一种可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种可移动潜热‑显热‑潜热梯级相变快速蓄热储能装置，包括储能结构和移动结构，移动结构固定连接于储能结构下方，所述储能结构内部空间有相变储能材料。本实用新型专利技术储热装置可移动，可利用储能材料的固液相变潜热、显热和汽液相变潜热，金属网架为网状结构，金属网架和多级传热热管具有很好的力学性能，导热性能优异，用以改善相变储能材料热性能，利用多级热管技术和金属网架的结构，使得蓄放热速度快，储能密度高，体积小，经济性好，整个储能装置无动力部件，节能环保，可广泛用于工业余热回收，谷电加热储能，太阳能集热储存等领域。

A Movable Latent-sensible-latent Cascade Phase Change Energy Storage Device

The utility model discloses a movable latent heat sensible heat latent heat cascade phase change fast heat storage energy storage device, which comprises an energy storage structure and a moving structure, the movable structure is fixed under the energy storage structure, and the internal space of the energy storage structure has a phase change energy storage material. The heat storage device of the utility model can be movable, and can utilize the latent heat of solid-liquid phase change, sensible heat and vapor-liquid phase change of the energy storage material. The metal grid structure is a network structure. The metal grid structure and the multi-stage heat transfer heat pipe have good mechanical properties and excellent thermal conductivity, so as to improve the thermal performance of the phase change energy storage material. The multi-stage heat pipe technology and the structure of the metal grid structure can make the heat storage and discharge fast. High energy storage density, small size, good economy, the whole energy storage device without power components, energy saving and environmental protection, can be widely used in industrial waste heat recovery, grain electric heating energy storage, solar energy storage and other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置
本技术涉及相变储能利用技术和新能源利用
具体地说是一种可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置。
技术介绍
相变储能材料(PCM)是以材料发生相变时吸收或释放大量热量，实现能量的存储和利用，是缓解能量供求双方在时间和地点上不匹配的有效方式，在工业余热回收、太阳能集热系统、低谷电热利用等领域的应用越来越广泛。但是，长期以来，目前已有技术中，储能装置大多采用固定方式，使得其使用范围有限，移动不便，储能材料更换成本高，相变储能装置外部未做隔热措施，造成相变材料中存储的大量热能通过其他途径流失，尤其是只是利用了相变储能材料的固液相变或汽液相变中的一种相变潜热储能、而没有把固液相变潜热、显热和汽液相变潜热进行综合利用，从而造成储能密度低，体积大，成本高等问题而难以推广。太阳能热利用逐步从太阳能热水器拓展到太阳能采暖和太阳能干燥等工农业利用领域，已得到推广和应用。然而，由于太阳能受季节和昼夜变化、天气变化以及使用能源方对时间和地点的影响，使得大量太阳能集热工程采集的热量无法即时就地消纳，使得大部分太阳能集热工程利用效率低下，甚至处于半闲置状态。余热是在已投运的工业企业耗能装置中，原始设计未被合理利用的显热和潜热。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等。