回路型热管的蓄热能电池制造技术

一种回路型热管的蓄热能电池，包括一能量储存槽，其内部储存相变介质；一回路式并联热管，其内部装有工作流体；一高温热源的热交换器与低温热涵的热交换器，藉著热交换器内传动流体的流动，将热能由高温热交换器经回路式并联热管储存于能量储存槽内或由能量储存槽内释放能量经由回路式并联热管传给低温热交换器；如此在毫无动力的需求下，藉热管优越的热传特性，有效地自动操作将如电池一般的能量储存或释放，而有效地利用热能。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是有关于一种回路型热管的蓄热能电池，是提供热能(或冷能)储存与释放的蓄热(或蓄冷)电池设备，其功能有如电池一般，将热能(或冷能)储存于蓄热电池(或蓄冷电池)中，待需要时，再释放出能量予以利用，亦可于热能(或冷能)利用中，当热能(或冷能)提供过多时，将多余的热能(或冷能)储存于蓄热电池(或蓄冷电池)中，或提供热能(或冷能)不足时，部份热量可由蓄热电池(或蓄冷电池)提供利用，达到充份利用能源的目的。众所皆知，有许多的能量(热能或冷能)于使用中，由于无法有效的储存与利用，而散失于大气中，形成废热，造成环境污染、使用设备的效率差与能源的浪费。若能将这些热能或冷能加以回收、储存，并加以利用，则不但可以减少环境污染，且增加了系统的能源使用效益，达到节约能源的目的。一般为了将热能(或冷能)储存与利用，均采用主动式控制的设计，即于蓄热器的系统设计时，藉著泵将热能由高温热源处藉著工作流体的流动传至蓄热器内，当利用时，由电磁阀的控制改变工作流体的流动路径，将蓄热器的能量释放至低温的热涵利用。这种蓄热的方式有两项缺点，一是顼要藉著泵的运转来传送工作流体，藉著电磁阀的控制来改变工作流体储能或释能特性，由于使用了泵与电磁阀增加了操作费用与电力，当系统一旦故障，则蓄热器则无法操作；第二个缺点是藉著系统管路的设计，改变储能与释能的功能，因此操作模式上仅有储能与释能两种功能，当热能利用中，同时热能供应侧与热能利用侧同时操作时，则无法进行。因此，本技术的主要目的在于改进上述蓄热器的缺失，利用被动式控制的设计，不需泵和电磁阀组件，且操作模式，除了储能与释能两种外，在热能供应侧与热能利用侧同时进行下，亦可操作；即当于热能利用中，当供应侧提供过多热能时，除了提供给热能利用侧外，多余的热量尚可储存于蓄热电池中；当供应侧提供的热能不足时，蓄热电池可提供不足的能量给利用侧，充分的发挥本技术蓄热电池的功能，当其所应用的场合为冷能需求时，其则可为蓄冷电池。本技术一种回路型热管的蓄热能电池，乃为热能与冷能储存、释放与利用的蓄热或蓄冷电池，是由能量储存槽、回路式并联热管与高温热源的热交换器和低温热涵的热交换器所构成，其特征在于，其间关系和位置与各构件的构造分别为能量储存槽，其内部充填相变介质，外部有绝热材料、上部设有储存槽上盖、下部有排孔；回路式并联热管，包含了并联式管排，位于能量储存槽内部，管排外有翅片紧密接触于并联管排四周；高温垂重导热管和低温垂直导热管，分别置于能量储存槽外，高温垂直导热管和低温垂直导热管，其管内外没有翅片或螺旋槽纹；联接垂直并联式管排与高温垂直导热管和低温垂直导热管的上水平管与下水平管；回路式并联热管内充填工作流体〔如水或弗利昂Freon冷冻剂〕，另有一压力限制安全槽连接于高温垂直导热管，设于能量储存槽的外部；高温热源热交换器与低温热涵的热交换器，安置于回路式并联热管中位于能量储存槽外的高温垂直导热管与低温垂直导热管外，形成一传动流体的通道，高温热源与低温热涵交换器外，设有绝缘材料；其中，在高温热源的热交换器流过的高温传动流体的能量，藉著回路式并联热管内工作流体的沸腾与冷凝将能量藉著相变介质的融解储存于蓄热电池内；在低温热涵的热交换器流过低温传动流体时可接受蓄热电池内储存的能量而增加其焓值，亦是藉著回路式并联热管内工作流体的冷凝和沸腾将能量藉著相变介质的凝固而释放；其中，在用于高温传动流体与低温传动流体同时操作时，可将高温传动流体的能量直接传进给低温传动流体，多余的热量储存于蓄热电池内，或不足的热量由蓄热电池供应给低温传动流体；其中，当其所应用为冷能需求场合时，其则可作为蓄冷电池，其工作原理与蓄热电池相同。为使贵审查委员对于本技术的目的、功效、构造及工用原理与应用有更详细的了解，兹举本技术一些可行实施例并配合附图说明如后，其中图1是本技术的剖视示意图。图2是本技术于热能储存时的工作原理示意图。图3是本技术于热能释放的工作原理示意图。图4是本技术于热能供给大于热能使用时的工作原理示意图。