[发明专利]一种自搅拌固液相变储热装置

说明书

本发明公开一种自搅拌固液相变储热装置，它包括储热室壳体，换热管道，自搅拌系统，储热材料，传热介质进口和传热介质出口；自搅拌系统安装于储热室壳体内；传热介质进口穿设储热室壳体底面与自搅拌系统的进口相通，自搅拌系统的出口与换热管道的进口相连通，换热管道的出口与传热介质出口相连通；传热介质出口穿设储热室壳体，与外部传热介质管道相通；储热材料封装于储热室壳体内。本发明结构简单，充放热迅速且效率高、可逆，即使储热材料容易产生相分离时，仍能确保储热材料的均匀稳定性，有效的降低了相变储热材料的过冷及相分离，保证储热室壳体温度分布均匀。

技术领域

本发明涉及一种具有自搅拌功能的固液相变储热装置。

背景技术

太阳能光热技术是太阳能利用的又一重要方向，对于减少化石能源利用，缓解能源危机具有重要的作用。但是，太阳辐射受昼夜、天气、季节等因素的影响不能连续稳定的提供热量，为保证连续稳定的利用太阳能，提高热利用效率，太阳能热利用系统中都会配备储热系统。相变储热材料，是利用材料的相变来达到储存或释放能量的材料，它是在太阳能光热技术储热系统中重要的一环。固-液相变储热材料储能密度大，是使用最多的相变材料。但在使用过程中，一些固-液相变材料会出现相分离，这需要在储热装置中加入搅拌装置。搅拌装置的加入能够减少固液相变材料的相分离，而搅拌装置会相应的增加能耗。

目前，带有自搅拌功能的固液相变储热装置并不多见，尤其是以传热气体介质作为动力的自搅拌储热装置更是没有。因此对于新型的自搅拌固液相变储热装置的研究有待进一步开展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种自搅拌固液相变储热装置，结构简单，充放热迅速且效率高、可逆，即使储热材料容易产生相分离时，仍能确保储热材料的均匀稳定性。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种自搅拌固液相变储热装置，它包括储热室壳体，换热管道，自搅拌系统，储热材料，传热介质进口和传热介质出口；自搅拌系统安装于储热室壳体内；传热介质进口穿设储热室壳体底面与自搅拌系统的进口相通，自搅拌系统的出口与换热管道的进口相连通，换热管道的出口与传热介质出口相连通；传热介质出口穿设储热室壳体，与外部传热介质管道相通；储热材料封装于储热室壳体内。

按上述方案，所述自搅拌系统包括转动箱、转动叶片、转动轴、转子，转动箱侧壁上设有自搅拌系统的进口和出口，转动叶片封装在转动箱内；转动轴位于转动箱中心与转动箱连接，转动叶片与转动轴连接固定，转子通过磁力吸附在转动箱的上端面上，转子可随转动叶片的转动而转动。

按上述方案，所述自搅拌系统设置有多个，多个自搅拌系统均匀分布并固定连接在储热室壳体底面上。

按上述方案，所述换热管道设置若干组，至少为一组，每一组换热管道均分为第一换热主管道、竖直均匀分布的若干个换热分支管道、第二换热主管道三部分；每一组换热管道中，若干个换热分支管道的进口均与第一换热主管道的出口相连通，若干个换热分支管道的出口均与第二换热主管道的进口相连通。

按上述方案，所述第一换热主管道的进口与单个自搅拌系统的出口相连通，第二换热主管道的出口与传热介质出口相连通。

按上述方案，所述的储热材料为固液相变储热材料，对液态情况下容易出现相分离的储热材料有较大的优势。

本发明所述自搅拌固液相变储热装置，主要应用于太阳能光热技术的储热系统中。

本发明中，所述的传热介质同时具有传热和作为自搅拌装置动力的功能。该传热介质经自搅拌系统的进口进入转动箱，依靠其产生的压力推动转动叶片以及转子的转动，以达到储热装置的自搅拌功能；当转动叶片转到转动箱出口处，传热介质进入换热管道中，以完成与储热材料的换热过程，故该传热介质具有传热和作为自搅拌装置动力的双重功能。