[实用新型]相变蓄热装置

说明书

本实用新型公开了一种相变蓄热装置，所述相变蓄热装置包括：壳体，所述壳体限定出容纳腔，所述容纳腔内填充有相变介质，所述相变介质在液态时的密度小于所述相变介质在固态时的密度；多个沿竖向间隔开设置的换热管，所述换热管设置在所述相变介质中，且适于与外部管路连通，从下到上相邻的两个所述换热管之间的间距单调不变小，且最下方的两个所述换热管的间距小于最上方的两个所述换热管的间距。本实用新型实施例的相变蓄热装置，可直接减少相变蓄热装置内部的温度不均匀导致的材料失效问题，且同时兼顾了蓄热效率与储热容量。

技术领域

本实用新型属于储热技术领域，具体而言，涉及一种相变蓄热装置。

背景技术

相变蓄热装置在储热阶段将热量储存在装置内相变材料中，在供热阶段向热用户释放热量，可适用于低谷电利用、弃风弃光电能消纳、太阳能利用、居民电采暖等储热系统，具有提高能源利用效率、平衡热能供求和环境保护的重要意义。

相变蓄热装置通常含有换热装置，在储热阶段，换热装置将介质中的热量储存在相变材料中，相变材料由固态转变为液态，在相变过程中会储存大量的热能。在放热阶段，换热装置将相变材料中的热量重新传递到介质中，相变材料由液态转变为固态，在相变过程中会释放大量的热能。

相变蓄热装置的核心是相变材料，相变储热利用相变材料物相变化过程中吸收(释放)大量潜热以实现热量的储存和释放，具有相变潜热大、储热密度高、吸放热过程近似等温等优点，是目前最有效的储热方式之一。相变材料的储放热过程需要通过相变蓄热装置来实现，然而一般相变材料的导热率偏低，在整个储热装置中相变材料温度不均衡，一方面会造成储热装置的换热效率低，另一方面会导致材料的局部温度过高从而影响材料寿命。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

根据本实用新型实施例的相变蓄热装置，包括：壳体，所述壳体限定出容纳腔，所述容纳腔内填充有相变介质，所述相变介质在液态时的密度小于所述相变介质在固态时的密度；多个沿竖向间隔开设置的换热管，所述换热管设置在所述相变介质中，且适于与外部管路连通，从下到上相邻的两个所述换热管之间的间距单调不变小，且最下方的两个所述换热管的间距小于最上方的两个所述换热管的间距。

根据本实用新型实施例的相变蓄热装置，可直接减少相变蓄热装置内部的温度不均匀导致的材料失效问题，且同时兼顾了蓄热效率与储热容量。

本实用新型还提出了一种相变蓄热装置，从下到上相邻的两个所述换热管之间的间距单调增加。

本实用新型还提出了一种相变蓄热装置，分布于同一竖直面的多个所述换热管通过设置在端部的弯管首尾顺次相连为换热盘管。

本实用新型还提出了一种相变蓄热装置，所述换热盘管为多个，多个所述换热盘管沿水平方向间隔开分布。

本实用新型还提出了一种相变蓄热装置，还包括：第一母管，每个所述换热盘管的下部端口均与所述第一母管相连，所述第一母管设于所述容纳腔的下部；第二母管，每个所述换热盘管的上部端口均与所述第二母管相连，所述第二母管设于所述容纳腔的上部。

本实用新型还提出了一种相变蓄热装置，还包括：第一汇总管，所述第一汇总管与所述第一母管相连，且贯穿所述壳体以用于与外部管路连通；第二汇总管，所述第二汇总管与所述第二母管相连，且贯穿所述壳体以用于与外部管路连通。

本实用新型还提出了一种相变蓄热装置，所述第一汇总管与所述第一母管的连接位置、所述第二汇总管与所述第二母管的连接位置在所述第一母管或所述第二母管的长度方向对称布置。

本实用新型还提出了一种相变蓄热装置，所述换热盘管为4a+b个，b≤a，所述第一汇总管位于第a个所述换热盘管与第a+1个所述换热盘管之间，所述第二汇总管位于第3a+b个所述换热盘管与第3a+b+1个所述换热盘管之间。