专利名称：一种组合型相变储热装置的制作方法
技术领域：
本发明属于相变储热和显热储热技术领域，公开了一种组合型相变储热装置。
背景技术：
在太阳能热利用、工业余热回收、采暖及空调等众多能源利用领域中，为了调整热能供应与实际需求之间的不一致，热能的储存是极为关键的一环。目前普遍使用的储热方式有两大类显热式储热和潜热式储热。显热蓄热主要是通过某种材料温度的上升或下降而存储热能，显热蓄热是各种蓄热方式中原理最简单、技术最成熟、材料来源最丰富，成本最低廉的一种，因而也是实际应用和推广得最普遍的一种。潜热式储热所依据的基本原理是，物质由固态转变为液态(熔解)，由液态转变为气态(气化)，或由固态直接转变为气态(升华)，都会吸收相变热；而进行逆过程时则释放相变热。与显热式储热相比，潜热式储热有两大明显优点储热密度大，即可以用很小的体积储存很多的热能；吸热过程和放热过程几乎是在恒温条件下进行，有利于与热源和负载相配
口 o在储热和放热的过程中，必然存在效率损失。尤其是储热过程的后期，由于储热介质的蓄热量增加到一定程度后，以及放热过程的后期，由于储热介质的蓄热量减少到一定程度后，传热效率降低，储热装置内一部分热无法交换利用，导致整体利用效率低下。
发明内容
本发明的目的在于针对显热储热和相变储热装置中的一些工程技术难题，提供一种能源利用率高、热量输出平稳、结构可靠，部件易于制造和安装，且综合成本经济的组合型相变储热装置。为了实现上述目的，本发明提供了一种组合型相变储热装置，其中包含储热罐、显热储热材料、相变储热介质、相变储热介质封装体，所述的相变储热介质密封装于相变储热介质封装体内，与显热储热材料共同实现储热或放热的过程。所述的相变储热介质封装体为球形、圆柱体或者其他几何体形状。所述的显热储热材料为硅酸盐类固体材料。所述的显热储热材料直接与工作介质接触。所述的显热储热材料为密度大于水的有机热载体油。所述的显热储热材料不直接与工作介质接触，通过管道或者换热板进行热量传递。所述的储热罐由金属材料制成，其形状为圆筒形或者立方体形，其布置形式可为立式或者卧式。所述的储热罐外层包括保温材料。本发明实施例的有益效果是通过将相变储热介质和显热储热材料同时使用，有效利用两种介质材料的储热放热性能优势，提高储热过程和放热过程的的热量交换量，平稳输出热量，从而提高储热装置的整体工作效率和可靠性。当结合首先被简要地描述的附图参照一下对本发明的更详细的描述时，本发明的这些和其他实施例、特征和优点对本领域技术人员来说将变得更加明显。
图I显示了本发明一种组合型相变储热装置的原理示意图。图2显示了本发明实施例工作介质直接接触显热储热材料的组合型相变储热装置结构示意图。图3显示了本发明实施例显热储热材料和相变储热介质封装体组合装配的结构示意图。
具体实施例方式以下详细描述应当参照附图阅读，其中在全部不同的图中相同的参考标号指代相同/相似的元件。不一定按比例绘制的附图示出了选择的实施例且并非意图限制本发明的范围。详细描述以举例而非以限制的方式说明了本发明的原理。本说明书显然将使本领域技术人员能够制造和利用本发明，并且描述了包括目前认为是执行本发明的最佳模式在内的本发明的若干实施例、改型、变型、备选方案和用途。另外，必须要注意的是，如本说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一”、“一个”和“该”包括多个指称对象，除非上下文清楚地另外指出。本发明公开了一种组合型相变储热装置的实施例和变型。下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细说明。请参照图1，图I为本发明一种组合型相变储热装置的原理示意图。所述的组合型相变储热装置包含储热罐2、显热储热材料11、相变储热介质12、相变储热介质封装体13，所述的相变储热介质12密封装于相变储热介质封装体13内，与显热储热材料11共同实现储热或放热的过程。