[发明专利]一种高效热能存储装置

说明书

本发明提供了一种高效热能存储装置，包括：第一壳体、储能单元及换热工质；所述第一壳体内填充有所述储能单元和所述换热工质；所述储能单元包括：第二壳体和相变材料，所述相变材料被包裹于所述第二壳体中。本发明通过将相变材料制成储能单元，内置于壳体中，能够使相变材料与换热工质之间拥有极高的热交换面积以及低的接触热阻，能够实现高效储热和缓慢放热。

技术领域

本发明涉及热储能技术领域，尤其涉及一种高效热能存储装置。

背景技术

在现有各种能源中，热能是应用最为广泛，存在最为广泛的能源之一。但热能本身的低品位、以及热能存储技术的落后，也使热能成为了浪费最为严重，利用最为低效的能源之一。

在现有热能存储技术中，以相变材料作为热能存储的载体，利用材料本身的特性，将显热转化为相变潜热，是大量储存热量的有效方法。但常用相变材料往往导热系数低，如是石蜡导热系数仅仅约0.3W/(m·k)。过低低导热系数导致了热能存储速度的缓慢，极大的限制了相变材料的应用。

热管通过中空的内部的传热介质的汽、液相变循环，使其具有超高的导热能力，与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量。将相变材料与热管结合，组建储能系统是一个改善热能存储速度有效的方法，但热管本身与相变材料有限的接触面积依然制约了储能效率进一步提升。

发明内容

本发明实施例提供了一种高效热能存储装置，能够提高储能效率且实现缓慢放热。

本发明提供了一种高效热能存储装置，包括：第一壳体、储能单元及换热工质；

所述第一壳体内填充有所述储能单元和所述换热工质；

所述储能单元包括：第二壳体和相变材料，所述相变材料被包裹于所述第二壳体中。

优选地，所述高效热能存储装置包含至少两种类型的所述储能单元，每种类型的所述储能单元对应内设有一种相变材料，每种所述相变材料具备对应的相变温度。

优选地，所述相变材料为固液相变的材料。

优选地，所述第二壳体为矩形体或椭球体或球体。

优选地，所述第二壳体的熔化温度高于所述高效热能存储装置的最高工作温度。

优选地，所述换热工质常温常压下为液态，沸点的取值范围为-60℃～300℃。

优选地，所述换热工质在所述第一壳体内的填充率的取值范围为0～80％。

优选地，所述第一壳体为矩形体或球体或圆柱体。

优选地，所述第一壳体的外表面上固定连接有翅片。

优选地，所述第一壳体的内腔为真空状态。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供了一种高效热能存储装置，包括：第一壳体、储能单元及换热工质；所述第一壳体内填充有所述储能单元和所述换热工质；所述储能单元包括：第二壳体和相变材料，所述相变材料被包裹于所述第二壳体中。本发明通过将相变材料制成储能单元，内置于壳体中，能够使相变材料与换热工质之间拥有极高的热交换面积以及低的接触热阻，能够实现高效储热和缓慢放热。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的一种高效热能存储装置的一个实施例的结构示意图；