不间断相变蓄能和换热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种不间断相变蓄能和换热系统，本系统包括若干相变蓄能和换热单元，该单元包括第一、第二板及第三板式换热片、两个半封闭密封环、全封闭密封环和相变材料，三块板式换热片间隔布置并且四角设有通孔，第一半封闭密封环设于第一与第二板式换热片之间使得一侧上下通孔直通、另一侧上下通孔连通封闭空间，全封闭密封环设于第二与第三板式换热片之间使四角通孔直通并在板间形成全封闭空间，相变材料设于全封闭空间内，第二半封闭密封环反向设于第三板式换热片另一侧，三块板式换热片经半封闭和全封闭密封环分别构成冷流体流道和热流体流道。本系统增大换热系数，实现蓄放热的快速响应，使得能量可灵活合理分配。

Uninterrupted Phase Change Energy Storage and Heat Exchange System

The invention discloses an uninterrupted phase change energy storage and heat exchange system. The system includes several phase change energy storage and heat exchange units, which include first, second and third plate heat exchangers, two semi-closed sealing rings, full-closed sealing rings and phase change materials, three plate heat exchangers are spaced and four corners are provided with through holes, and the first half of the closed sealing rings are located in the first and second plate type heat exchangers. Between the heat exchangers, the upper and lower through holes on one side are directly connected, and the upper and lower through holes on the other side are connected with the enclosed space. The fully enclosed sealing ring is arranged between the second and the third plate heat exchangers, so that the four corner through holes are directly connected and a fully enclosed space is formed between the plates. The phase change material is arranged in the fully enclosed space. The second half enclosed sealing ring is arranged on the other side of the third plate heat exchanger, and the three plate heat exchangers are semi-enclosed. The cold flow channel and the hot flow channel are respectively composed of the fully enclosed sealing ring. The system enlarges the heat transfer coefficient and achieves the fast response of heat storage and release, so that the energy can be distributed flexibly and reasonably.

【技术实现步骤摘要】
不间断相变蓄能和换热系统
本专利技术涉及一种不间断相变蓄能和换热系统。
技术介绍
