一种相变蓄热和/或蓄冷设备制造技术

本发明专利技术属于蓄热和/或蓄冷设备技术领域，具体涉及一种相变蓄热和/或蓄冷设备，包括热换空间，并且，热换空间内部设置有相变材料和热换流体，其中，热换流体充满热换空间，使得相变材料能够完全浸泡在热换流体中。通过将热换空间中充满热换流体，使得相变材料能够完全浸泡在热换流体中，使得相变材料能够与热换流体直接接触进行热量传递，有效地避免现有技术中相变材料封装层形成的热阻，从而有效地缩小了热换流体与相变材料热量传递所需要的温差大小，以达到缩小相变蓄热和/或蓄冷设备储能和/或释放能量时极限温差的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种相变蓄热和/或蓄冷设备
本专利技术涉及蓄热和/或蓄冷设备
，尤其涉及一种相变蓄热和/或蓄冷设备。
技术介绍
相变蓄热和/或蓄冷是一种以相变储能材料为基础的高新储能技术，主要分为热化学储热、显热储热和相变储热。热化学储热虽然蓄热和/或蓄冷密度大，但不安全且蓄热和/或蓄冷过程不可控，严重影响其推广应用。显热储热是目前应用最广的一种储热方式，然而它的储热密度小。相变储热的储热密度是显热储热的5～10倍甚至更高，并且，相变蓄热和/或蓄冷具有温度恒定和蓄热和/或蓄冷密度大的优点。相变储热和/或蓄冷设备作为解决能源供应时间与空间矛盾的有效手段，是提高能源利用率的重要途径之一，并且，蓄热和/或蓄冷技术能够解决热能供给与需求失配的矛盾，在太阳能利用、电力“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景，是世界范围内的研究热点。现有技术中，相变蓄热和/或蓄冷主要是将相变蓄热和/或蓄冷材料封装起来，令相变材料在一个密封的空间中进行固态和液态之间的变换，达到储能放能的目的。现有技术中，相变蓄热和/或蓄冷材料的封装表面具有热阻，故在进行能量储存或释放时，为了克服封装表面的热阻，相变材料要与封装表面外界物质发生热量传递，相变材料的温度与封装表面外界物质的温度必然存在克服装表面热阻的温差。例如，一般相变蓄热和/或蓄冷设备中克服封装表面热阻进行热传递需要的温差为5℃，相变材料的相变点为60℃。蓄热时，只有当蓄热水温高于相变材料相变点5℃才能进行热传递，实现相变材料的蓄热，即只有外界蓄热水温大于65℃才能实现外界蓄热水的热量向内部相变材料转移，使得相变材料的温度升高，直到相变材料发生相变，达到蓄热的目的。释放热量时，只有当蓄热水温低于相变材料相变点5℃时才能够进行热量的传递，以达到释放热量，即只有外界蓄热水温小于55℃才能实现内部相变材料的热量向外部的蓄热水转移，使得相变材料温度降低，直到相变材料发生相变，实现热量的释放。由此能够得到该相变蓄热和/或蓄冷设备蓄热时外界蓄热水的极限温度，即外界蓄热水的最小温度为65℃，释放热量时，外界蓄热水的极限温度，即外界蓄热水的最高温度为55℃。故该相变蓄热和/或蓄冷设备能够输出的最高温度为55℃，与蓄热时提供蓄热水的最低温度65℃相差10℃。因此，现有技术中相变材料的封装表面缩小了相变蓄热和/或蓄冷设备能够输出温度的范围，导致相变蓄热和/或蓄冷设备的运用范围受到限制。因此，缩小相变蓄热和/或蓄冷储能和/或释放能量时，所需外界温度的极限温差成为本领域中急需解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术中相变蓄热和/或蓄冷设备储能和/或释放能量时，所需外界温度的极限温差较大的技术问题，本专利技术提供了一种相变蓄热和/或蓄冷设备。该设备通过相变材料与热换流体直接接触进行热传递，有效缩小相变蓄热和/或蓄冷设备储能和/或释放能量时，所需外界温度的极限温差，从而扩大了相变蓄热和/或蓄冷设备能够输出的温度范围。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术的相变蓄热和/或蓄冷设备，包括热换空间，并且，热换空间内部设置有相变材料和热换流体，其中，热换流体充满热换空间，使得相变材料能够完全浸泡在热换流体中。进一步的，热换空间的底部设置有用于热换流体流入的第一开口，或者是，热换空间的顶部设置有用于热换流体流入的第一开口。进一步的，第一开口中设置有阻挡装置，并且，阻挡装置能够防止相变材料溢出热换空间。进一步的，热换空间中还设置骨架结构，并且骨架结构与相变材料相互间隔的设置于热换空间中。进一步的，骨架结构设置有孔和/或间隙，并且，基于孔和/或间隙形成热换流体流动的通道。进一步的，相变蓄热和/或蓄冷设备还包括沉降空间，并且，沉降空间与热换空间通过隔离层分隔设置。进一步的，隔离层设置有阻挡装置，并且热换流体基于分离装置与晶体状态的相变材料进行分离。