[实用新型]一种磁控翅片自适应布置的相变储热装置

说明书

本实用新型属于相变储能技术技术领域，尤其涉及一种磁控翅片自适应布置的相变储热装置，包括壳体，壳体内设有相变材料，所述壳体中心设有基管，基管外从上至下设有多个环形翅片，基管两端伸出壳体设置，所述基管上位于壳体内部的部分侧壁上对称的设有条状卡槽，所述环形翅片内边缘设有两个对称的凸块，环形翅片通过凸块与条状卡槽滑动卡接，所述壳体顶部和底部分别设有一块环形电磁铁，所述环形电磁铁套设于基管外，每块环形电磁铁通过导线与电源联通，本实用新型能够实现储热与放热过程的协同强化，显著降低储放热周期。

技术领域

本实用新型属于相变储能技术技术领域，尤其涉及一种磁控翅片自适应布置的相变储热装置。

背景技术

热储能技术是以储热材料为媒介，将太阳能光热、地热、工业余热、低品位废热等或者将电能转换为热能储存起来，在需要的时候释放，以解决由于时间、空间或强度上的热能供给与需求间不匹配所带来的问题，最大限度地提高整个系统的能源利用率。相比于显热储热技术，潜热储热具有单位体积储热密度大的优点，且在相变温度范围内具有较大能量的吸收和释放，存储和释放温度范围窄，有利于充热放热过程的温度稳定。然而，相变材料的导热系数往往较低，成为制约蓄热器传热性能的关键问题。

翅片作为强化传热最基本以及最常见的手段，具有制造成本低，使用方便，强化效果明显等优点。对于垂直式双管式相变蓄热器，流体在内管流动，环形空间填充相变材料。储热时，热流体自上而下进入内管，在进口处热流体与相变材料的温差大，熔化速率高，而随着热量的释放，热流体与下部相变材料间的温差减小，熔化速率降低。在储热过程中，采用下密上疏的环形翅片布置能够强化熔化速率。在放热时，冷体自下而上进入内管，应采用下疏上密的环形翅片布置。但是，一个完整的循环包括储热与放热过程，翅片布置应该能够同时强化储热和放热性能。然而储热和放热性能最佳时对应的翅片布置形式是矛盾的，因此有必要采用新技术实现翅片布置的自适应调节。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种磁控翅片自适应布置的相变储热装置，翅片在磁场作用下沿指定长度导槽移动到指定位置，在储热过程时翅片布置为上疏下密设计，在放热过程时翅片布置为上密下疏设计，使得该装置具有最佳的储热与放热性能，显著降低储放热周期。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种磁控翅片自适应布置的相变储热装置，包括壳体，壳体内设有相变材料，所述壳体中心设有基管，基管外从上至下设有多个环形翅片，基管两端伸出壳体设置，所述基管上位于壳体内部的部分侧壁上对称的设有条状卡槽，所述环形翅片内边缘设有两个对称的凸块，环形翅片通过凸块与条状卡槽滑动卡接，所述壳体顶部和底部分别设有一块环形电磁铁，所述环形电磁铁套设于基管外，每块环形电磁铁通过导线与电源联通，具体使用储热时，管内热流体自上而下流动，仅装置底部电磁铁通电，在磁力吸引下翅片不断向底部移动，呈下密上疏布置，加快相变材料的熔化；放热时，管内热流体自下而上流动，仅装置顶部电磁铁通电，翅片在磁力吸引下沿槽道移动，呈上密下疏布置，促进相变材料的凝固。

进一步的，所述条状卡槽沿着基管从上至下设有多条，每个条状卡槽相互断开不连通。

进一步的，所述条状卡槽沿着基管从上至下设有六条，从上至下分别为第一条状卡槽、第二条状卡槽、第三条状卡槽、第四条状卡槽、第五条状卡槽和第六条状卡槽，所述第一条状卡槽长度小于第二条状卡槽长度，第二条状卡槽长度小于第三条状卡槽长度，且第一条状卡槽长度等于第六条状卡槽长度，第二条状卡槽长度等于第五条状卡槽长度，第三条状卡槽长度等于第四条状卡槽长度。

进一步的，所述环形翅片材质为铁。

本实用新型具有的优点是：

1.本实用新型在储热时，翅片布置为上疏下密，热流体自上而下流动，能够充分利用热流体与冷相变材料的传热温差，显著加快相变材料的熔化速率；