但是针对余热回收利用的问题有余热回收再利用领域，长期以来缺乏高效的储能回收装置和技术，从而造成余热的浪费，急需可移动、大热容量的储能装置。近年全国各大城市都在大力推行煤改电，煤改清洁能源工作，实现电采暖器，热泵、电锅炉等电能采暖方式、现有的电采暖设备大部分为直接采暖设备，这些设备耗能大，使电力系统负荷加大，导致电网负荷率下降，经济性不好，百姓用不起。对于实施低谷电价政策的城市和地区，需要有效的储能装置把夜间低谷电用热能方式储存起来，而目前市场上鲜有此类技术和装置。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题在于一种可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置，包括储能结构和移动结构，移动结构固定连接于储能结构下方，所述储能结构内部空间有相变储能材料。上述可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置，所述储能结构包括胶囊框架组、传热热管组、监测控制组和电加热组；所述传热热管组安装在胶囊框架组内，所述监测控制组布置在胶囊框架组上，所述电加热组的电加热装置安装在所述传热热管组上。上述可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置，所述胶囊框架组包括圆形封头、金属外壳、保温层和金属网架，所述保温层位于金属外壳和圆形封头的内侧壁上，所述圆形封头位于金属外壳的前端，圆形封头与金属外壳通过法兰盘密封连接，多组所述金属网架竖直排列在金属外壳的内部，所述金属网架的上下两端固定连接在金属外壳内壁上，所述金属网架为网状结构，在所述金属外壳的顶部和底部分别设置有上料口和下料口；所述金属外壳的材质为不锈钢，厚度为5-8mm，所述金属网架是由金属杆构成的网状结构、网状结构的网目为50-200mm，金属杆的直径为2-5mm，相邻所述金属网架之间的间距为300-500mm。上述可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置，所述传热热管组包括分别固定安装在所述金属网架上的一级热管、二级热管和三级热管；所述一级热管包括一级热管蒸发段、一级热管冷凝段、一级热管灌液尾管和一级热管凹槽；所述一级热管蒸发段的第一端斜向下依次穿过所述保温层和金属外壳，所述一级热管蒸发段与所述金属外壳焊接连接，所述一级热管冷凝段的两端分别与所述一级热管蒸发段的第二端及一级热管灌液尾管流体导通，一级热管蒸发段和一级热管冷凝段之间的夹角为130-160°，所述一级热管冷凝段位于金属外壳内部的底部，所述一级热管冷凝段与水平面呈5-15°角斜向上倾斜，所述一级热管凹槽位于所述一级热管冷凝段的外侧壁上，在所述一级热管内装有一级热管工质；所述二级热管位于金属外壳内部的中部，所述二级热管与水平面呈15-45°角倾斜，所述二级热管为两根以上，形成二级热管阵列组；所述二级热管包括二级热管蒸发段、二级热管灌液尾管以及位于所述二级热管蒸发段和所述二级热管灌液尾管之间的二级热管冷凝段；所述二级热管蒸发段的底端插入所述一级热管凹槽内，所述二级热管蒸发段、所述二级热管冷凝段和所述二级热管灌液尾管之间流体导通，在所述二级热管内装有二级热管工质；所述三级热管包括三级热管蒸发段、三级热管冷凝段、三级热管金属细管管束、三级热管灌液尾管和三级热管凹槽，所述三级热管蒸发段位于金属外壳内部的上部，所述三级热管凹槽位于所述三级热管蒸发段的外侧壁上，所述二级热管冷凝段的顶端插入所述三级热管凹槽的凹槽内，所述三级热管蒸发段与所述一级热管冷凝段平行，即所述三级热管蒸发段与水平面呈5-15°角斜向上倾斜；所述三级热管冷凝段的第一端依次穿过金属外壳和保温层，并与位于所述金属外壳内的所述三级热管蒸发段流体导通连接；所述三级热管冷凝段与所述金属外壳之间焊接连接，所述三级热管金属细管管束的一端与所述三级热管冷凝段的第二端流体导通连接、另一端与所述三级热管灌液尾管流体导通连接；在所述三级热管内装有三级热管工质；所述一级热管、所述二级热管和所三级热管的管壁的厚度为0.8-1.2mm；所述一级热管工质、所述二级热管工质和所述三级热管工质的制备方法如下：将1000mL蒸馏水、7g重铬酸钾、1g氢氧化钠、1g结晶氯化铝和1g氢氧化锂，置于容器中，搅拌均匀，再用吸管滴入0.1-0.8mL的磷酸，搅拌均匀，然后调节溶液的pH值到7。上述可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置，所述监测控制组包括单向排空阀、控制面板、温度测量器、压力测量器和报警蜂鸣器；所述控制面板安装在所述圆形封头外表面的中心位置，所述报警蜂鸣器安装在所述圆形封头外表面的上部位置，所述温度测量器和所述压力测量器分别密封安装在温度测量器安装孔和压力测量器安装孔上，所述温度测量器安装孔和所述压力测量器安装孔分别位于所述金属外壳的顶部，并与所述金属外壳的内部空间导通，所述单向排空阀位于所述金属外壳的顶部，并与所述金属外壳的内部空间导通；所述温度测量器温度信号传输线和所述压力测量器压力信号传输线分别与所述控制面板连接，所述控制面板接收所述温度测量器输出的温度信号以及所述压力测量器输出的压力信号，所述控制面板的信号输出端与所述报警蜂鸣器的信号输入端通信连接。