专利名称：一种热管强化的相变材料蓄热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能源存储与释放装置，特别涉及一种热管强化的相变材料蓄
热装置。
技术背景 在许多能量的使用过程中，由于不能有效地储存和利用而使能量散失到空气中，形成废热，造成热污染，使得设备效率低下和能量的浪费。另外由于当前，我国及世界上许多国家都面临着电力供应跟不上经济发展需要的矛盾，电网峰谷负荷差异很大，谷电利用率极低，如何利用谷电已成为当务之急。而用太阳能蓄热具有不稳定性和短暂性，必须有蓄热装置，而一般的蓄热装置的蓄热量小、蓄热体积大、放热不稳定
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种蓄热效率高，蓄热密度大，放热稳定的一种热管强化的相变材料蓄热装置。 本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现 —种热管强化的相变材料蓄热装置，它包括蓄热箱体、热管、相变材料、供热换热
器、取热换热器，所述蓄热箱体内设有填充相变材料的蓄热室，所述热管设置在蓄热室内，
所述的热管的上端设有取热换热器，下端设有供热换热器。 所述的蓄热室上端连接有填充相变材料进口管，下端连接有填充相变材料出口管。 所述的蓄热室内壁上设有一层隔热保温层。[0008] 所述的隔热保温层上安置有波纹板装置。 所述的热管为一内热源整体式重力热管以并联形式置于蓄热箱体内。[0010] 所述的热管上套装有金属肋片。 所述的供热换热器上设有供热流体进口管和供热流体出口管。[0012] 所述的取热换热器上设有取热流体进口管和取热流体出口管。[0013] 所述的取热换热器上设有高压保护装置。 通过以上方案设计出的本实用新型结构简单、换热效率高、蓄热密度大、放热稳定，且供热流体流经换热器(可以是套管式)内部，而不是通过一层管壁直接把热量传递给蓄热相变材料，这样可以避免蓄热器由于长时间的使用，造成设备密封部件损耗，设备发生泄漏而导致供热流体渗透到蓄热腔，污染相变材料的问题；同样的情况，取热流体流经换热器(可以是套管式)内部，也不是通过一层管壁直接从相变蓄热材料吸收热量，也避免蓄热器由于长时间的使用，造成设备密封部件损耗，设备发生泄漏而导致取热流体渗透到蓄热腔，污染相变材料的问题，因此相变蓄热材料不用担心供热流体、取热流体泄露而导致的縮短相变材料的使用寿命。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。[0016] 图1为本实用新型示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。 本实用新型为解决现有蓄热装置的蓄热量小、蓄热体积大、放热不稳定的问题而采用如图1所示的一种热管强化的相变材料蓄热装置。 参照图l，为本实用新型提供的一种热管强化的相变材料蓄热装置，包括蓄热室1、隔热保温层2、围护结构3、波纹板装置4、热管5、供热流体进口管6、相变蓄热材料出口管7、供热换热器8、供热流体出口管9、金属肋片10、取热流体进口管11、高压保护装置12、取热换热器13、蓄热相变材料进口管14、取热流体出口管15、蓄热箱体16。[0020] 蓄热箱体16内的蓄热室1内充填蓄热相变材料，热管5为一内热源整体式重力热管以并联形式设置于蓄热箱体16内，热管5上套装有金属肋片IO，热管5上端为取热换热器13 (可以是套管式)，其下端为供热换热器8 (可以是套管式)。取热换热器13上设有取热流体进口管11、取热流体出口管15。 供热换热器8上设有供热流体进口管6、供热流体出口管9。蓄热室1上端连接有填充相变材料进口管14，下端连接有填充相变材料出口管7，蓄热室1内壁上设有一层隔热保温层2，隔热保温层2外部设置有围护结构3。