[发明专利]一种相变蓄热和/或蓄冷设备

说明书

本发明属于蓄热和/或蓄冷设备技术领域，具体涉及一种相变蓄热和/或蓄冷设备，包括热换空间，并且，热换空间内部设置有相变材料和热换流体，其中，热换流体充满热换空间，使得相变材料能够完全浸泡在热换流体中。通过将热换空间中充满热换流体，使得相变材料能够完全浸泡在热换流体中，使得相变材料能够与热换流体直接接触进行热量传递，有效地避免现有技术中相变材料封装层形成的热阻，从而有效地缩小了热换流体与相变材料热量传递所需要的温差大小，以达到缩小相变蓄热和/或蓄冷设备储能和/或释放能量时极限温差的目的。

技术领域

本发明涉及蓄热和/或蓄冷设备技术领域，尤其涉及一种相变蓄热和/或蓄冷设备。

背景技术

相变蓄热和/或蓄冷是一种以相变储能材料为基础的高新储能技术，主要分为热化学储热、显热储热和相变储热。热化学储热虽然蓄热和/或蓄冷密度大，但不安全且蓄热和/或蓄冷过程不可控，严重影响其推广应用。显热储热是目前应用最广的一种储热方式，然而它的储热密度小。相变储热的储热密度是显热储热的5～10倍甚至更高，并且，相变蓄热和/或蓄冷具有温度恒定和蓄热和/或蓄冷密度大的优点。相变储热和/或蓄冷设备作为解决能源供应时间与空间矛盾的有效手段，是提高能源利用率的重要途径之一，并且，蓄热和/或蓄冷技术能够解决热能供给与需求失配的矛盾，在太阳能利用、电力“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景，是世界范围内的研究热点。

现有技术中，相变蓄热和/或蓄冷主要是将相变蓄热和/或蓄冷材料封装起来，令相变材料在一个密封的空间中进行固态和液态之间的变换，达到储能放能的目的。现有技术中，相变蓄热和/或蓄冷材料的封装表面具有热阻，故在进行能量储存或释放时，为了克服封装表面的热阻，相变材料要与封装表面外界物质发生热量传递，相变材料的温度与封装表面外界物质的温度必然存在克服装表面热阻的温差。

例如，一般相变蓄热和/或蓄冷设备中克服封装表面热阻进行热传递需要的温差为5℃，相变材料的相变点为60℃。蓄热时，只有当蓄热水温高于相变材料相变点5℃才能进行热传递，实现相变材料的蓄热，即只有外界蓄热水温大于65℃才能实现外界蓄热水的热量向内部相变材料转移，使得相变材料的温度升高，直到相变材料发生相变，达到蓄热的目的。释放热量时，只有当蓄热水温低于相变材料相变点5℃时才能够进行热量的传递，以达到释放热量，即只有外界蓄热水温小于55℃才能实现内部相变材料的热量向外部的蓄热水转移，使得相变材料温度降低，直到相变材料发生相变，实现热量的释放。由此能够得到该相变蓄热和/或蓄冷设备蓄热时外界蓄热水的极限温度，即外界蓄热水的最小温度为65℃，释放热量时，外界蓄热水的极限温度，即外界蓄热水的最高温度为55℃。故该相变蓄热和/或蓄冷设备能够输出的最高温度为55℃，与蓄热时提供蓄热水的最低温度65℃相差10℃。

因此，现有技术中相变材料的封装表面缩小了相变蓄热和/或蓄冷设备能够输出温度的范围，导致相变蓄热和/或蓄冷设备的运用范围受到限制。因此，缩小相变蓄热和/或蓄冷储能和/或释放能量时，所需外界温度的极限温差成为本领域中急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中相变蓄热和/或蓄冷设备储能和/或释放能量时，所需外界温度的极限温差较大的技术问题，本发明提供了一种相变蓄热和/或蓄冷设备。该设备通过相变材料与热换流体直接接触进行热传递，有效缩小相变蓄热和/或蓄冷设备储能和/或释放能量时，所需外界温度的极限温差，从而扩大了相变蓄热和/或蓄冷设备能够输出的温度范围。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明的相变蓄热和/或蓄冷设备，包括热换空间，并且，热换空间内部设置有相变材料和热换流体，其中，热换流体充满热换空间，使得相变材料能够完全浸泡在热换流体中。

进一步的，热换空间的底部设置有用于热换流体流入的第一开口，或者是，热换空间的顶部设置有用于热换流体流入的第一开口。