层叠在一起，即平板换热面平行层叠；翅片之间形成气体通道。极大增加了空气侧换热面积，显著提高相变蓄放热的速率和效率。

技术领域

本发明涉及一种相变蓄热装置，特别是一套以空气为换热介质的高效相变蓄热装置，属于相变蓄热技术领域。

背景技术

自进入21世纪，全球经济高速发展，人民对生活水平与建筑环境的要求越来越高，导致全球范围内的能耗急剧增长，由此带来的能源危机与环境问题日益严重。因此如何有效利用能源成为了全球的话题。蓄热技术能够将太阳能集热及许多工业过程排放的不连续、不稳定的热能储存起来，可以很好的解决热能供求双方在时间和强度上的不匹配问题。相变蓄热以其蓄热密度大、温度变化小、容易控制等优点，日益成为合理利用能源、提高能源利用率、减小环境污染的首要选择。相变蓄热技术的发展对太阳能热储存、电力“移峰填谷”、工业废热和余热的回收等领域具有重要的意义。开发高效的换热结构和高性能的蓄热材料是蓄热技术发展的主要方向。

蓄热系统中，蓄热装置结构是相变储能技术的骨架，目前绝大多数的蓄热装置主要以盘管为主要换热结构，不但体积大、阻力大、成本高，同时对换热器换热性能的提高也不是很明显，所以优化蓄热装置的结构也是一项大家一直在尝试和探索的方向。该蓄热系统应用了一种新型扁管组件，利用一套简单的蓄放热管路实现了对废热及太阳能等间断性热源进行热量储存，并对储存的热量在需要利用时进行快速释放，从而达到热量储存和释放的目的。

目前对相变蓄热器的研究多以水作为换热介质，水由于密度大、比热容大及换热性能好等优点，以其为换热介质得到了广泛的认可和应用。但在一些特定的场合，如太阳能空气集热器、烟气余热回收及建筑采暖等领域都以空气作为换热介质，而这些领域同样有蓄热的需求，若以水为换热介质，需要增加二次换热装置，不仅使整个系统结构复杂，而且也降低了系统的热效率，该新型扁管式相变蓄热装置满足直接以空气为换热介质的应用需求。

发明内容

一种新型扁管式相变蓄热装置，主要包括蓄热核心部件扁管组件、蓄热器箱体、相变材料和蓄放热环路；蓄热器箱体内装有扁管组件，所述扁管为两平板作为换热面平行密封成空腔结构，空腔结构内又被分割成多个平行的长方体腔体密封结构，每个长方体腔体密封结构内填充有相变材料；两平板换热面的外表面全部设有翅片；扁管组件为多个扁管平行层叠在一起，即平板换热面平行层叠；翅片之间形成气体通道；蓄热器箱体上设有气体进口和气体出口，气体进口和气体出口分别和蓄放热环路连接。

进一步优选翅片为铝制长条空腔长方体结构。

扁管长方体腔体密封结构，长度方向平行，长度方向与翅片气体通道垂直。

通过冷热空气循环流经蓄热器以实现将热源的热量储存到蓄热器或者将蓄热器的热量取出并送到热用户。

所述扁管内部包括一个或多个并列的通道，用于灌装相变材料。

所述新型扁管的气体通道截面形状为矩形，内壁上带有微翅结构。

所述强化换热百叶窗翅片为铝制板材挤压成型，其具体尺寸可根据实际需要设计制造。

箱体两侧焊接变径接头并连接波纹管，与供取热流体连通。在箱体外面加装保温层，减小热损失。