传统的换热器无法储能，仅仅能够进行热量交换，而热量在提供与消耗两方面存在着时间与空间的不协调，在需要的时候没有足够的热量，而在不需要的时候有大量的热量散失到冷流体之中，造成比较严重的资源浪费。此外现有的蓄能系统冷热流体不能同时工作，能量不能及时地供应，在时间和空间上存在供能冲突；同时流体容易凝结而恶化换热，降低换热器的换热效率及使用寿命，严重影响能源利用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种不间断相变蓄能和换热系统，本系统将换热功能与蓄能功能结合起来，其结构简单紧凑、材料和结构成本低廉，增大换热系数，减小占地面积，使得能量在时间和空间上灵活合理分配。为解决上述技术问题，本专利技术不间断相变蓄能和换热系统包括若干依次层叠的相变蓄能和换热单元，所述相变蓄能和换热单元包括第一板式换热片、第二板式换热片、第三板式换热片、第一半封闭密封环、第二半封闭密封环、全封闭密封环和相变材料，所述第一板式换热片、第二板式换热片和第三板式换热片分别依次间隔平行布置并且四角分别设有通孔，所述第一半封闭密封环设于所述第一板式换热片与第二板式换热片之间并且使第一板式换热片和第二板式换热片一侧的上下通孔直通、另一侧的上下通孔连通由半封闭密封环构成的封闭空间，所述全封闭密封环设于所述第二板式换热片与第三板式换热片之间并且使第二板式换热片和第三板式换热片四角的通孔直通，所述全封闭密封环在所述第二板式换热片与第三板式换热片之间形成全封闭空间，所述相变材料设于所述全封闭空间内，所述第二半封闭密封环设于所述第三板式换热片的另一侧并且与所述第一半封闭密封环的位置相反，所述第一板式换热片、第二板式换热片和第三板式换热片一侧的上下通孔经所述半封闭密封环和全封闭密封环连通构成冷流体流道，所述第一板式换热片、第二板式换热片和第三板式换热片另一侧的上下通孔经所述半封闭密封环和全封闭密封环连通构成热流体流道。进一步，所述若干依次层叠的相变蓄能和换热单元按板式换热片、半封闭密封环、板式换热片、全封闭密封环顺序层叠。进一步，所述第一板式换热片、第二板式换热片和第三板式换热片表面分别设有嵌入所述半封闭密封环或全封闭密封环的凹槽，并且在由半封闭密封环或全封闭密封环围成的封闭板面设有导流板纹和人字波纹，所述导流板纹位于所述第一板式换热片、第二板式换热片和第三板式换热片封闭板面的两端，所述人字波纹位于所述导流板纹之间。进一步，所述导流板纹和人字波纹采用冲压得到并且一体成型。进一步，所述半封闭密封环和全封闭密封环是三元乙丙橡胶密封环。进一步，本系统还包括前端板和后端板，所述前端板和后端板分别设于所述若干依次层叠的相变蓄能和换热单元两端并且采用螺杆紧固，所述前端板间隔设有四根管道接头，所述四根管道接头分别连通所述冷流体流道和热流体流道，所述后端板封闭末端板式换热片四角的通孔。由于本专利技术不间断相变蓄能和换热系统采用了上述技术方案，即本系统包括若干依次层叠的相变蓄能和换热单元，该单元包括第一板式换热片、第二板式换热片、第三板式换热片、两个半封闭密封环、全封闭密封环和相变材料，三块板式换热片间隔平行布置并且四角设有通孔，第一半封闭密封环设于第一与第二板式换热片之间使得一侧上下通孔直通、另一侧上下通孔连通封闭空间，全封闭密封环设于第二与第三板式换热片之间使四角通孔直通并在板间形成全封闭空间，相变材料设于全封闭空间内，第二半封闭密封环设于第三板式换热片的另一侧并且与第一半封闭密封环位置相反，三块板式换热片一侧的上下通孔经半封闭密封环和全封闭密封环连通构成冷流体流道、另一侧的上下通孔经半封闭密封环和全封闭密封环连通构成热流体流道。本系统将换热功能与蓄能功能结合起来，其结构简单紧凑、材料和结构成本低廉，增大换热系数，减小占地面积，实现蓄放热的快速响应，使得能量在时间和空间上灵活合理分配。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明：图1为本专利技术不间断相变蓄能和换热系统结构示意图；图2为本系统中板式换热片示意图；图3为本系统中半封闭密封环示意图；图4为本系统中全封闭密封环示意图；图5为本系统中冷流体、相变材料和热流体的分布示意图。具体实施方式实施例如图1至图4所示，本专利技术不间断相变蓄能和换热系统包括若干依次层叠的相变蓄能和换热单元，所述相变蓄能和换热单元包括第一板式换热片11、第二板式换热片12、第三板式换热片13、第一半封闭密封环14、第二半封闭密封环17、全封闭密封环15和相变材料16，所述第一板式换热片11、第二板式换热片12和第三板式换热片13分别依次间隔平行布置并且四角分别设有通孔21，所述第一半封闭密封环14设于所述第一板式换热片11与第二板式换热片12之间并且使第一板式换热片11和第二板式换热片12一侧的上下通孔直通、另一侧的上下通孔连通由半封闭密封环构成的封闭空间22，所述全封闭密封环15设于所述第二板式换热片12与第三板式换热片14之间并且使第二板式换热片12和第三板式换热片13四角的通孔直通，所述全封闭密封环15在所述第二板式换热片12与第三板式换热片13之间形成全封闭空间23，所述相变材料16设于所述全封闭空间23内，所述第二半封闭密封环17设于所述第三板式换热片13的另一侧并且与所述第一半封闭密封环14的位置相反，所述第一板式换热片11、第二板式换热片12和第三板式换热片13一侧的上下通孔经所述半封闭密封环14和全封闭密封环15连通构成冷流体流道，所述第一板式换热片11、第二板式换热片12和第三板式换热片13另一侧的上下通孔经所述半封闭密封环14和全封闭密封环15连通构成热流体流道。