一种可控制相分离且高效的无机复合相变多能储热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可控制相分离且高效的无机复合相变多能储热器,包括金属箱体外壳、金属箱体内胆、无机复合相变材料、电加热组件、热交换器和驱动机构，金属箱体内胆内填充有内部导热介质，无机复合相变材料密封于若干个大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器和小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器内，驱动机构驱动若干个大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器和小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器缓慢旋转，热交换器包括底部热交换器和顶部热交换器，底部热交换器的右端设有外部高温传热介质流入管和外部低温传热介质流出管，顶部热交换器的右端设有进水管和出水管，本实用新型专利技术可以有效解决无机复合相变储热器存在的储热换热效率低问题，同时有效控制相分离。

An inorganic composite phase change multi energy heat storage device with controllable phase separation and high efficiency

【技术实现步骤摘要】
一种可控制相分离且高效的无机复合相变多能储热器
本技术涉及相变储能
，特别是一种可控制相分离且高效的无机复合相变多能储热器。
技术介绍
随着世界经济的快速发展，能源危机和环境污染已成为世界各国面临的难题，同样，伴随着我国经济的迅速发展，我国的能源消耗也保持了高速增长的势头。据国家能源局统计，工商业热力供应、建筑采暖热力能源消耗占到总能源消耗的50％以上，在国家推行“低碳绿色能源”国策的新形势下，推广可再生新能源、低碳能源供热技术，推行绿色节能供热势在必行。但峰谷电、太阳能、工业余热等新型热源方式都是具有间断性的能源，通过高效方式将这些热源的多余热量利用起来，将大大提高这些新型能源的利用率，缓解人类的热力供应能源危机。市场上现有的水箱储热和有机复合相变储热产品，虽然可以起到热量存储的作用，但因为储能密度低、可利用热量存储少，导致因占地面积大、储热效率低而得不到有效的市场推广；而无机复合相变材料的单位体积内可用储能密度为相同温差条件下水可用储能密度的5～10倍，单位体积内可用储能密度为相同温差条件下有机复合相变储能密度的2～5倍；所以在同样储能量的要求下，其所用的体积仅为传统的热水箱体积的1/4～1/15，仅为有机复合相变产品的1/2～1/5，由于体积的缩小，减小了对实际应用的限制，从而扩大了市场使用范围。虽然无机复合相变材料储能密度大，但由于多数无机相变材料，存在过冷和比较严重的相分离现象，同时存在一定的腐蚀性，如不解决以上三种现象，将会严重影响无机复合相变产品的储热转化效率和使用寿命。当前行业内的无机复合相变储热产品多为换热盘管与无机复合相变材料直接接触换热，或采用陶瓷罐装相变材料，水与陶瓷罐外壁接触换热方式，存在相变材料腐蚀换热盘管导致泄漏而是产品丧失功能或因相变材料膨胀压力导致陶瓷管破裂使相变材料外泄的隐患，同时若腐蚀性相变材料随换热系统外泄将导致安全隐患。同时,当前市场上的无机复合相变储热产品，本身无加热功能，需外辅电锅炉或其他热源提供热量，不能做为单独产品使用。另外当前市场上的无机复合相变储热产品，虽然可部分解决相分离的问题，但因产品设计结构不合理，导致储热放热效率较低，同时因结构不合理无法从根本上解决相分离问题，导致储热效率衰减严重，大大减少了产品的使用寿命。
技术实现思路
为了克服上述不足，本技术的目的是要提供一种可控制相分离且高效的无机复合相变多能储热器,可以有效解决无机复合相变蓄热器存在的储热换热效率低问题，同时有效控制相分离。为达到上述目的，本技术是按照以下技术方案实施的：一种可控制相分离且高效的无机复合相变多能储热器,包括金属箱体外壳、金属箱体内胆、无机复合相变材料、电加热组件、热交换器和驱动机构，所述金属箱体内胆内填充有内部导热介质，所述无机复合相变材料密封于若干个大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器和小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器内，所述驱动机构驱动若干个大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器和小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器缓慢旋转，所述大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器、小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器、电加热组件以及热交换器均沉浸在内部导热介质中，所述电加热组件固定在金属箱体内胆的底部，所述热交换器包括底部热交换器和顶部热交换器，所述底部热交换器位于电加热组件的上端，所述底部热交换器的右端设置有外部高温传热介质流入管和外部低温传热介质流出管，所述外部高温传热介质流入管和外部低温传热介质流出管均贯穿金属箱体外壳，所述顶部热交换器位于大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器的上部，所述顶部热交换器的右端分别设置有进水管和出水管，所述进水管与出水管均贯穿金属箱体外壳。进一步的，所述金属箱体外壳与金属箱体内胆之间填充有由保温材料形成的保温层，所述保温材料为岩棉或聚氨酯发泡。