[发明专利]热管式相变储能装置

说明书

一种热管式相变储能装置，属于储能技术领域。该储能装置包括外壳，螺栓，热管，腔体；外壳为圆柱形结构，由外壳围成的腔体内填充有用于与外界进行换热的相变储能材料。本发明提出了一种热管式相变储能装置，在储能装置内布置了热管，当上表面温度降低时，可以通过热管将相变储能装置底部热量传递至上表面，实现了装置对外换热的稳定，提高了放热效率；并对热管进行了改进，热管轴线与侧边有5~15°夹角，底部设计为球状结构，增大了底部换热面积，减小了自然对流流动阻力。

技术领域

本发明涉及一种热管式相变储能装置，涉及储能技术领域。

背景技术

现有的相变储能装置大多通过导热与外界进行换热，但当换热面位于上表面时，随着散热温度降低，相变材料在上表面凝固为固体，严重阻碍了相变储能装置与外界的换热。

发明内容

本发明的目的就是提供一种外换热稳定，放热效率高的热管式相变储能装置。

一种热管式相变储能装置，其特征在于：该储能装置包括外壳，外壳由筒状侧壁和圆形底部组成，围成圆柱形腔体；上述外壳的圆形底部通过螺栓安装若干热管；上述热管采用异形设计，热管轴线与侧边夹角为5~15°；热管底部设计为球状结构，球状结构的半径为2~3倍热管上表面半径；热管的总体积占腔体内部总体积15-20%；腔体内填充有用于与外界进行换热的相变储能材料。

在储能装置内布置了热管，当上表面温度降低时，可以通过热管将相变储能装置底部热量传递至上表面，实现了装置对外换热的稳定，提高了放热效率；上述热管采用异形设计，热管轴线与侧边夹角为5~15°，增大热管底部换热面积，加快装置底部热量向上传递速率；且将热管底部设计为球状结构，减小了底部相变材料自然对流的流动阻力，球状结构的半径为2~3倍热管上表面半径，保证热管之间有足够的空间，充分利用相变材料自然对流增强换热。上述热管的总体积所占器件内部总体积15-20%，在保证了散热量的前提下，不影响器件内部相变材料的填充，保证储能量。

所述的一种热管式相变储能装置，其特征在于：上述热管布置方式为等面积或等热流法均匀布置。使表面散热均匀，加快放热速度。

所述的一种热管式相变储能装置，其特征在于：上述外壳、螺栓与热管为高导热系数材料。若填充相变储能材料为无机盐类，则应选用抗腐蚀、不会发生化学反应的材料。

附图说明

图1是一种热管式相变储能装置；

图中标号名称：1外壳，2螺栓，3热管，4腔体。

具体实施方式

下面结合图1对一种热管式相变储能装置运行过程作详细说明。

在装置向上表面散热时，随着上表面温度降低，底部温度还较高，热量通过热管从底部快速传递到上表面，防止上表面相变材料相变阻碍上表面的换热；同时底部热量沿热管向上传递过程中，沿热管形成了均匀的温度梯度，热管底部的球状结构也不会阻碍装置底部的向上的自然对流，这样就提高了散热效率。