本系统中第一半封闭密封环和第二半封闭密封环结构相同，但设置时位置相反，从而使得热流体和冷流体交替充满由第一半封闭密封环和第二半封闭密封环构成的封闭空间。优选的，所述若干依次层叠的相变蓄能和换热单元按板式换热片、半封闭密封环、板式换热片、全封闭密封环顺序层叠。优选的，所述第一板式换热片11、第二板式换热片12和第三板式换热片13表面分别设有嵌入所述半封闭密封环14或全封闭密封环15的凹槽24，并且在由半封闭密封环14或全封闭密封环15围成的封闭板面设有导流板纹25和人字波纹26，所述导流板纹25位于所述第一板式换热片11、第二板式换热片12和第三板式换热片13中封闭板面的两端，所述人字波纹26位于所述导流板纹25之间。优选的，所述导流板纹25和人字波纹26采用冲压得到并且一体成型。优选的，所述半封闭密封环14和全封闭密封环15是三元乙丙橡胶密封环。优选的，本系统还包括前端板41和后端板42，所述前端板41和后端板42分别设于所述若干依次层叠的相变蓄能和换热单元两端并且采用螺杆紧固，所述前端板41间隔设有四根管道接头43，所述四根管道接头43分别连通所述冷流体流道和热流体流道，所述后端板42封闭末端板式换热片四角的通孔。本系统通过前端板的四根管道接头分别连接冷流体和热流体，冷流体经冷流体流道流通，热流体经热流体流道流通，期间，通过半封闭密封环交替反向设置于相邻两块板式换热片之间，使得冷流体流经第一半封闭密封环时充满该半封闭密封环围成的封闭空间，热流体流经第二半封闭密封环时充满该半封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不间断相变蓄能和换热系统，其特征在于：本系统包括若干依次层叠的相变蓄能和换热单元，所述相变蓄能和换热单元包括第一板式换热片、第二板式换热片、第三板式换热片、第一半封闭密封环、第二半封闭密封环、全封闭密封环和相变材料，所述第一板式换热片、第二板式换热片和第三板式换热片分别依次间隔平行布置并且四角分别设有通孔，所述第一半封闭密封环设于所述第一板式换热片与第二板式换热片之间并且使第一板式换热片和第二板式换热片一侧的上下通孔直通、另一侧的上下通孔连通由半封闭密封环构成的封闭空间，所述全封闭密封环设于所述第二板式换热片与第三板式换热片之间并且使第二板式换热片和第三板式换热片四角的通孔直通，所述全封闭密封环在所述第二板式换热片与第三板式换热片之间形成全封闭空间，所述相变材料设于所述全封闭空间内，所述第二半封闭密封环设于所述第三板式换热片的另一侧并且与所述第一半封闭密封环的位置相反，所述第一板式换热片、第二板式换热片和第三板式换热片一侧的上下通孔经所述半封闭密封环和全封闭密封环连通构成冷流体流道，所述第一板式换热片、第二板式换热片和第三板式换热片另一侧的上下通孔经所述半封闭密封环和全封闭密封环连通构成热流体流道。...

【技术特征摘要】
1.一种不间断相变蓄能和换热系统，其特征在于：本系统包括若干依次层叠的相变蓄能和换热单元，所述相变蓄能和换热单元包括第一板式换热片、第二板式换热片、第三板式换热片、第一半封闭密封环、第二半封闭密封环、全封闭密封环和相变材料，所述第一板式换热片、第二板式换热片和第三板式换热片分别依次间隔平行布置并且四角分别设有通孔，所述第一半封闭密封环设于所述第一板式换热片与第二板式换热片之间并且使第一板式换热片和第二板式换热片一侧的上下通孔直通、另一侧的上下通孔连通由半封闭密封环构成的封闭空间，所述全封闭密封环设于所述第二板式换热片与第三板式换热片之间并且使第二板式换热片和第三板式换热片四角的通孔直通，所述全封闭密封环在所述第二板式换热片与第三板式换热片之间形成全封闭空间，所述相变材料设于所述全封闭空间内，所述第二半封闭密封环设于所述第三板式换热片的另一侧并且与所述第一半封闭密封环的位置相反，所述第一板式换热片、第二板式换热片和第三板式换热片一侧的上下通孔经所述半封闭密封环和全封闭密封环连通构成冷流体流道，所述第一板式换热片、第二板式换热片和第三板式换热片另一侧的上下通孔经所述半封闭密封环和全封闭密封环连通构成热流体流道。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡卓焕，李瑞，高润毅，彭威，沈若鸿，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31