相变储能散热器制造技术

本发明专利技术涉及一种相变储能散热器，属于新型能源、节能环保领域，用于多种品位热能的储存和可控释放。包括：外保温箱体、储能单元，所述储能单元与保温外壳之间形成的自然对流散热流道，通过控制对流散热流道的开通和关闭，实现能量定时累计储存和释放。本发明专利技术在储能过程中可以完全隔热储能，同时也可以在储存工程中控制散热进行。装置储能容量大，体积小巧。独特开发配置的混合氯化石蜡低温相变储能材料，储能温度范围适合，无毒、无化学变化，反复使用储能温度范围和出热量不变，也没有过冷和过热现象发生，理化性能和可靠性双优。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种相变储能散热器，属于新型能源、节能环保领域，用于多种品位热能的储存和可控释放。
技术介绍
长期以来，我国能源消耗以煤炭、石油和天然气为主，煤炭资源的国度开采使用，以及中国经济发展过度依赖化石能源消耗必然影响能源安全，同时化石能源的开发与利用也直接造成对环境的巨大影响。在中国工业化进程中，能源始终是制约中国经济持续增长的瓶颈，节能减排逐渐成为宏观调控中能源开发利用的核心概念。改革开放30多年以来，随着能源市场化改革不断推进，能源工业进一步对外开放和国家对能源投入的增加，使得能源对经济社会发展的制约作用得到很大缓解。然而，21世纪以来，能源供求形势发生了新的变化，工业化和城市化的快速推进，导致高能耗行业的过快发展，能源消耗呈现高增长态势，在加速消耗常规化石能源的同时，对生态环境也产生了严重破坏。面对这种形势，中国应着眼于能源发展战略与生态文明建设，大力推进节能和清洁利用可再生能源。节能是我国可持续发展的一项长远发展战略，是我国的基本国策。狭义的讲，节能是指节约煤炭、石油、电力、天然气等能源。广义的讲，节能是指除狭义节能内容之外的节能方法，如节约原材料消耗，提高产品质量、劳动生产率、减少人力消耗、提高能源利用效率等。经过几十年的发展，特别是进入新世纪以来，我国新能源的开发和利用取得了长足的发展。整体上，我国新能源开发已经步入了快速发展期，从技术、装备到产业化都已有了相当的积累，为今后的大规模应用打下了良好的基础。目前中国新能源利用率低，需要根据不同矿种的产业发展程度，在其产业化初期通过政府政策鼓励加速产业化进程。政府通过正确引导，促使各大能源企业加大投资力度，使新能源得到有效开发，实现中国能源生产的长期可持续发展。当前，研制相变储能散热器不仅能够实现节能减排，同时还能实现新能源高效利用，为我国节能减排和新能源利用做出贡献。相变储能散热器是以相变储能材料（PCM）作为储能介质，PCM与外界热源进行换热，发生固-液相变，吸收储存能量；当外界环境需要能量时，可以控制放热速率用于对环境加热的目的。物质的相变包括固-液、固-气和液-气的转变，物质在相变过程一般是在等温或者近视等温条件下发生。利用物质的相变化，实现能量的储存或缓冲使用，已被人类广泛使用，根据应用需要选取合适的PCM，开发多用途的相变储能及散热器具有重要的工程和实际意义。
技术实现思路
本专利技术针对可再生能源品位（温度）低、回收利用率不高、不稳定不连续、不易储放应用的问题，设计出整合储存和释放两个过程，以期提高能源利用率和可控储放，达到高效利用能源的目的，实现节能减排和新能源利用的相变储能散热器。技术解决方案相变储能散热器，包括：外保温箱体、储能单元，所述储能单元与保温外壳之间形成的自然对流散热流道，通过控制对流散热流道的开通和关闭，实现能量定时累计储存和释放。所述外保温箱体上部设有可开启调节上盖，底部设有底部篦子通风盖，底部设有底部篦子通风盖、总加热管进口和总加热管出口，所述外保温箱体内还设有并排放置且形状、结构均相同的储能单元，储能单元底部通过总加热管并联连接。所述储热单元，包括单元容器外壳，单元容器外壳内设加热环管和相变材料，每个储热单元内加热环管在底部由总加热管并联连接，通过单元内环形加热管，形成热源介质从由总加热管进口流进，热量通过对流-导热-相变传输给相变材料，然后从总加热管另一端出口流出。所述底部篦子通风盖，是由已冲压通风孔的保温箱底板和置于保温箱底板上的带有花孔的调节插板形成的的风量调节装置，调节板能够带冲压通风孔的保温箱底板上插拨移动，用于调节底部通风孔关闭，空气不能流过垂直通道，无热量交换；调节板11抽出，底部通风孔打开，空气自然对流通过垂直通道，和储热单元外壁换热，热量散发到周围环境中。