进一步的，沉降空间设置在所述热换空间上方或下方，并且，沉降空间远离热换空间的一端设置有用于热换流体流出第二开口。进一步的，第二开口中设置有阻挡装置，并且，阻挡装置能够防止晶体状态的相变材料溢出第二开口。进一步的，阻挡装置设置为网状结构，并且，网孔径小于相变材料晶体颗粒的直径。进一步的，相变材料与热换流体之间不相溶，并且，液态的相变材料的密度大于热换流体的密度。本专利技术提供的相变蓄热和/或蓄冷设备至少具有如下有益技术效果：本专利技术将热换流体充满热换空间，使得相变材料能够完全浸泡在热换流体中，从而实现了相变材料与热换流体之间能够接触进行热交换，有效避免了现有技术中因为相变蓄热和/或蓄冷封装表面所形成热阻，从而使得相变材料与热换流体之间热交换的温差变小，实现相变材料最大限度的储存能量和/或释放能量。此外，本专利技术优选技术方案还可以产生如下技术效果：1、热换空间中骨架结构的设置，能够有效防止相变材料聚集，形成一块整体，并且还能够使得相变材料形成利于热换流体流动的通道，增加热换流体的流动性，同时骨架结构的设置还能够有效增大了相变材料与热变流体的接触面积，有利于热变流体与相变材料之间进行热交换。2、第一开口设置在热换空间的底部，使得热换流体能够从热换空间底部流入，并流经整个热换空间，并从热换空间上面的隔离层流出热换空间，使得热换空间中各个位置的热换流体均处于流动状态，以实现分散在热换空间中的相变材料能够更加充分的接触，实现热换流体和相变材料之间的能量传递。3、沉降空降的设置能够为处于液态的相变材料提供沉淀空间，使得流出热换空间的液态的相变材料在重力的作用下沉降，并通过沉降空间与热换空间之间的隔离层流回热换空间，有效地避免了热换空间内相变材料的流失。4、第一开口和第二开口中的阻挡装置、以及换热空间和沉降空间分隔处隔离层的设置，能够有效防止处于晶体状态的相变材料进入管道和/或沉降空间。可以有效防止晶体状态的相变材料进入第一开口和/或第二开口，阻碍热换流体的流入和流出。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术相变蓄热和/或蓄冷设备第一种优选实施方式的剖面图；图2是本专利技术相变蓄热和/或蓄冷设备第二种优选实施方式的剖面图。图中1-热换空间；2-相变材料；3-热换流体；4-骨架结构；5-第一开口；6-阻挡装置；7-沉降空间；8-隔离层；9-第二开口。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。参照图1，相变蓄热和/或蓄冷设备，包括热换空间1，并且，热换空间1内部设置有相变材料2和热换流体3，其中，热换流体3充满热换空间1，使得相变材料2能够完全浸泡在热换流体3中。优选的，热换流体3与相变材料2之间不相溶。热换流体3与相变材料2不相溶，使得热换流体3与相变材料2之间能够简单快速的分离，从而保证相变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变蓄热和/或蓄冷设备，其特征在于，包括热换空间(1)，并且，所述热换空间(1)内部设置有相变材料(2)和热换流体(3)，其中，所述热换流体(3)充满所述热换空间(1)，使得所述相变材料(2)能够完全浸泡在所述热换流体(3)中。

【技术特征摘要】
1.一种相变蓄热和/或蓄冷设备，其特征在于，包括热换空间(1)，并且，所述热换空间(1)内部设置有相变材料(2)和热换流体(3)，其中，所述热换流体(3)充满所述热换空间(1)，使得所述相变材料(2)能够完全浸泡在所述热换流体(3)中。2.根据权利要求1所述的相变蓄热和/或蓄冷设备，其特征在于，所述热换空间(1)的底部设置有用于所述热换流体(3)流入的第一开口(5)，或者是，所述热换空间(1)的顶部设置有用于所述热换流体(3)流入的第一开口(5)。3.根据权利要求2所述的相变蓄热和/或蓄冷设备，其特征在于，所述第一开口(5)中设置有阻挡装置(6)，并且，所述阻挡装置(6)能够防止所述相变材料(2)溢出所述热换空间(1)。4.根据权利要求3所述的相变蓄热和/或蓄冷设备，其特征在于，所述热换空间(1)中还设置骨架结构(4)，并且所述骨架结构(4)与所述相变材料(2)相互间隔的设置于所述热换空间(1)中。5.根据权利要求4所述的相变蓄热和/或蓄冷设备，其特征在于，所述骨架结构(4)设置有孔和/或间隙，并且，基于所述孔和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱志博，
申请(专利权)人：艾而者北京节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11