一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置。主要包括相变储热单元，换热流道，磁力激发装置，搅拌子，工质进口，工质出口以及管道和阀门。换热流道设置在相变储热单元之间，搅拌子放置于相变储能装置内部，磁力激发装置设置在相变储能装置外部。所述的基于磁力激发的刀片式相变储热装置，采用刀片式的设计，很容易将相变储热单元集合成一个集群系统，方便扩展以及分组管理，使得储热热能的利用十分灵活。通过磁力激发和刀片式相变储热装置耦合的设计，解决了过冷严重的相变材料的潜热释放问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置


[0001]本专利技术涉及一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置，属于储能


技术介绍

[0002]相变储热具有较高的储能密度以及恒定的相变温度，相变材料通过相变的方式来储存和释放能量。当前相变储热装置多为单回路换热结构，单回路结构的相变储热装置存在储热容量扩展性不佳的问题，同时，相变储热装置在充放热过程中，伴随相变材料在相变过程中固
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液相变的演化，换热系数不断变化，换热功率处于非稳定状态，影响充放热稳定性，对充放热效率和供热性能有较大影响。糖醇、水合盐等适合于中低温储热的相变材料具有严重的过冷特性，导致该类相变材料在降温过程中无法结晶释放潜热，热能释放不易控制。
[0003]专利CN107816744A提供了一种相变材料节能供暖装置，该装置的相变储能材料为十水硫酸钠或十水碳酸钠或六水氯化钙或有机相变储能材料中的一种或任意几种的混合物，用于冬季室内供暖，该装置为单回路换热结构，但专利中并未对相变储能材料的过冷特性做出说明，难以将该相变材料节能供暖装置做到实际利用。专利CN109974066A提供了一种低温相变储能电暖气，该装置为一个带有导热肋板的整体容器，封装相变材料为石蜡、软脂酸、十四烷酸和硬脂酸中的一种，通过发热板来加热容器中的相变材料，但该结构无法对放热过程进行热量管理，也不利于容量的扩展。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服相变储热装置中糖醇、水合盐等适合于中低温储热的相变材料的过冷特性、储热容量扩展性不佳以及放热过程热管理等问题，提出一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置。
[0005]本专利技术采用模块化刀片式储热结构设计，可通过串并联集成设计与充放热管理策略，保障充放热过程功率的稳定性，并可结合供热量需求进行模块化扩展。采用非接触的磁力扰动激发方式，促进具有过冷特性的相变储热材料的有序释热，并提升设备安全性。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置，所述的装置包括相变储热单元1，换热流道2，磁力激发装置3，磁力搅拌子4，工质进口5和工质出口6；所述换热流道2设置于相变储热单元1之间，磁力激发装置3设置在相变储热单元1外部。换热流道2设置有工质进口5和工质出口6。
[0008]相变储热单元1为内部封装有糖醇、水合盐等适合于中低温储热的相变材料的板式单元。相变储热单元1中安装有一组或多组板翅式换热流道2。所述翅片有利于增加换热过程中的导热系数，增强传热流体与相变储热材料的换热性能。
[0009]磁力激发装置3设置于相变储热单元底部，或者设置于相变储热单元侧边。磁力激发装置3固定在每个相变储热单元上，或者通过滑轨等方式将磁力激发装置3滑移至对应相
变储热单元1外部。
[0010]相变储热单元1中放置了磁力搅拌子4。在放热过程中，根据热量管理策略要求，开启相应的磁力激发装置3或将滑动磁力激发3装置移至对应相变储热单元下，通过非接触式方式，带动磁力搅拌子4高速转动，对相变储热单元进行有序分组扰动激发，进行有序放热。
[0011]储热时，高温换热流体通过换热流道2，向相邻相变储热单元1中的相变材料充热。放热时，开启磁力激发装置3，使得相变储热单元中的搅拌子4开始搅拌过冷相变材料，使其放出热量，同时，低温换热流体通过换热流道2，提取相邻相变储热单元1中的热量。
[0012]根据具体使用场景，采用模块化刀片式储热结构设计，在相变储热单元1中可设置一个或多个换热流道2，制成标准化模块，再结合供热量的需求进行模块化扩展，增加相变储热单元的排列，对相变储热装置的容量进行扩充。
[0013]对相变储热装置采用串并联集成设计与充放热管理策略，在充放热过程中，根据充放热功率要求，对相变储热单元进行分组投切，有序激发相变储热单元中的相变材料释放热量，实现相变储热装置刀片式的热量管理。
[0014]本专利技术的优点在于：