热量输入工作介质31和热量输出工作介质32流过储热罐2，分别与相变储热介质封装体13及显热储热材料11进行热量交换。在本实施例中热量输入工作介质31和热量输出工作介质32与显热储热材料11不直接接触，是通过布置于显热储热材料11内部的蛇形弯管21进行换热。显热储热材料11由密封隔板22进行密封于储热罐2内。在本实施例中，布置于显热储热材料11内部的换热管道为蛇形弯管21，可选的，此部件可选用换热板或者螺旋盘管。储热罐2的外部包裹有保温材料4，可减少散热损失。图I所示的实施例中，相变储热介质封装体13为圆柱体形状，可选的，相变储热介质封装体13可加工成球体或者其他几何体形状。本图中所示储热罐2的形状为圆筒形，由金属材料制成，可选的，储热罐2的形状可制成立方体形。本图中所示储热罐2的布置形式为立式，可选的，储热罐2的布置形式可为卧式。请参照图2，图2显示了本发明实施例工作介质直接接触显热储热材料的组合型相变储热装置结构示意图。所述的显热储热材料14与相变储热介质12均装于储热罐2内，其中相变储热介质12封装于相变储热介质封装体13内。在此实施例中，热量输入工作介质31和热量输出工作介质32直接与显热储热材料14接触。在本实施例中显热储热材料14加工成球体形状。可选的,显热储热材料14可加工成圆柱体或者其他几何体形状。
请参照图3，图3显示了本发明实施例显热储热材料和相变储热介质封装体组合装配的结构示意图。所述的相变储热介质12封装于相变储热介质封装体13内，然后与显热储热材料15组合在一起，装在储热罐2内。本实施例中，热量输入工作介质31和热量输出工作介质32不直接与显热储热材料15接触，通过蛇形弯管24、25与显热储热材料15和相变储热介质封装体13进行热量交换。本实施例中，相变储热介质封装体13为球体形状，可选的，也可制作成圆柱体形状或者其他形状。储热罐2的外层包裹有保温材料4以减少热量损失。 本发明的公开内容是说明性的而不是限制性的。根据本公开内容，对于本领域技术人员来说，更多改型变得显而易见，并且这些改型将归入所附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种组合型相变储热装置，其中包含储热罐、显热储热材料、相变储热介质、相变储热介质封装体，其特征在于所述的相变储热介质密封装于相变储热介质封装体内，与显热储热材料共同作用实现储热或放热的过程。
2.根据权利要求I的组合型相变储热装置，其特征在于所述的相变储热介质封装体为球形、圆柱体或者其他几何体形状。
3.根据权利要求I的组合型相变储热装置，其特征在于所述的显热储热材料为硅酸盐类固体材料。
4.根据权利要求I的组合型相变储热装置，其特征在于所述的显热储热材料直接与工作介质接触。
5.根据权利要求I的组合型相变储热装置，其特征在于所述的显热储热材料为密度大于水的有机热载体油。
6.根据权利要求I的组合型相变储热装置，其特征在于所述的显热储热材料不直接与工作介质接触，通过管道或者换热板进行热量传递。
7.根据权利要求I的组合型相变储热装置，其特征在于所述的储热罐由金属材料制成，其形状为圆筒形或者立方体形，其布置形式可为立式或者卧式。
8.根据权利要求I的组合型相变储热装置，其特征在于所述的储热罐外层包括保温材料。
全文摘要
本发明公开了一种组合型相变储热装置，其包含储热罐、显热储热材料、相变储热介质、相变储热介质封装体，所述的相变储热介质密封装于相变储热介质封装体内，与显热储热材料共同作用实现储热或放热的过程。
文档编号F28D20/02GK102954725SQ20121034045
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者任松林, 彭志刚 申请人:上海骄英能源科技有限公司, 任松林, 彭志刚