[实用新型]一种换热盘管接口外置的相变储能装置

说明书

本实用新型提供的一种换热盘管接口外置的相变储能装置，属于储能领域，包括换热盘管、罐体、温度显示器、外置接口区和相变材料，采用了多排毛细管连接的换热盘管进行换热，通过相变材料的相变过程储存热能，实现高效利用太阳能、烟气余热或者工业余热，能够克服传统储能装置储能密度低、蓄放热速度慢等问题，并将换热盘管接口外置，避免了换热盘管接口漏水时对相变材料造成污染。

技术领域

本实用新型涉及储能装置，具体涉及一种换热盘管接口外置的相变储能装置。

背景技术

太阳能在其使用过程中由于昼夜交替和季节性变化等因素的影响以及阴晴云雨等因素的制约，太阳能的间断性和不稳定性就会显露出来。从而针对太阳能资源的高效利用，就可以通过相变储能装置储能的方式来保证太阳能利用的稳定与持续。

餐饮服务以及工业生产中往往会产生大量的烟气余热、工业废水废气的余热，余热回收利用不仅能够节能减排，还能够提高企业的能源结构。但烟气余热与工业余热的产生同样存在间断性和不稳定性，同时与用户的需求之间也存在着一定的时间差。从而针对余热资源的高效利用，也可以通过相变储能装置储能的方式来保证余热利用的稳定与持续。

传统的太阳能热利用方式多通过热水储能。这种储热方式虽然利用形式简单，但由于利用的是水的显热进行储热，其储能密度小，并且储能装置体积大，出水水温也会不断下降。相变储热是指相变材料在相变温度下发生物相变化，并伴随着吸收或放出热量，即采用相变的形式储存热能。相较于传统的储热方式，其优点在于：相变储热利用相变材料的潜热进行热量储存，储能密度大，储能装置相对体积更小，热能可利用时间长，出水水温更均匀，用户使用时方便舒适。

专利号为CN201320865779.4的实用新型专利公开了一种储能换热装置及储能罐装置，其储能换热装置安装在储能罐内，包括换热管和卡座，换热管为螺旋状的铜管，换热管通过卡座安装到储能罐内，该实用新型通过采用螺旋状的换热管增加换热面积，提高换热量，实现热量的存储与释放。如果储能材料采用相变材料，由于相变材料的导热系数很低，即使换热管的导热系数很高，但该换热管在同一截面上只有两个热量传递源，储能时换热管的有效熔化范围仍然有效，对相变材料加热熔化能力有限。因此为了缩短储能罐内相变材料的储能时间，提高储能效率，不仅需要增加换热管道的表面积，还需要强化有效熔化范围，增加换热点位，在储能装置的同一截面形成多个热量传递源，同时，将换热盘管的接口设置于相变储能罐体外，避免换热盘管接口漏水造成相变材料污染。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种换热盘管接口外置的相变储能装置，能够通过相变材料的相变过程储存热能，实现高效利用太阳能、烟气余热或者工业余热，能够克服传统储能装置储能密度低、蓄放热速度慢等问题，并将换热盘管接口外置，避免了换热盘管接口漏水时对相变材料造成污染。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种换热盘管接口外置的相变储能装置，其特征在于：包括换热盘管、罐体、温度显示器、外置接口区和相变材料，其中，换热盘管包括毛细管、集水干管、分水干管、出水口、进水口、排气阀和毛细管固定装置；罐体包括外筒壁、保温层和内筒壁；集水干管和分水干管之间并联了多排毛细管，毛细管之间保持相同的水平间距，并采用毛细管固定装置固定彼此的相对位置，集水干管的一端连接着出水口，另一端设置堵头，分水干管的一端连接着进水口，另一端设置堵头，换热盘管整体为同程式管路结构，集水干管与出水口之间设有排气阀；换热盘管的毛细管主体位于罐体的内筒壁内，内筒壁其余空腔填充相变材料，换热盘管的管路接口均位于外置接口区，出水口、进水口、温度显示器和排气阀均固定在外置接口区的外侧。

所述的毛细管在竖直平面内为蛇形盘管结构，毛细管的管径不大于1cm，毛细管在竖直方向上的间距不大于5cm，换热盘管的多排毛细管之间的水平间距不大于5cm。

所述的相变材料为相变温度为40℃至60℃的石蜡，所述的罐体的保温层材质为聚氨酯发泡材料或者岩棉。