一种高温蓄热装置及其加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高温蓄热装置及其加工方法，装置包括高温蓄热基体和相变材料封装体，所述相变材料封装体分布于所述高温蓄热基体之内；所述相变材料封装体包括相变粉末材料、第一封装板和第二封装板，所述相变粉末材料封装于所述第一封装板和第二封装板之间，并且所述第一封装板和第二封装板相互压合，连接缝处设置有耐高温无机胶密封。本发明专利技术掺入以无机熔盐或金属合金的相变材料封装体后，相同体积的蓄热材料蓄热量将大大提升，若是在在相同蓄热量的情况下，可大大降低原固体蓄热材料的消耗量和占地面积，推进蓄热材料的推广使用。推进蓄热材料的推广使用。推进蓄热材料的推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种高温蓄热装置及其加工方法


[0001]本专利技术属于高温蓄热
，具体涉及一种高温蓄热装置及其加工方法。

技术介绍

[0002]能源作为世界上重要的基础资源，在社会发展中起着举足轻重的作用。随着世界经济的发展，工业水平的不断提高，二氧化碳以及其他排放物使环境遭到了严重污染，环保压力日益增大。为了解决以上问题，能源使用正在向清洁化转变，常见的清洁能源形式包括：风能、太阳能等。由于近几年风力发电和光伏发电装机容量的快速发展，加之储能技术不足，已经出现了新能源外送和就地消纳困难的问题，个别地区出现了弃风弃光现象。
[0003]蓄热技术是一项能将热量储存起来的技术，能够在不同的时间合理的分配热量，使能量得到合理利用。蓄热技术利用蓄热介质将多余的热量暂时收集到一起保存起来，等到需要时按需进行释放，解决了热量供需时间上的不匹配的问题。
[0004]常见的蓄热技术有显热、潜热和热化学蓄热。显热蓄热是利用物质本身温度的变化过程来进行热量的存储和释放，过程简单，应用较为成熟。潜热蓄热是一种利用相变粉末材料在相变过程中吸收和释放热量来改变温度的技术；当相变温度大于200℃时，相变蓄热材料称为高温相变蓄热材料，高温相变蓄热材料主要以熔盐和金属合金为主；固体蓄热(显热)具有安全、经济、设备结构简单等优点，但相对于相变蓄热，其占地较大。相变蓄热具有体积变化小，相变密度大，相变过程温度近似恒温等优点，但是，高温相变粉末材料在相变过程中存在相变粉末材料泄漏等问题，现阶段的封装技术主要是微胶囊封装，制备过程复杂，成本较高，不易实现工业化。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种高温蓄热装置及其加工方法，以铝酸盐水泥或硅酸盐水泥、砂子、玄武岩碎石或天然碎石、水、减水剂和丝状钢材的混合物为基体，在里面掺入封装好的相变粉末材料(无机熔盐或铝基镁基合金)。由于掺入相变材料封装体可能会影响材料强度，所以加入丝状钢材来强化蓄热材料整体的强度。此外，相变粉末材料直接使用柔性聚酰亚胺覆铜板加压封装，聚合物在内侧与相变粉末材料接触，另一面铜箔在外层，可以避免相变粉末材料与封装体在高温下产生化学反应，保持材料的稳定性，同时铜箔也可以提高封装体的强度，避免相变粉末材料泄漏。封装体接缝处使用耐高温的无机胶密封，确保在高温下密封完好。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方法是：
[0007]本专利技术的第一方面，提供了一种高温蓄热装置，包括高温蓄热基体和相变材料封装体，所述相变材料封装体分布于所述高温蓄热基体之内；所述相变材料封装体包括相变粉末材料、第一封装板和第二封装板，所述相变粉末材料封装于所述第一封装板和第二封装板之间；所述第一封装板和第二封装板相互压合，连接缝处设置有耐高温无机胶密封。
[0008]进一步的，所述第一封装板和第二封装板均为柔性聚酰亚胺覆铜板。
[0009]进一步的，所述高温蓄热基体包括按重量记的组分：凝胶材料115
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174份、细骨料87
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202份、粗骨料127
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242份、水29
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144份、减水剂0.87
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2.6份和钢纤维11
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29份；所述相变材料封装体内设有相变粉末材料23
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69份。
[0010]进一步的，所述凝胶材料为铝酸盐水泥或硅酸盐水泥其中的一种。
[0011]进一步的，所述细骨料为砂子。
[0012]进一步的，所述粗骨料为天然碎石和玄武岩中的一种或组合。
[0013]进一步的，所述钢纤维为丝状钢材。
[0014]进一步的，所述相变粉末材料为熔盐粉末或金属合金粉末的一种。
[0015]进一步的，所述相变材料封装体的形状为扁状长方体，内部为空心用于装有所述相变粉末材料。