本专利技术主要具有以下特点：（1）储能温度范围宽：选择不同种类的相变储能材料，可以实现从低温到高温一系列的储能散热装置应用；（2）能源平衡利用：本专利技术最适合于间歇式低温余热、太阳能等的回收利用，平衡热能的过剩与不足使用；（3）单元任意集成：任意安装组合储能单元数量，最佳化储能量、储能速率和散热速率；（4）安装简单方便：储能单元模块插槽式插入，螺丝固定，加热管快速螺纹连接，顶部保温盖和底部通风格栅也是组合与保温壳体上，安装快速简单；（5）储放热效率高：储能单元容量和加热面设计配比合理，储能速度快、效率高；垂直流道间隙、高宽比等尺寸优化设计，自然对流散热速度快；（6）散热速率可控：根据实际应用对加热温度和速率的要求，通过调整上盖板10的开启率和花孔调节插板11的开启量，可控制散热速率；（7）使用范围宽广：本专利技术相变储能散热器可实现从25oC-1000oC范围内的热能储存，可广泛应用于余热和废热回收、太阳能采暖、地热能、阳光温室等领域；（8）功能改造升级：在该专利技术基础上，便于改造、升级和连接其他设备。本专利技术结构简单，在保持基本储热单元结构不变的条件下，实现外形和功能的改造升级，同时还方便连接其他附属设备。本专利技术的特点（1）储能散热一体化：储能过程需要保温隔热，散热过程要求解除所有隔热材料，本专利技术从装置结构、组合形式以及执行机构的巧妙设计，集储能和散热功能为一体。在储能过程中可以完全隔热储能，同时也可以在储存工程中控制散热进行。装置储能容量大，体积小巧，外观漂亮，是家庭、商业建筑、野外度假酒店、露营帐篷、设施农业阳光温室等利用不过太阳能加热的非常有效装备。（2）性能稳定可靠：独特开发配置的混合氯化石蜡低温相变储能材料，储能温度范围适合，无毒、无化学变化，反复使用储能温度范围和出热量不变，也没有过冷和过热现象发生，理化性能和可靠性双优。（3）组合集成化：专利技术装置设计插槽结构，可以任意插入组合储能单元数量，根据用途，最佳化储能量、储能速率和散热速率。（4）储热单元强化：开发设计膨胀石墨纤维混合石蜡、泡沫金属混合石蜡、大孔隙率固体混合石蜡等高效高能储热单元，不仅增加储热单元的储热量和速率，而且拓展了应用范围。（5）适用范围广：储热单元标准化设计，装置可以任意更换不同温度范围的储热单元模块，实现不同范围温度区间的应用场合，一般情况下热源温度在25oC-1000oC范围内的都可使用。（6）散热速率可控：根据应用场合对加热温度和速率的要求，通过调节上盖板和底部花孔插板的开启量，完全控制装置的散热速率。附图说明图1为本专利技术相变储能散热器结构示意图；图2为本专利技术相变储能散热器俯视图；图3为图2剖面图；图4为图1剖面图；图5为本专利技术相变储能散热器储能单元示意图；图6为图5的侧面图；图7为图5俯视图。具体实施方式实施例1（1）低温相变储能散热器本专利技术针对太阳能采暖、烘干干燥、温室加热、太阳能房等利用过程中存在的不连续性和不稳定性，设计储能散热。整合储存和释放两个过程，提高能源利用率，节约能源，零排放利用。装置设计：外形尺寸：940x260x75本文档来自技高网...

【技术保护点】
相变储能散热器，包括：外保温箱体（8）、储能单元(9)，其特征在于，所述储能单元（9）与保温外壳（8）之间形成自然对流散热流道（6），通过控制对流散热流道（6）的开通和关闭，实现能量定时累计储存和释放。

【技术特征摘要】
1.相变储能散热器，包括：外保温箱体（8）、储能单元(9)，其特征在于，所述储能单元（9）与保温外壳（8）之间形成自然对流散热流道（6），通过控制对流散热流道（6）的开通和关闭，实现能量定时累计储存和释放。
2.根据权利要求1所述的相变储能散热器，其特征在于，所述外保温箱体（8）上部设有可开启调节上盖（10），底部设有底部篦子通风盖（2），底部设有底部篦子通风盖2、总加热管进口（1）和总加热管出口（12），所述外保温箱体（8）内还设有并排放置且形状、结构均相同的储能单元（9），储能单元（9）底部通过总加热管（1）并联连接。
3.根据权利要求1所述的相变储能散热器，其特征在于，所述储热单元（9），包括单元容器外壳（5），单元容器外壳（5）内设加热环管（4）和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚雄，
申请(专利权)人：内蒙古博特科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15