本發(fā)明涉及相變材料儲能技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種新型相變儲熱式裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟的增長和科技的快速發(fā)展，以及人們對綠色環(huán)保意識的加強，煤鍋爐采暖的形式日益被相變儲熱材料相關(guān)的采暖設(shè)備所取代，其中相變儲熱材料具有儲熱密度大、體積小、換熱效率高等優(yōu)點。

相變儲熱技術(shù)是利用相變材料的潛熱來實現(xiàn)熱能的存儲和利用，是緩解能量供求雙方在時間、強度和空間上不匹配的有效方式。固-液相變材料因其潛熱較大、體積變化小、價格低廉等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注，其中無機水合鹽相變材料即屬于重要的一類。然而，無機水合鹽相變材料具有過冷度大、相分離、循環(huán)壽命短等缺點，限制了他們大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用；同時傳統(tǒng)相變儲熱材料的儲熱裝置內(nèi)部所有換熱組件或管道，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、裝置組裝及維護困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、內(nèi)部無換熱管路組件，換熱效率高的新型相變儲熱式裝置及方法，該裝置便于維護，可常壓運行、成本低廉，同時可利用谷電儲熱，運營成本低，適合大規(guī)模批量生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種新型相變儲熱式裝置，包括儲料容器，所述的儲料容器內(nèi)設(shè)有相變儲熱材料和換熱介質(zhì)，儲料容器側(cè)壁上設(shè)有供換熱介質(zhì)流通的進口管道和出口管道，所述的相變儲熱材料與換熱介質(zhì)直接接觸且互不相溶，換熱介質(zhì)的密度小于相變儲熱材料的密度，進口管道位于儲料容器下部，出口管道位于儲料容器上部。

所述的儲料容器上設(shè)有通氣管。

所述的儲料容器上設(shè)有擾動機構(gòu)。

所述的擾動機構(gòu)包括機械攪拌機構(gòu)、電磁擾動機構(gòu)、超聲波擾動機構(gòu)、泵輸運換熱介質(zhì)循環(huán)沖刷機構(gòu)中的一種或幾種組合。

所述的機械攪拌機構(gòu)為葉片式攪拌機構(gòu)，葉片為齒片式、推進式、螺帶式、錨式、框式、布魯馬金式、彎葉或平直葉圓盤渦輪式中的一種或幾種組合。

所述的儲料容器下部設(shè)有電加熱器件。

所述的儲料容器外部設(shè)有保溫層。

所述的換熱介質(zhì)包括白油和/或?qū)嵊汀?/p>

所述的進口管道設(shè)有多處。

一種所述的新型相變儲熱式裝置的使用方法，包括：換熱介質(zhì)從進口管道進入儲料容器，與相變儲熱材料直接接觸換熱并向上運動，然后從出口管道流出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

(1)結(jié)構(gòu)簡單、內(nèi)部無換熱管路組件，裝置成本低，內(nèi)部可選擇性設(shè)有攪拌機，實現(xiàn)由相變儲熱材料和換熱介質(zhì)的直接換熱，能夠明顯降低相變儲熱材料的過冷度及減小相分離，強化相變儲熱材料與換熱介質(zhì)的傳熱，提高了換熱效率。

(2)儲料容器上設(shè)有通氣管，可常壓運行。

(3)儲料容器中設(shè)有擾動機構(gòu)，延長換熱時間，提高換熱效果。

(4)換熱介質(zhì)包括白油和/或?qū)嵊?，密度小，易于與相變儲熱材料分離，聚集在儲料容器上部。

(5)進口管道設(shè)有多處，便于相變儲熱材料與換熱介質(zhì)充分換熱。

(6)裝置可選擇性設(shè)有電加熱器件，不需外部熱源加熱設(shè)備，即可利用谷電儲熱，降低了運營成本。

(7)便于維護，成本低廉，適合大規(guī)模批量生產(chǎn)，具有很好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為實施例1的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例2的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標記：

1—通氣管、2—儲料容器、3—換熱介質(zhì)、4—保溫層、5—相變儲熱材料、6—出口管道、7—進口管道、8—攪拌槳、9—電加熱器件、10—攪拌機。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1

如圖1所示，一種新型相變儲熱式裝置，包括儲料容器2、設(shè)置在儲料容器2外部的保溫層4、通氣管1、相變儲熱材料5和換熱介質(zhì)3；儲料容器2側(cè)壁還設(shè)有進口管道7及出口管道6，換熱介質(zhì)3密度小于相變儲熱材料5的密度，使相變儲熱材料5在固態(tài)和液態(tài)時都處于儲料容器2下部，在該裝置充放熱時，換熱介質(zhì)3循環(huán)沖刷相變儲熱材料5，實現(xiàn)兩者之間的對流換熱。

使用時，換熱介質(zhì)3從進口管道7進入儲料容器2，與相變儲熱材料直接接觸換熱并向上運動，然后從出口管道6流出。

實施例2

如圖2所示，本實施例中的熱源熱量可來自儲料容器2內(nèi)置的電加熱器9，并通過攪拌機10的攪拌驅(qū)動換熱介質(zhì)3與相變材料5的相對流動都可實現(xiàn)兩者之間的對流換熱，儲料容器2上安裝有攪拌機10，攪拌機10帶有攪拌槳8，加強換熱效果。其余同實施例1。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。