[0016]本专利技术的第二方面，提供了一种高温蓄热装置的加工方法，包括下列步骤：
[0017]S1：将适量相变粉末材料粉末装入柔性聚酰亚胺覆铜板组成的单个封装体内，封装体接缝处用无机胶密封；使用加压成型模具对相变材料封装体施加5MPa压力，保持5min；完成后，形成单个的相变材料封装体；
[0018]S2：重复S1，加工出足量的相变材料封装体；
[0019]S3：将凝胶材料、细骨料、粗骨料、水、减水剂、钢纤维按照一定比例配方倒入搅拌机进行搅拌，搅拌时间大于2min；
[0020]S4：将搅拌好的材料均匀分层次的倒入浇筑地点分层浇筑，每层高度100
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200mm，每浇筑好一层在该层材料上均匀敷设制作好的相变材料封装体，每层浇筑的填料过程中用人工进行振捣；
[0021]S5：浇筑完成后12h以内开始用塑料布对蓄热材料进行覆盖保湿养护，直至养护结束，养护时间不少于14天。
[0022]本专利技术的有益效果如下：
[0023]1、本专利技术利用水泥、砂子、碎石、水、减水剂和丝状钢材为基体的固体蓄热材料，具有结构简单、取材方便、易于加工、经济性较好等优点，但是这种基体材料蓄热属于固体显热的利用，需要较大的占地面积和较多的材料，因此在许多场景当中无法实际应用。本专利技术中，掺入以无机熔盐或金属合金的相变材料封装体后，相同体积的蓄热材料蓄热量将大大提升，若是在在相同蓄热量的情况下，可大大降低原固体蓄热材料的消耗量和占地面积，推进蓄热材料的推广使用。
[0024]2、本专利技术利用丝状钢丝来加强掺入相变材料封装体的蓄热材料强度，减小相变材料封装体对固体蓄热材料强度的影响，同时也可以增强蓄热材料的蓄热导热能力。
[0025]3、本专利技术利用柔性聚酰亚胺覆铜板作为相变材料封装体，免去了封装体材料的制作加工过程，只需用加压成型模具加工即可，大大降低了工艺难度，有利于大规模推广生产。
附图说明
[0026]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0027]图1是本专利技术实施例高温蓄热装置的加工工艺流程图。
[0028]图2是本专利技术实施例中相变材料封装体结构示意图。
[0029]图3是本专利技术实施例高温蓄热装置的俯视结构示意图。
[0030]其中：1高温蓄热基体；2相变材料封装体；21第一封装板；22第二封装板；23耐高温无机胶。
具体实施方式
[0031]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032]以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本专利技术提供进一步的详细说明。除非另有指明，本专利技术所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本专利技术所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。
[0033]如图1和2所示，本专利技术实施例提供了一种高温蓄热装置，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温蓄热装置，其特征在于，包括高温蓄热基体(1)和相变材料封装体(2)，所述相变材料封装体(2)分布于所述高温蓄热基体(1)之内；所述相变材料封装体(2)包括相变粉末材料、第一封装板(21)和第二封装板(22)，所述相变粉末材料封装于所述第一封装板(21)和第二封装板(22)之间；所述第一封装板(21)和第二封装板(22)相互压合，连接缝处设置有耐高温无机胶(23)密封。2.根据权利要求1所述的高温蓄热装置，其特征在于，所述第一封装板(21)和第二封装板(22)均为柔性聚酰亚胺覆铜板。3.根据权利要求1所述的高温蓄热装置，其特征在于，所述高温蓄热基体(1)包括按重量记的组分：凝胶材料115
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174份、细骨料87
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202份、粗骨料127
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242份、水29
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144份、减水剂0.87
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2.6份和钢纤维11
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29份；所述相变材料封装体(2)内设有相变粉末材料23
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69份。4.根据权利要求3所述的高温蓄热装置，其特征在于，所述凝胶材料为铝酸盐水泥或硅酸盐水泥其中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜藏宝，王东辉，杨豫森，宋建成，黎祥，宁向东，杜祥云，杨光辉，张帅，王欣然，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：