专利名称：整体凝固式相变材料储热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能源储存和有效利用技术领域，特别涉及一种利用相 变材料(PCM)储热的设备。
(二)
背景技术：
相变潜热储热作为一种可以有效缓解峰谷电负荷，提高能源利用效率的技
术，在国外发达国家得到普遍应用。自1994年我国开始推行峰谷分时电价政策
以来，相变储热技术在民用和工业领域的研究应用已经取得了长足的进步。随着
国家节能减排战略的实施，储热技术的应用前景十分广阔。
相变储热材料的种类很多，按材料的化学组成来分，可分为无机相变材料和
有机相变材料两类。无机相变材料包括水，结晶水合盐、熔融盐等。有机相变材 料如糖类，有机酸等。但这些相变物质相变过程中一般都存在过冷的问题，即当 材料温度低于相变温度一定值时才会发生相变吸收或放出热量，这样会使能源利 用效率下降。许多研究者用各种方法来降低溶液的过冷度，有报道了采用高频率 超声波照射以减少相变过冷度，但该法能耗大工业应用成本高；也有报道了在相 变材料中加入固体成核剂如AgI、硼砂等来减少相变过冷度，但该法的缺点是固 体物质在溶液中将会沉淀，从而起不到相应的效果。
(三) 发明内容
本实用新型所要解决现有相变储热设备在相变过程过冷度大、相变速度慢的 技术问题，提供一种在相变过程过冷度小、相变速度快的整体凝固式相变材料储 热装置，从而提高能源利用率。
本实用新型所述的整体凝固式相变材料储热装置，包括储热灌，储热罐内装 有传热管，传热管内装有传热流体，传热管的进出口与外部连通，传热管与储热
罐壳体间充填有相变材料，其特征在于储热罐连接有振动源。
进一步，振动源的振动频率为10 300Hz。所述的储热罐内设置的传热管通过支架或封头与储热罐连接，以把振动传 递给传热管。
所述的相变材料为水或水溶液或无机盐或有机物。所述的传热流体为水或 水溶液或导热油。
储热罐整体与基座采用地脚螺栓弹性连接。
.采用相变温度为一30 45'C的低温相变材料时，储热罐和传热管材料为聚乙 烯或金属，采用相变温度为6(TC以上高温相变材料时，储热罐和传热管材料为金属。
振动器的振动电机频率为10 300Hz， 一般以工频为主，可以根据需要采用 调频器调节， 一般储热罐在lmS以下振动电机功率可采用0.5 — lkW， 1-31113储热 罐电机功率可采用0.5—3kW， 3m3以上储热罐电机功率可采用3kW以上。振动 器的工作时间可根据相变所需时间的时间设定。
在振动源的作用下，储热罐带动传热管振动，使得相变材料与传热壁面的传 热得到了加强，减少过冷度，从而促进了储热罐内相变材料的相变速度。
所述的振动源与储热罐采用刚性连接，振动器可以设置在储热罐底部，也
可设置在储热罐其他部位与罐体连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于釆用本实用新型所采用的技术， 能减少储热过程相变过冷度，加快相变时间20 30%，提高能源利用率约10 20%，从而节省了运行成本。
图1本实用新型的一个实施例的结构示意图， 图2是本实用新型另一个实施例的结构示意图， 具体实施方式实施例一
参照图l，其中l储热罐支承架；2传热流体进口； 3储热室底板；4传热 流体盘管；5传热流体出口； 6相变储热材料进口； 7盘管支撑板；8相变储热材 料排出口； 9振动电机。
本实用新型所述的整体凝固式相变材料储热装置，包括设置在储热罐支承架 l上的储热灌，储热罐内装有盘管4作为传热管，传热管内装有传热流体，传热管的进口2、出口5与外部连通，传热管与储热罐壳体间充填有相变材料，储热 室底封板3、相变储热材料进口 6、相变储热材料排出口 8、盘管支撑板7，储热 罐上装有振动电机9作为振动源。
振动电机9的振动频率为10 300Hz。
所述的储热罐内设置的盘管4通过支架或封头与储热罐连接，以把振动传递 给盘管。
所述的相变材料为水或水溶液或无机盐或有机物。所述的传热流体为水或 水溶液或导热油。
储热罐整体与基座采用地脚螺栓弹性连接。
采用相变温度为一30 45。C的低温相变材料时，储热罐和传热管材料为聚乙 烯或金属，采用相变温度为60'C以上高温相变材料时，储热罐和传热管材料为 金属。
振动源的振动电机频率为10 300Hz, —般以工频为主，可以根据需要釆用 调频器调节， 一般储热罐在lr^以下振动电机功率可采用0.5 —lkW， 1-31113储热 罐电机功率可采用0.5—3kW， 3r^以上储热罐电机功率可采用3kW以上。振动 电机9的工作时间可根据相变所需时间的时间设定。
在振动电机9的作用下，储热罐带动盘管4振动，使得相变材料与传热壁面 的传热得到了加强，减少过冷度，从而促进了储热罐内相变材料的相变速度。
所述的振动电机9与储热罐采用刚性连接，振动电机9可以设置在储热罐底 部，也可设置在储热罐其他部位与罐体连接。
实施例二
参照图2，其中l储热罐支承架；2传热流体进口； 3储热室底板；41传 热流体管；5传热流体出口； 6相变储热材料进口； 71储热室顶封板；8相变储 热材料排出口； 9振动电机。
本实施例与实施例一相比，改变了传热流体管的形式，不再使用盘管，而使 用直管式传热流体管41,传热流体管41上端连接储热室顶封板71，下端连接储 热室底板3。
其余结构与实施例一相同。本实施例仅供说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型的保护范围 的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的构思范围的情况下还可 以做出各种变化，所有的等同技术方案也属于本实用新型的范围，本实用新型的 保护范围应当由权利要求书限定。
权利要求1. 整体凝固式相变材料储热装置，包括储热灌，储热罐内装有传热管，传热管内装有传热流体，传热管的进出口与外部连通，传热管与储热罐壳体间充填有相变材料，其特征在于储热罐连接有振动源。
2. 如权利要求1所述的整体凝固式相变材料储热装置，其特征在于振动源 的振动频率为10 300Hz。
3..如权利要求1或2所述的整体凝固式相变材料储热装置，其特征在于所 述的储热罐内设置的传热管通过支架或封头与储热罐连接，以把振动传递给传热 管。
4..如权利要求3所述的整体凝固式相变材料储热装置，其特征在于所述的相变材料为水或水溶液或无机盐或有机物，所述的传热流体为水或水溶液或导热油。
5..如权利要求4所述的整体凝固式相变材料储热装置，其特征在于储热罐 整体与基座采用地脚螺栓弹性连接。
专利摘要本实用新型所述的整体凝固式相变材料储热装置，包括储热灌，储热罐内装有传热管，传热管内装有传热流体，传热管的进出口与外部连通，传热管与储热罐壳体间充填有相变材料，储热罐连接有振动源。
文档编号F28D20/00GK201129951SQ20072011453
公开日2008年10月8日 申请日期2007年8月31日 优先权日2007年8月31日
发明者黄立维 申请人:黄立维