【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能，尤其涉及高功率密度和快速充放热的储放热单元、模组、装置。
技术介绍
1、建筑供暖和制冷是最大的终端能源消费，随着“煤改电”清洁供暖政策的推进以及人类生活水平的提升，供暖和制冷在终端能源和电力消费中的比例将进一步扩大，这将给电网扩容和调峰带来巨大压力。为了解决以上问题，有必要发展基于储热/冷的电网终端储能技术，最终实现低碳乃至零碳供暖和制冷。
2、当前建筑空调制冷的最低温度约为7℃，而制热最高温度约为45℃(均以空调出风口温度为准)，更低的制冷温度和供热温度将大幅度提升空调能耗。因此，面向建筑空调储冷/热的相变储热材料的储热温度需要介于7℃和45℃才有可能储存建筑空调提供的冷能和热能。然而，目前基于石蜡等材料的盘管构型储放热单元通常需要将石蜡温度加热到60℃以上才能达到建筑供暖所需的热功率。空调制热无法将相变材料加热到60℃，因此盘管储放热单元只能储存电能产生的焦耳热，经济性很差。目前尚无面向高效节能空调系统的储冷/热技术，主要原因在于面向空调系统的储热温度接近室温(7℃到45℃)，较低的传热温差导致储热材料的热功率低、充热和放热的速度慢，需要更大的换热比表面积来达到室内温度调节的热功率。受限于盘管结构尺寸(管径和管壁厚度)以及盘管材料(通常为铜管)成本，现有的盘管储热构型无法达到那么大的换热比表面积。
技术实现思路
1、针对上述问题，现提供高功率密度和快速充放热的储放热单元、模组、装置，旨在有效解决当前当前储热构型换热比表面积小、热功率密度低、充热放
2、具体技术方案如下：
3、本专利技术的第一个方面是提供一种高功率密度和快速充放热的储放热单元，包括：
4、储热叠片，由定形相变储热材料制成，储热叠片上交错式的开设有低压流道及高压流道，低压流道向上延伸并贯穿储热叠片的顶部，高压流道向下延伸并贯穿储热叠片底部，低压流道及高压流道将储热叠片分割形成多个储热薄片，储热薄片上阵列式的开设有微孔，微孔贯穿储热薄片两侧，相邻储热薄片上的微孔交错设置；以及
5、介质框，储热叠片封装固定于介质框内，储热叠片的顶部与介质框的顶部间形成低压腔，储热叠片的底部与介质框的底部间形成高压腔，低压流道与低压腔连通，高压流道与高压腔连通。
6、进一步的，介质框由定形相变储热材料或金属材料制成。
7、本专利技术的第二个方面是提供一种模组，其包括多个上述高功率密度和快速充放热的储放热单元，储放热单元呈阵列排布，每行储放热单元中的低压腔相互连通形成低压室，每行储放热单元中的高压腔相互连通形成高压室。
8、进一步的，储放热单元呈二维阵列排布。
9、进一步的，储放热单元呈三维阵列排布。
10、本专利技术的第三个方面是提供一种装置，包括模组框及至少一组上述模组，模组设于模组框内，模组框上设有介质入口和介质出口，模组的两侧与模组框内壁间分别合围形成有分流室及汇流室，介质入口通过分流室与模组中高压室的一端连通，介质出口通过汇流室与模组中低压室的另一端连通。
11、进一步的，模组为多组时模组阵列排布于模组框内。
12、进一步的，模组呈二维阵列排布于模组框内。
13、进一步的，模组呈三维阵列排布于模组框内。
14、上述方案的有益效果是：
15、1)通过在储热叠片上开设低压流道及高压流道，低压流道和高压流道将储热叠片分割成厚度较薄的储热薄片，这种叠片式设计以及储热薄片上的阵列微孔射流强化换热的设计，使得流体介质与储热材料之间的传热热阻大幅降低、热流密度大幅提升、接触面积大幅增大，表现为模组的热功率密度更高、充热放热速度更快；
16、2)通过“积木式”储放热单元设计，使得模组可由标准化生产的储放热单元组装而成，储放热单元可任意叠加扩展成不同容量的模组，适应不同的储热功率的需求以及不同的安装空间，从而大幅提升模组的灵活性；且模块化的储放热单元也有利于流水线式的大规模生产，从而降低了单位储热成本；
17、3)储热材料与流体介质直接接触，无须金属管道等材料隔绝储热材料和流体介质，从而进一步降低传热热阻以及单位储热成本，同时储热材料的体积占比大幅提升，进一步提高热功率密度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.高功率密度和快速充放热的储放热单元，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高功率密度和快速充放热的储放热单元，其特征在于，所述介质框由定形相变储热材料或金属材料制成。
3.一种模组，其特征在于，包括权利要求1或2所述高功率密度和快速充放热的储放热单元，所述储放热单元呈阵列排布。
4.根据权利要求3所述的模组，其特征在于，每行所述储放热单元中的低压腔相互连通形成低压室，每行所述储放热单元中的高压腔相互连通形成高压室。
5.根据权利要求3或4所述的模组，其特征在于，所述储放热单元呈二维阵列排布。
6.根据权利要求3或4所述的模组，其特征在于，所述储放热单元呈三维阵列排布。
7.一种装置，其特征在于，包括模组框及权利要求3-6任一项所述模组，所述模组至少一组，所述模组设于所述模组框内，所述模组框上设有介质入口和介质出口，所述模组与所述模组框内壁间分别合围形成有分流室及汇流室，所述介质入口通过所述分流室与所述模组中高压室的一端连通，所述介质出口通过所述汇流室与所述模组中低压室的另一端连通。
8.
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述模组呈二维阵列排布于所述模组框内。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述模组呈三维阵列排布于所述模组框内。
...【技术特征摘要】
1.高功率密度和快速充放热的储放热单元，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高功率密度和快速充放热的储放热单元，其特征在于，所述介质框由定形相变储热材料或金属材料制成。
3.一种模组，其特征在于，包括权利要求1或2所述高功率密度和快速充放热的储放热单元，所述储放热单元呈阵列排布。
4.根据权利要求3所述的模组，其特征在于，每行所述储放热单元中的低压腔相互连通形成低压室，每行所述储放热单元中的高压腔相互连通形成高压室。
5.根据权利要求3或4所述的模组，其特征在于，所述储放热单元呈二维阵列排布。
6.根据权利要求3或4所述的模组，其特征在于，所述储放热单元呈三维阵...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。