[0015]1.相变储热装置采用磁力激发装置，对相变储热材料进行非接触式的扰动激发，解决了糖醇、水合盐等适合于中低温储热的相变材料在放热过程中存在的热阻增大，放热困难的问题，促进了具有过冷特性的相变储热材料的有序释热，并提升了设备安全性。
[0016]2.相变储热装置采用模块化刀片式储热结构设计，可通过串并联集成设计与充放热管理策略，保障充放热过程功率的稳定性，并可结合供热需求进行模块化扩展，使装置的储热容量具有良好的扩展性，更方便热量的充放管理。
附图说明
[0017]图1是本专利技术一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置单流道结构示意图。
[0018]图2是本专利技术一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置多换热流道结构示意图。
[0019]图3是本专利技术刀片式相变储热装置串并联结构示意图。
[0020]图中：1相变储热单元；2换热流道；3磁力激发装置；4磁力搅拌子；5工质进口；6工质出口，1
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1、1
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2、1
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3相变储热串联模块；a1、a2、a3阀门。
具体实施方式
[0021]以下结合附图和具体实施方式进一步说明本专利技术。
[0022]本专利技术是一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置，是一种结合了磁力激发装置的相变储热装置，该装置运行过程中包括储热阶段和放热阶段，放热阶段又包括了相变储热单元分组投切和磁力激发两部分，具体实施方式如下。
[0023]如图1所示，一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置，主要包括相变储热单元1，换热流道2，磁力激发装置3、磁力搅拌子4、工质进口5、工质出口6以及管道和阀门。相变储热单元1为密封的板式单元，设置在换热流道2之间，磁力激发装置3设置在相变储热单元1下方。换热流道2设置有工质进口5和工质出口6。换热介质通过工质进口5流入换热流道2，换热流道2通过管道相互连通，换热介质与相变储热单元1进行热交换后从工质出口6流出。
[0024]相变储热单元1内部封装有糖醇、水合盐等适合于中低温储热的相变材料。
[0025]磁力激发装置3可设置于相变储热单元1底部，也可设置于相变储热单元1侧边，磁力激发装置3既可固定在每个相变储热单元1上，也可通过滑轨等方式将磁力激发装置3滑移至对应相变储热单元1外部。
[0026]相变储热单元1中放置了磁力搅拌子4，在放热过程中，根据热量管理策略要求，开启相应的磁力激发装置3或将滑动磁力激发装置3移至对应相变储热单元1下，通过非接触式方式，带动磁力搅拌子4高速转动，对相变储热单元1进行有序分组扰动激发，进行有序放热。
[0027]相变储热单元1由相变储能材料封装在金属材料板式容器中制作而成，在相变储热单元中安装有一组或多组板翅式换热流道2，所述翅片有利于增加换热过程中的导热系数，增强传热流体与相变储热材料的换热性能。
[0028]所述翅片与相变储热单元1壁面的贴合方式为焊接连接，翅片采用铝合金型材挤压成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置，其特征在于：所述的装置包括相变储热单元(1)，换热流道(2)，磁力激发装置(3)，磁力搅拌子(4)，工质进口(5)和工质出口(6)；所述换热流道(2)设置于相变储热单元(1)之间，磁力激发装置(3)设置在相变储热单元外部；换热流道(2)设置有工质进口(5)和工质出口(6)。2.根据权利要求1所述的一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置，其特征在于：所述的相变储热单元(1)为内部封装有相变储热材料的板式单元。3.根据权利要求1所述的一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置，其特征在于：所述的磁力激发装置(3)设置于相变储热单元(1)底部，或者设置于相变储热单元(1)侧边；磁力激发装置(3)固定在每个相变储热单元(1)上，或者通过滑轨等方式将磁力激发装置(3)滑移至对应相变储热单元(1)外部。4.根据权利要求1或2所述的一种基于磁力激发的刀片式相变储热装置，其特征在于：所述相变储热单元(1)封装相变材料为糖醇、水合盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：范晨光，原郭丰，王艳，张宇，王志峰，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：