[发明专利]一种结合板式换热器的相变蓄能装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种相变蓄能装置，特别是结合板式换热器的相变蓄能装置，该相变蓄能装置可用于空调、热水供应，属于能源技术领域。

背景技术

蓄能技术具有“移峰填谷”的作用，可调整用户负荷，提高能源利用效率，缓解电网压力，是帮助解决我国能源供给和能源消耗匹配矛盾的重要方法，也是合理利用能源及减轻环境污染的有效途径。综合比较能量储存方式，相变蓄能具有结构紧凑，体积小，换热效率高，蓄能放能温度恒定，易与运行系统匹配等优点。相变蓄能装置是相变蓄能供能系统的核心设备。

现有的蓄能装置有管外蓄能、管内蓄能、容器蓄能等，这些蓄能装置在蓄能过程中，随着蓄能材料相变过程的进行换热热阻增大，换热效率降低，蓄能时间延长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提高蓄能装置的换热效率，降低蓄能时间。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种结合板式换热器的相变蓄能装置，包括两块夹紧板，由多块蓄能板块水平叠加成而的蓄能板块排被夹紧在两块夹紧板之间，一块夹紧板上连通有进液口及出液口，其特征在于：每块蓄能板块由两块换热板片钎焊而成，在两块换热板片之间填充有相变材料，在每块换热板片上开有一排夹角α呈150°～165°的人字形凹槽，每个人字形凹槽的宽度为6～10mm，深度为3～5mm，相邻两个人字形凹槽的间距为6～10mm，多块蓄能板块水平叠加后，由人字形凹槽组成热交换通道，冷媒或热媒由进液口进入后经过热交换通道后自出液口出。

优选地，所述蓄能板块排通过贯穿其中的上导杆和下导杆固定在两块夹紧板之间，在两块夹紧板之间还设有用于将所述蓄能板块排压紧的夹紧螺栓。

优选地，在由所述夹紧板的外侧敷保温材料。

本发明的有益效果：与现有的管外蓄能、管内蓄能、容器型蓄能等装置相比，本发明板式换热器相变蓄能装置具有传热能力强，换热系数大(3000-6000W／(m².K))，蓄冷释冷时间短，功率大，体积小，换热效率高等优点；同时由于板式换热器相变蓄能装置的板片数量可以根据需要增加或减少，故此装置结构简便且节能。

附图说明

图1是本发明一种结合板式换热器的相变蓄冷装置结构示意图；

图2是蓄能板块的结构示意图；

图3是换热板片的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1所示，本发明提供的一种结合板式换热器的相变蓄能装置，包括固定夹紧板1和活动夹紧板2，由多块蓄能板块6水平叠加成而的蓄能板块排由上导杆3和下导杆4固定在固定夹紧板1和活动夹紧板2之间，并由夹紧螺栓5将蓄能板块排压紧，上导杆3、下导杆4、固定夹紧板1、活动夹紧板2和夹紧螺栓5均为不锈钢材料。在板式换热器相变蓄能装置的外侧敷保温材料(如硅酸铝复合材料)，与外界几乎不发生热交换以保证换热效率。

结合图2，每块蓄能板块6由两块换热板片8钎焊而成，其间填充相变材料7。相变材料7可以无机盐、有机物等，如正十六烷、正十四烷、氟化钠和水的共晶盐、水合氯化钙、Na₂HPO₄、石蜡等。

结合图3，在每块换热板片8上开有一排夹角α呈150°～165°的人字形凹槽12，传统人字形凹槽12的角度为120°左右，本发明采用150°～165°的目的是目的不仅打破流体流动边界层和减小流动阻力更重要是减小蓄能板块6内部相变材料7的换热热阻。每个人字形凹槽12的宽度为6～10mm，深度为3～5mm，相邻两个人字形凹槽12的间距为6～10mm，其目的是强化相变材料7的换热效率。多块蓄能板块6水平叠加后，由人字形凹槽12组成热交换通道9，冷媒或热媒由进液口11进入后经过热交换通道9后自出液口10出。

蓄冷时，蓄能板块6内放相变材料7(如氟化钠和水的共晶盐)，冷媒从进液口11进入板式换热器相变蓄能装置，冷媒通过热交换通道9与蓄能板块6内的相变材料7进行热交换使相变材料7发生相变(液态—固态)，经过热交换后冷媒从出液口10流出。

蓄热时，蓄能板块6内放蓄热相变材料7(如石蜡)，热媒从进液口11进入板式换热器相变蓄能装置，热媒通过热交换通道9与蓄能板块6内的相变材料7进行热交换使相变材料7发生相变(固态—液态)，经过热交换后热媒从出液口10流出。