上述可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置，所述电加热组还包括电源接口，所述电加热装置安装在所述二级热管蒸发段上；所述电源接口安装在所述金属外壳外侧壁的下部位置，并与所述电加热装置导电相连。上述可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置，所述移动结构包括牵引柄杆、折叠支撑架、移动轮和金属支架，所述金属支架位于金属外壳正下方，并与金属外壳固定连接，所述折叠支撑架和所述移动轮分别安装在所述金属支架的底部，所述牵引柄杆安装在所述金属支架的前端；所述下料口的自由端向下穿过所述金属支架并位于所述金属支架的下方。上述可移动潜热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可移动潜热‑显热‑潜热梯级相变快速蓄热储能装置，其特征在于，包括储能结构和移动结构，移动结构固定连接于储能结构下方，所述储能结构内部空间有相变储能材料(14)。

【技术特征摘要】
1.一种可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置，其特征在于，包括储能结构和移动结构，移动结构固定连接于储能结构下方，所述储能结构内部空间有相变储能材料(14)。2.根据权利要求1所述的可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置，其特征在于，所述储能结构包括胶囊框架组、传热热管组、监测控制组和电加热组；所述传热热管组安装在胶囊框架组内，所述监测控制组布置在胶囊框架组上，所述电加热组的电加热装置(13)安装在所述传热热管组上。3.根据权利要求2所述的可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置，其特征在于，所述胶囊框架组包括圆形封头(22)、金属外壳(16)、保温层(15)和金属网架(1)，所述保温层(15)位于金属外壳(16)和圆形封头(22)的内侧壁上，所述圆形封头(22)位于金属外壳(16)的前端，圆形封头(22)与金属外壳(16)通过法兰盘(21)密封连接，多组所述金属网架(1)竖直排列在金属外壳(16)的内部，所述金属网架(1)的上下两端固定连接在金属外壳(16)内壁上，所述金属网架(1)为网状结构，在所述金属外壳(16)的顶部和底部分别设置有上料口(20)和下料口(11)；所述金属外壳(16)的材质为不锈钢，厚度为5-8mm，所述金属网架(1)是由金属杆构成的网状结构、所述网状结构的网目为50-200mm，金属杆的直径为2-5mm，相邻所述金属网架(1)之间的间距为300-500mm。4.根据权利要求3所述的可移动潜热-显热-潜热梯级相变快速蓄热储能装置，其特征在于，所述传热热管组包括分别固定安装在所述金属网架(1)上的一级热管(6)、二级热管(5)和三级热管(3)；所述一级热管(6)包括一级热管蒸发段(62)、一级热管冷凝段(63)、一级热管灌液尾管(65)和一级热管凹槽(64)；所述一级热管蒸发段(62)的第一端斜向下依次穿过所述保温层(15)和金属外壳(16)，所述一级热管蒸发段(62)与所述金属外壳(16)焊接连接，所述一级热管冷凝段(63)的两端分别与所述一级热管蒸发段(62)的第二端及一级热管灌液尾管(65)流体导通，一级热管蒸发段(62)和一级热管冷凝段(63)之间的夹角为130-160°，所述一级热管冷凝段(63)位于金属外壳(16)内部的底部，所述一级热管冷凝段(63)与水平面呈5-15°角斜向上倾斜，所述一级热管凹槽(64)位于所述一级热管冷凝段(63)的外侧壁上，在所述一级热管(6)内装有一级热管工质(61)；所述二级热管(5)位于金属外壳(16)内部的中部，所述二级热管(5)与水平面呈15-45°角倾斜，所述二级热管(5)为两根以上，形成二级热管阵列组；所述二级热管(5)包括二级热管蒸发段(52)、二级热管灌液尾管(54)以及位于所述二级热管蒸发段(52)和所述二级热管灌液尾管(54)之间的二级热管冷凝段(53)；所述二级热管蒸发段(52)的底端插入所述一级热管凹槽(64)内，所述二级热管蒸发段(52)、所述二级热管冷凝段(53)和所述二级热管灌液尾管(54)之间流体导通，在所述二级热管(5)内装有二级热管工质(51)；所述三级热管(3)包括三级热管蒸发段(32)、三级热管冷凝段(34)、三级热管金属细管管束(35)、三级热管灌液尾管(36)和三级热管凹槽(33)，所述三级热管蒸发段(32)位于金属外壳(16)内部的上部，所述三级热管凹槽(33)位于所述三级热管蒸发段(32)的外侧壁上，所述二级热管冷凝段(53)的顶端插入所述三级热管凹槽(33)的凹槽内，所述三级热管蒸发段(32)与所述一级热管冷凝段(63)平行，即所述三级热管蒸发段(32)与水平面呈5-15°角斜向上倾斜；所述三级热管...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫素英，付加庭，王峰，马瑞，高虹，田瑞，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15