图5是本技术于热能使用大于热能供给时的工作原理示意图。图6是本技术的传统气冷式直膨空调系统图。图7是本技术利用蓄热电池应用于排气管热回收系统图的实施例图。图8是本技术利用水蓄冷电池应用于夜间储冰过程的另一可实施例图。图9是本技术利用优态盐蓄冷电池于夜间储冷过程的示意图。图10是本技术利用水蓄冷电池，日间融冰冷媒过冷却过程的实施例图。图11是本技术利用优态盐蓄冷电池，日间融冰过冷却冷媒过程的实施例图。图12是本技术利用蓄热电池与水蓄冷电池，压缩机排气管热回收及冷媒过冷却过程的实施例图。图13是本技术利用蓄热电池与优态盐蓄冷电池，压缩机排气管热回收及冷媒过冷却过程的实施例图。图14是本技术利用蓄冷电池，同时储冷及释冷过程的示意图。图15是本技术利用蓄热电池与优态盐蓄冷电池，压缩机排气管热回收及冷媒过冷却及冷房过程的示意图。首先请参阅图1所示是本技术的蓄热电池剖视示意图，如图所示，本技术包含了一能量储存槽12，其内部充填相变介质(PCM)13，藉固、液间凝固与融化方式储存或释放能量，外部有绝热材质14以防止热损失，上部为储存槽上盖15，用以补充相变介质13，下部有排孔16，作为相变介质的排放口；另一回路式并联热管20，可分为三部分，一为并联式管排21，垂直置于能量储存槽12内部，外部设计有短翅片211，紧密接触于重直并联管排21四周，不仅增加了垂直并联管排的热传接触面积，而且使能量储存槽12内形成许多能量储存室212，相变介质13在储能或释能时，即在各个能量储存室212内进行融解或凝固，第二部分是高温的垂直导热管22与低温的垂直导热管23，分别与置于能量储存槽12外与高温和低温的传动流体进行热交换，高温与低温的垂直导热管22、23内外设有短翅片211或螺旋槽纹管，用以加强当传动流体为气体(空气)或汽态或液体(水或液态冷媒)的热传性能，第三部分是联接能量储存槽12内的垂直并联管排21与能量储存槽12外的高温与低温垂直导热管22、23的水平管24与下水平管25，形成一回路式并联热管20。于回路式并联热管20充填适当适量的工作流体，此工作流体26可为水或冷冻剂(如弗里昂，Freon)；另有一压力限制安全槽27，其与高温垂直导热管22连结并放于储能槽12外部，以适时作为工作流体充填或膨胀的空间。另于高温导热管22与低温导热管23外有传动流体的流动通道，为高温热交换器31与低温热交换器32，分别有高温或低温传导流体(如空气、水或弗利昂)通过并与高温导热管22或低温导热管23进行热交换，高、低温热交换器22、23外安装绝热材料33，防止操作或停机时热量的散失。请再参阅图2所示是本技术蓄热电池于热能储存的动作示意图，并配合图1所示，由图所知，当有高温的传动流体要进行热能储存时，高温的传动流体流进高温热交换器31，此时热量传给了高温垂直导热管22内的工作流体26，工作流体26吸收热量后产生池沸腾现象，产生的气态工作流体藉著浮力流入上水平管24后，由上往下流入能量储存槽12内的垂直并联管排21内，此时，汽态工作流体冷凝后放出热量给管外能量储存室212本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回路型热管的蓄热能电池，乃为热能与冷能储存、释放与利用的蓄热或蓄冷电池，是由能量储存槽、回路式并联热管与高温热源的热交换器和低温热涵的热交换器所构成，其特征在于，其间关系和位置与各构件的构造分别为：能量储存槽，其内部充填相变介质，外 部有绝热材料、上部设有储存槽上盖、下部有排孔；回路式并联热管，包含了并联式管排，位于能量储存槽内部，管排外有翅片紧密接触于并联管排四周；高温垂重导热管和低温垂直导热管，分别置于能量储存槽外，高温垂直导热管和低温垂直导热管，其管内外没有翅 片或螺旋槽纹；联接垂直并联式管排与高温垂直导热管和低温垂直导热管的上水平管与下水平管；回路式并联热管内充填工作流体［如水或弗利昂Ｆｒｅｏｎ冷冻剂］，另有一压力限制安全槽连接于高温垂直导热管，设于能量储存槽的外部；高温热源热交换器与低温热 涵的热交换器，安置于回路式并联热管中位于能量储存槽外的高温垂直导热管与低温垂直导热管外，形成一传动流体的通道，高温热源与低温热涵交换器外，设有绝缘材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈希立，萧明哲，
申请(专利权)人：陈希立，萧明哲，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]