【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热能储放，具体涉及一种基于移动磁场的相变储热强化装置。
技术介绍
1、在“双碳”背景下，以太阳能为代表的可再生能源在能源生产与消费结构中的占比持续增加。但是，可再生能源的间歇性和波动性抑制了其大规模的发展与应用。为平衡可再生能源供需之间在时间、空间和强度上的不匹配性，必须配备一定容量的储能设备。热能在能源的生产端和消费端均占据很大的比例，故相较于其他形式的储能，储热的实际应用价值更大。
2、储热技术主要有显热储存、潜热储存和化学热储存三种方式，显热储存技术已非常成熟，但其储热密度较低，使得显热储存装置的体积非常庞大；化学热储存技术的储热密度极高，但是由于其成本过高和储热速率无法控制等原因，目前仍停留在实验室阶段；潜热储存技术凭借较高的储热密度，较小的温度波动和低廉的成本等优势，已成为目前最具应用前景的储热技术。
3、但是，除金属相变材料外，大多数相变材料的导热系数均较低，导致潜热储存技术的储热速率和放热速率难以满足实际应用场景的需求。相变材料的储热过程和放热过程通常是由导热和对流共同控制的。现有的换热强化技术主要以提高导热速率为主，对流换热的速率不仅得不到提升，反而会被抑制，严重影响最终的强化换热效果。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有的换热强化技术主要以提高导热速率为主，对流换热的速率不仅得不到提升，反而会被抑制，严重影响强化换热效果的缺陷。
2、为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种基于移动磁场的相变
3、换热管，内部流动有换热流体；
4、壳体，内部存储有相变材料，所述换热管从所述壳体内沿竖直方向穿过；在所述相变材料内混合有磁性粒子；
5、磁铁，间隔套设于所述壳体的外周；
6、升降组件，与磁铁连接，所述升降组件适于带动所述磁铁沿竖直方向往复移动，进而带动液态相变材料内的磁性粒子往复运动。
7、可选地，所述磁性粒子为：永磁体粒子、铁粒子、钴粒子或镍粒子。
8、可选地，所述磁性粒子为纳米级别或微米级别的粒子。
9、可选地，所述升降组件包括：
10、夹持件，夹持固定所述磁铁；
11、升降杆，与夹持件可拆卸连接；
12、控制箱，与升降杆连接，所述控制箱适于控制所述升降杆沿竖直方向往复伸缩。
13、可选地，所述升降组件还包括：
14、底座，与控制箱连接，所述底座适于支撑固定所述控制箱。
15、可选地，在所述壳体上换热管穿入的一端依次设有连接的第一封盖和第一盖板；在所述壳体上换热管穿出的一端依次设有连接的第二盖板和第二封盖。
16、可选地，所述第一封盖与第一盖板通过多个紧固件连接；所述第二盖板和第二封盖通过多个紧固件连接。
17、可选地，在所述换热管与第一封盖之间，所述换热管和第一盖板之间，以及所述第一封盖与第一盖板之间均设有第一密封垫片；
18、在所述换热管与第二盖板之间，所述换热管和第二封盖之间，以及所述第二盖板与第二封盖之间均设有第二密封垫片。
19、可选地，还包括：
20、多根导杆，沿竖直方向平行设置，且多根导杆的一端与第一盖板连接，多根导杆的另一端与第二盖板连接；多根导杆滑动穿设于所述磁铁。
21、可选地，所述换热流体为：水、导热油或水蒸气；
22、所述相变材料为：石蜡类材料、醇类材料、熔融盐材料或水合盐类材料。
23、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
24、1.本专利技术提供的基于移动磁场的相变储热强化装置，包括：换热管，内部流动有换热流体；壳体，内部存储有相变材料，所述换热管从所述壳体内沿竖直方向穿过；在所述相变材料内混合有磁性粒子；磁铁，间隔套设于所述壳体的外周；升降组件，与磁铁连接，所述升降组件适于带动所述磁铁沿竖直方向往复移动，进而带动液态相变材料内的磁性粒子往复运动；本申请采用上述技术方案，通过往复移动的磁铁产生往复移动的磁场，与电磁感应所产生的磁场相比，成本与能耗更低，结构更简单，磁场强度更大，储热强化效果和放热强化效果更好。另外，本申请方案只需对现有储热装置添加往复移动的磁铁，并不会影响储热装置原本的运行模式，具有较高的可靠性和可操作性。并且，向相变材料中添加磁性粒子，增强相变材料的导热速率。往复移动的磁场使得磁性粒子可以对液态相变材料产生剧烈的扰动，使得液态相变材料由自然对流换热机制转变为强制对流，大幅度提高对流换热系数，进一步增强相变材料的储热速率和放热速率；即同时强化相变材料的导热过程和对流过程。
25、2.本专利技术在所述换热管与第一封盖之间，所述换热管和第一盖板之间，以及所述第一封盖与第一盖板之间均设有第一密封垫片；在所述换热管与第二盖板之间，所述换热管和第二封盖之间，以及所述第二盖板与第二封盖之间均设有第二密封垫片；本申请采用上述技术方案，防止壳体内的相变材料发生泄漏。
26、3.本专利技术提供的基于移动磁场的相变储热强化装置，还包括：多根导杆，沿竖直方向平行设置，且多根导杆的一端与第一盖板连接，多根导杆的另一端与第二盖板连接；多根导杆滑动穿设于所述磁铁；本申请采用上述技术方案，导杆对磁铁的往复移动起到导向作用。
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1.一种基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，所述磁性粒子为：永磁体粒子、铁粒子、钴粒子或镍粒子。
3.根据权利要求1所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，所述磁性粒子为纳米级别或微米级别的粒子。
4.根据权利要求1－3中任一项所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，所述升降组件包括：
5.根据权利要求4所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，所述升降组件还包括：
6.根据权利要求1－3中任一项所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，在所述壳体(7)上换热管(2)穿入的一端依次设有连接的第一封盖(3)和第一盖板(4)；在所述壳体(7)上换热管(2)穿出的一端依次设有连接的第二盖板(9)和第二封盖(10)。
7.根据权利要求6所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，所述第一封盖(3)与第一盖板(4)通过多个紧固件(1)连接；所述第二盖板(9)和第二封盖(10)通过多个紧固件(1)
8.根据权利要求6所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，
9.根据权利要求6所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求1－3中任一项所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，所述磁性粒子为：永磁体粒子、铁粒子、钴粒子或镍粒子。
3.根据权利要求1所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，所述磁性粒子为纳米级别或微米级别的粒子。
4.根据权利要求1－3中任一项所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，所述升降组件包括：
5.根据权利要求4所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，所述升降组件还包括：
6.根据权利要求1－3中任一项所述的基于移动磁场的相变储热强化装置，其特征在于，在所述壳体(...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁博辉，肖俊峰，胡孟起，夏林，邵帅，连小龙，何欣欣，姜世杰，王一丰，田新平，卫星光，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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