一种具有高相变容积比的快速相变储能装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及节能技术中冷能或者热能储存的技术领域。更具体地，设及一种 具有高相变容积比的快速相变储能装置。
【背景技术】
[0002] 随着全球人类能耗水平持续增加，对在一定条件下存储冷能或者热能W提高能源 利用水平的需求也不断增加。而现在有的储能装置采用球形体封装相变物质的结构，由于 球形体是具有最小表面积的几何形体，W致相变物质存在换热面积小、球体的有效相变体 容积占比偏低的情况，W致总体参与相变物质的容积占比不偏少，储能容积密度偏低，而表 面积小也导致实现完全相变储能的换热面不足，储能时间长，而致使储能装置效率低、储能 装置性价比偏高的缺陷，抵消了实际的储能效率。为了提高储能效率，美国杜邦公司采用在 球形相变体中加入诱发晶核的方法，W诱发相变物质加快相变。国内某大学提出在球形体 内增加导热棒W促进热量从球体表面到内部的传导。但W上改进均未能改变封装相变材料 的几何外形，从而未能根本解决增加换热表面积和提高相变体容积占比的问题。
[0003] 因此，需要提供一种具有高相变容积比的快速相变储能装置。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于是提供一种具有高相变容积比的快速相变储能装置。
[0005] 为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
[0006] -种具有高相变体容积比的快速相变储能装置，包括外箱体和=棱柱体组；
[0007] 外箱体的两端开口，且内部中空;=棱柱体组设置于外箱体的内部空腔内；=棱柱 体组与外箱体之间的间隙内填充有传导交换媒介；
[000引=棱柱体组包括通过紧固件连接的呈蜂窝状排列的多个正=棱柱；
[0009] 任意相邻的两个正=棱柱之间设有间隙；
[0010] 每一个正=棱柱由I型相变四面体和n型相变四面体交替串接而成；
[0011] I型相变四面体和n型相变四面体的内部均中空，其内部空腔充装有可相变材料。
[0012] 优选地，在每一个所述正=棱柱内，任意相邻的所述I型相变四面体与所述n型相 变四面体之间设有间隙。
[0013] 优选地，所述I型相变四面体由一个等腰=角形面、两个直角=角形面和一个等边 S角形面围成。
[0014] 优选地，所述n型相变四面体由两个直角=角形面和两个等腰=角形面围成。
[0015] 优选地，所述等腰=角形面的腰长等于所述直角=角形面的斜边长;所述直角= 角形面的第二直角边的边长等于其斜边长的一半;所述直角=角形面的第一直角边的边长 和所述等边=角形面的边长均等于所述等腰=角形面的底边长。
[0016] 优选地，所述I型相变四面体和/或所述n型相变四面体的任意两个相邻的=角形 面通过冲压或焊接的方式固定连接。
[0017] 优选地，所述传导交换媒介为流体。
[0018] 优选地，当所述快速相变储能装置用于储存冷能时，所述I型相变四面体或所述n 型相变四面体的材质为耐低溫的不诱钢、高分子材料或聚氣类材料；当所述快速相变储能 装置用于储存热能时，所述I型相变四面体或所述n型相变四面体的材质为耐高溫耐腐蚀 的不诱钢、铁或铁合金。
[0019] 优选地，当所述快速相变储能装置用于储存冷能时，所述I型相变四面体或所述n 型相变四面体的内部空腔充装的可相变材料为水、盐水、或者浓度与其相变溫度相匹配的 乙二醇；当所述快速相变储能装置用于储存热能时，所述I型相变四面体或所述n型相变四 面体的内部空腔充装的可相变材料为与其相变溫度相匹配的烙盐材料。
[0020] 优选地，所述外箱体的形状为圆柱形，其两端分别设置有入口和出口。
[0021 ]本实用新型的有益效果如下：
[0022] (1)与现有技术相比，在同等储能装置的容积内，所述快速相变储能装置的相变四 面体可充装更多的可相变材料，与球形体相比，相当于球形体的1.31倍，即在外箱体容积相 同、相变四面体的材质相同及其工作溫度相同的条件下，可多储存37.4%的冷能或热能；
[0023] (2)与现有技术相比，在等量相变物质材料情况下，所述快速相变储能装置的相变 四面体的表面积是同体积球形体表面积的1.96倍，即在同等相变物质材料的体积下，可供 冷(或热)量交换的面积增加96%;在材料相同、体积容量相同和工作溫度相同的条件下，实 现相变储能的速率快一倍；
[0024] (3)与现有技术相比，所述快速相变储能装置的I型相变四面体和n型相变四面体 的形状简单、规整，便于加工。
【附图说明】
[0025] 下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0026] 图1为本实用新型实施例提供的具有高相变容积比的快速相变储能装置的立体示 意图。
[0027] 图2为本实用新型实施例提供的具有高相变容积比的快速相变储能装置的=棱柱 体组的正=棱柱的立体示意图。
[0028] 图3为I型相变四面体或n型相变四面体的等腰S角形面的示意图。
[0029] 图4为I型相变四面体或n型相变四面体的直角S角形面的示意图。
[0030] 图5为I型相变四面体或n型相变四面体的等边S角形面的示意图。
【具体实施方式】
[0031] 为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一 步的说明。附图中相似的部件W相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面 所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应W此限制本实用新型的保护范围。
[0032] 如图1所示，本实施例提供的具有高相变体容积比的快速相变储能装置包括外箱 体1和=棱柱体组2。
[0033] 外箱体1的两端开口，且内部中空。外箱体1的形状优选但不限于为圆柱形。=棱柱 体组2设置于外箱体1的内部空腔内。立棱柱体组2包括通过紧固件（图中未示出）连接的呈 蜂窝状排列的多个正=棱柱。=棱柱体组2与外箱体I之间的间隙内填充有传导交换媒介3， 且传导交换媒介3为流体。
[0034] =棱柱体组2的任意相邻的两个正=棱柱之间设有间隙，用于供传导交换媒介3从 中流通，从而实现冷能或热能的传导。
[0035] 如图2所示，=棱柱体组2的每一个正=棱柱由I型相变四面体和n型相变四面体 交替串接而成。I型相变四面体和n型相变四面体的内部均中空，其内部空腔充装有可相变 材料。在每一个正=棱柱内，任意相邻的I型相变四面体与n型相变四面体之间设有间隙， 用于供传导交换媒介3从中流通，从而实现冷能或热能的传导。
[0036] 如图2-5所示，I型相变四面体由一个等腰S角形面(如图3所示）、两个直角S角形 面(如图4所示)和一个等边=角形面(如图5所示)围成。
[0037] 如图2-5所示，n型相变四面体由两个直角=角形面(如图4所示)和两个等腰=角 形面(如图3所示）围成。
[0038] 在本实施例的一种优选实施方式中，I型相变四面体和/或n型相变四面体的任意 两个相邻的=角形面通过冲压或焊接的方式固定连接。