[发明专利]一种温度梯度储能换热器

说明书

本发明公开了一种温度梯度储能换热器，包括前夹板、后夹板、依次密封地叠加在所述前夹板、后夹板之间形成流体通道的至少两组板块，所述的前夹板、后夹板和板块四角均对应设置有圆形流体通孔，每组所述板块内填充设置有相同的相变材料，不同组的板块内的相变材料的相变温度沿热流体流动方向依次递减。本发明充分发挥板式换热器传热系数高、占地面积小、重量轻、制作方便等优势，结合相变材料储热量大、绿色环保、选择多样等特点，实现提高能源利用效率的目的。冷热流体独立流道的设计提高了操作适用性，具有储能密度大，操作方便，适应性强等优点，可应用于太阳能集热器、热泵集热器、工业余热回收等领域。

技术领域

本发明涉及一种温度梯度储能换热器，用于热能的储存及利用，属于节能环保领域。

背景技术

工业革命以来随着经济社会的高速发展，人类面临着的能源挑战日益严峻。相变材料是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质，是一种行之有效的提高能量利用效率的方法。板式换热器作为一种常见换热装置普遍应用于各种场合，将二者有机结合将对能源的高效利用起到至关重要的作用。

目前市面上尚无温度梯度的储能换热器，查阅相关资料，如专利号CN206755314《储能式蒸汽及热水系统》提供了一种方式，设计了螺旋管盘式储能蒸发器用于供暖，优点是螺旋管盘式换热器换热面积大，热效率相对较高，同时利用了相变材料的储热特性，起到了移峰填谷的作用，具有一定的应用前景；缺点是结构相对简单，相变材料填充量小，储热密度低。专利号CN206113738《一种储热板和储热器》提供了一种方式，用两个金属板将相变材料封装形成储热板，多个储热板堆叠形成储热器，优点是结构简单储热量大，缺点是光滑金属板换热效率低，而且也没有考虑到相变材料在相转变时所产生的体积变化，具有一定的生产安全隐患。

因此如何克服现有技术中换热效率低、储热量小的技术缺陷，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种储能密度大，操作方便，适应性强的温度梯度储能换热器。

本发明通过如下技术方案实现：

一种温度梯度储能换热器，包括前夹板、后夹板、依次密封地叠加在所述前夹板、后夹板之间形成流体通道的至少两组板块，所述的前夹板、后夹板和板块四角均对应设置有圆形流体通孔，每组所述板块内填充设置有相同的相变材料，不同组的板块内的相变材料的相变温度沿热流体流动方向依次递减。

进一步地，所述的板块主要有两板片与框架合围而成，内部形成空腔用于储存相变材料，所述框架顶部设置有用于加注相变材料的带盖注料口，所述带盖注料口的盖子上预留有气体接口，所述气体接口通过接管将相变材料体积变化时排出或吸入的气体连接至缓冲装置。

进一步地，所述的相变材料为有机相变材料、无机相变材料或复合相变材料。

进一步地，所述板片上预装有当板块被夹紧时贴附于两板块之间起密封作用的垫圈。

进一步地，所述垫圈的材料为橡胶、纤维或石墨。

进一步地，所述板片采用沟道板、凹凸版或波纹板，相邻两板块的板片的表面条纹及垫圈形状相反，以隔离出不同流体流道。

进一步地，所述板块的材料采用不锈钢、铜合金、石墨或铝合金。

进一步地，所述板块四角的流体通孔内预装有控制流体方向的阀门。

进一步地，所述前夹板、后夹板、板块的外壁设置有保温棉或保温纤维。

进一步地，所述前夹板、后夹板上下端之间分别固定设置有上导杆和下导杆，所述前夹板、后夹板和板块之间通过多根紧固螺栓夹紧连接。

相比现有技术，本发明具有以下有益效果：