一种复合相变蓄热装置的制作方法

本发明涉及热储能，尤其涉及一种复合相变蓄热装置。

背景技术：

1、相变蓄热装置主要依靠内部的相变材料来存蓄热能，再通过换热工质进行换热，解决热量使用在时间和空间上不匹配的问题，被广泛应用于多种系统中，其蓄放热效率影响着整个系统的性能。蓄热装置是相变蓄热系统的关键组成部分，其安全性、密封性以及蓄热效率是相变蓄热系统研究的关键，优异的蓄热装置除了能满足相变材料蓄热以外，还要能够提升相变材料的蓄放热效率并防止相变材料的泄漏。

2、为此，设计并开发一种相变蓄热装置，用来提高相变材料等需热效率，成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种复合相变蓄热装置，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种复合相变蓄热装置，包括相变蓄热箱体，所述相变蓄热箱体由前壁板、后壁板、顶壁板、左壁板、右壁板、底壁板围护形成，所述前壁板、后壁板、顶壁板、左壁板、右壁板、底壁板内均填充第一相变材料；所述相变蓄热箱体内填充有第二相变材料，所述第二相变材料内布置有换热盘管，所述换热盘管的一端设于所述前壁板形成前侧热媒加热进出口，所述换热盘管的另一端穿出所述第二相变材料并在所述后壁板形成后侧热媒加热进出口。

3、作为优选，所述前壁板、后壁板、顶壁板、左壁板、右壁板、底壁板外均设有压力传感器，所述压力传感器用于监测所在壁板的工作压力。

4、作为优选，所述前壁板、后壁板、顶壁板、左壁板、右壁板、底壁板外均设有温度传感器，所述温度传感器用于监测所在壁板中所述第一相变材料的温度。

5、作为优选，所述顶壁板设置有第二顶部压力传感器，所述第二顶部压力传感器贯穿所述顶壁板，用于监测所述相变蓄热箱体内的工作压力。

6、作为优选，所述顶壁板设置有第二顶部温度传感器，所述第二顶部温度传感器贯穿所述顶壁板，用于监测所述相变蓄热箱体内的所述第二相变材料的温度。

7、作为优选，所述第一相变材料内布置有第一相变材料加热盘管，所述第一相变材料加热盘管连接外部保温热源。

8、作为优选，所述第一相变材料加热盘管的两端接口从所述相变蓄热箱体的同一外侧引出后连接所述外部保温热源。

9、作为优选，所述外部保温热源为新能源热源。

10、作为优选，所述相变蓄热箱体外还设有保温层。

11、作为优选，所述前壁板、后壁板、顶壁板、左壁板、右壁板、底壁板均由围护结构围合而成，所述第一相变材料填充于所述围护结构中。

12、本发明公开了以下技术效果：

13、本装置采用第二相变材料作为蓄热、放热的主要材料，通过换热盘管实现第二相变材料的蓄热与放热，第二相变材料和换热盘管共同构成复合相变蓄热结构；由前壁板、后壁板、顶壁板、左壁板、右壁板、底壁板构成复合相变蓄热结构的围护结构，在壁板中添加第一相变材料，利用第一相变材料的蓄热特性，减少第二相变材料的热量损失；各壁板中的第一相变材料内均设置加热盘管，保证壁板温度大于等于第二相变材料的温度，通过加热少量的第一相变材料，来达到避免第二相变材料发生热量损失的目的，可大幅提高第二相变材料的蓄热效率。

技术特征：

1.一种复合相变蓄热装置，其特征在于，包括相变蓄热箱体，所述相变蓄热箱体由前壁板（1）、后壁板（2）、顶壁板（3）、左壁板（4）、右壁板（5）、底壁板（6）围护形成，所述前壁板（1）、后壁板（2）、顶壁板（3）、左壁板（4）、右壁板（5）、底壁板（6）内均填充第一相变材料（7）；所述相变蓄热箱体内填充有第二相变材料（8），所述第二相变材料（8）内布置有换热盘管（9），所述换热盘管（9）的一端设于所述前壁板（1）形成前侧热媒加热进出口（101），所述换热盘管（9）的另一端穿出所述第二相变材料（8）并在所述后壁板（2）形成后侧热媒加热进出口（201）。

2.根据权利要求1所述的复合相变蓄热装置，其特征在于，所述前壁板（1）、后壁板（2）、顶壁板（3）、左壁板（4）、右壁板（5）、底壁板（6）外均设有压力传感器，所述压力传感器用于监测所在壁板的工作压力。

3.根据权利要求2所述的复合相变蓄热装置，其特征在于，所述前壁板（1）、后壁板（2）、顶壁板（3）、左壁板（4）、右壁板（5）、底壁板（6）外均设有温度传感器，所述温度传感器用于监测所在壁板中所述第一相变材料（7）的温度。

4.根据权利要求1或2或3所述的复合相变蓄热装置，其特征在于，所述顶壁板（3）设置有第二顶部压力传感器（304），所述第二顶部压力传感器（304）贯穿所述顶壁板（3），用于监测所述相变蓄热箱体内的工作压力。

5.根据权利要求4所述的复合相变蓄热装置，其特征在于，所述顶壁板（3）设置有第二顶部温度传感器（305），所述第二顶部温度传感器（305）贯穿所述顶壁板（3），用于监测所述相变蓄热箱体内的所述第二相变材料（8）的温度。

6.根据权利要求1所述的复合相变蓄热装置，其特征在于，所述第一相变材料（7）内布置有第一相变材料（7）加热盘管，所述第一相变材料（7）加热盘管连接外部保温热源。

7.根据权利要求6所述的复合相变蓄热装置，其特征在于，所述第一相变材料（7）加热盘管的两端接口从所述相变蓄热箱体的同一外侧引出后连接所述外部保温热源。

8.根据权利要求7所述的复合相变蓄热装置，其特征在于，所述外部保温热源为新能源热源。

9.根据权利要求1所述的复合相变蓄热装置，其特征在于，所述相变蓄热箱体外还设有保温层（10）。

10.根据权利要求1所述的复合相变蓄热装置，其特征在于，所述前壁板（1）、后壁板（2）、顶壁板（3）、左壁板（4）、右壁板（5）、底壁板（6）均由围护结构围合而成，所述第一相变材料（7）填充于所述围护结构中。

技术总结
本发明涉及热储能技术领域，具体公开一种复合相变蓄热装置，包括相变蓄热箱体，所述相变蓄热箱体由前壁板、后壁板、顶壁板、左壁板、右壁板、底壁板围护形成，各壁板内均填充第一相变材料；相变蓄热箱体内填充有第二相变材料，第二相变材料内布置有换热盘管，换热盘管的一端设于前壁板形成前侧热媒加热进出口，换热盘管的另一端穿出第二相变材料并在后壁板形成后侧热媒加热进出口。本装置采用第二相变材料作为蓄热、放热的主要材料，通过换热盘管实现第二相变材料的蓄热与放热，并在第二相变材料周围设置包含有第一相变材料的围护结构，通过保持第一相变材料的温度来实现避免第二相变材料发生热量损失的目的，进而提高装置的蓄热效率。

技术研发人员：梁松,娄宗勇,贺晓,高轶德,冯文慧,王博,赵晓强,张曼,张磊,王同周,冯文昊
受保护的技术使用者：承德石油高等专科学校
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21