隔热保温层2上安置有波纹板装置4，其具体功能是相变材料相变过程中往往有明显的体积变化，然而加装波纹装置4具有缓解容器压力的作用。 当高温热源流体(这部分流体的热主要来自于工业废热、余热，太阳能热等暂时不用的热，而且该流体的温度要高于蓄热相变材料的相变温度)通过供热换热器8 (可以是套管式)时，高温流体与热管5发生热交换，热管5内的工作介质受热蒸发而上升，在蓄热室1中，热管5周围为温度较低的固态蓄热相变材料，热管5内的工作介质遇冷而将热量放出，传递给热管5外部的蓄热相变材料，蓄热相变材料吸热后达到一定温度而发生相变，不断地将能量储存起来，热管5内冷凝后的工作介质在重力的作用下，沿热管5内管壁回流到蒸发段，重新遇热蒸发而重复上述过程，实现能量的储存。 能量储存完毕而无热源可以利用时，本蓄热装置便发挥热源的作用。热管5内的工作介质在周围蓄热相变材料的作用下，热管5内的工作介质受热蒸发而上升，到达上部的取热换热器13(可以是套管式)时，热管5与取热交换器13通道内的取热冷流体进行热交换，热管5内的工作介质便在取热换热器13中冷凝而将热量放出，传递给温度较低的取热流体，实现能量的释放。热管5内的工作介质在重力的作用下，沿热管5内管壁向下回流，重新遇热蒸发而重复上述过程。 在蓄热过程中，热量的不断增加，导致蓄热室1压强也随之增大，此时，设置在取热换热器13上的高压保护装置12就能起到保护蓄热室1和其内部装置的作用，不会因为压强的增大损坏蓄热装置。 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求一种热管强化的相变材料蓄热装置，其特征在于，它包括蓄热箱体、热管、相变材料、供热换热器、取热换热器，所述蓄热箱体内设有填充相变材料的蓄热室，所述热管设置在蓄热室内，所述热管的上端设有取热换热器，下端设有供热换热器。
2. 根据权利要求1所述的一种热管强化的相变材料蓄热装置，其特征在于，所述蓄热室上端连接有填充相变材料进口管，下端连接有填充相变材料出口管。
3. 根据权利要求1或2所述的一种热管强化的相变材料蓄热装置，其特征在于，所述蓄热室内壁上设有一层隔热保温层。
4. 根据权利要求3所述的一种热管强化的相变材料蓄热装置，其特征在于，所述隔热保温层上安置有波纹板装置。
5. 根据权利要求1所述的一种热管强化的相变材料蓄热装置，其特征在于，所述热管为一内热源整体式重力热管以并联形式置于蓄热箱体内。
6. 根据权利要求1或5所述的一种热管强化的相变材料蓄热装置，其特征在于，所述热管上套装有金属肋片。
7. 根据权利要求1所述的一种热管强化的相变材料蓄热装置，其特征在于，所述供热换热器上设有供热流体进口管和供热流体出口管。
8. 根据权利要求1所述的一种热管强化的相变材料蓄热装置，其特征在于，所述取热换热器上设有取热流体进口管和取热流体出口管。
9. 根据权利要求1或8所述的一种热管强化的相变材料蓄热装置，其特征在于，所述取热换热器上设有高压保护装置。
专利摘要本实用新型公开了一种热管强化的相变材料蓄热装置，主要包括蓄热箱体、热管、相变材料、供热换热器、取热换热器等装置，热管为一内热源整体式重力热管以并联形式置于蓄热箱体内，热管上套装有金属肋片，蓄热箱体内的蓄热室填充了相变材料，其下端为一供热换热器，有供热流体进口管、供热流体出口管，其上部为取热换热器，有取热流体进口管、取热流体出口管，蓄热箱体的上端和下端分别设有相变蓄热材料进、出口管。本实用新型结构简单、换热效率高、蓄热密度大、放热稳定，可用于工业余热、废热、冷凝热回收、太阳能等蓄能领域。
文档编号F28D15/02GK201463683SQ200920076668
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者于树轩, 施敏敏, 汪磊, 章学来 申请人:上海海事大学