进一步的，所述金属箱体内胆的内壁上固定有一支撑支架，所述支撑支架的内壁上固定有若干个轴承座，所述轴承座上固定有传动轴承，靠近支撑支架内壁的大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器卡设在相邻的两个传动轴承之间，所述小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器卡设在相邻的两个大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器之间。进一步的，所述驱动机构包括位于金属箱体外壳上端的传动电机、与传动电机转轴固定连接的传动杆、与位于传动杆末端的第一锥齿轮以及固定在一个大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器前端的第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，传动电机带动传动杆与第一锥齿轮旋转，由于第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，进而使第二锥齿轮旋转。进一步的，所述大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器和小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器均为长度相同的圆柱形罐体，所述罐体材料均选用用耐高温、耐腐蚀、耐压、热传导效率高的材料，可以是C20碳钢、国标00Cr19Ni9不锈钢、国标00Cr17Ni12Mo2不锈钢、金属内搪瓷、搪塑中的一种。进一步的，所述若干个大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器分成多排分别卡设在支撑支架内，若干个小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器填充在相邻的大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器之间，两侧边和底部的大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器与传动轴承相贴合；由于大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器中的一个设有第二锥齿轮，使得该大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器旋转，同时通过传动轴承与小圆形密闭耐压耐腐蚀材料容器传递转动力，实现金属箱体内胆中所有大圆形密闭耐压耐腐蚀材料容器和小圆形密闭耐压耐腐蚀材料容器转动。进一步的，所述内部导热介质优先选择耐高温、抗高寒、热量传输速度快的高温导热油、防冻液，也可选择水为内部导热介质。进一步的，所述底部热交换器内设有传热介质循环温控探头，所述顶部热交换器内设有防过热温控探头。进一步的，所述传热介质循环温控探头与防过热温控探头连接有控制仪，所述控制仪位于金属箱体外壳的左端外壁上。与现有技术相比，本技术的可控制相分离且高效的无机复合相变多能储热器具有以下有益效果：1.本技术在蓄热和放热过程中，由于大圆形密闭耐压耐腐蚀材料容器和小圆形密闭耐压耐腐蚀材料容器的转动，使相变材料在相变过程中位置不停的上下变换，因此彻底解决了无机复合相变材料长期使用会产生相分离而导致蓄热产品功能丧失的问题。2.当前市场上的无机复合相变储热产品，本身无加热功能，需外辅电锅炉或其他热源提供热量，不能做为单独产品使用，本技术中的产品可单独做为独立系统使用，扩大了市场的运用范围。3.行业内产品多采用换热盘管与无机复合相变材料直接接触换热，或采用陶瓷罐装相变材料，水与陶瓷罐外壁接触换热方式，存在相变材料腐蚀换热盘管导致泄漏，使得产品丧失功能或因相变材料膨胀压力导致陶瓷管破裂使相变材料外泄的隐患，本技术中的产品，换热系统中的无机复合相变材料存储在圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器内，内部导热介质与热交换器完全分离，杜绝了以上安全隐患。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可控制相分离且高效的无机复合相变多能储热器,其特征在于,包括金属箱体外壳、金属箱体内胆、无机复合相变材料、电加热组件、热交换器和驱动机构，所述金属箱体内胆内填充有内部导热介质，所述无机复合相变材料密封于若干个大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器和小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器内，所述驱动机构驱动若干个大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器和小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器缓慢旋转，所述大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器、小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器、电加热组件以及热交换器均沉浸在内部导热介质中，所述电加热组件固定在金属箱体内胆的底部，所述热交换器包括底部热交换器和顶部热交换器，所述底部热交换器位于电加热组件的上端，所述底部热交换器的右端设置有外部高温传热介质流入管和外部低温传热介质流出管，所述外部高温传热介质流入管和外部低温传热介质流出管均贯穿金属箱体外壳，所述顶部热交换器位于大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器的上部，所述顶部热交换器的右端分别设置有进水管和出水管，所述进水管与出水管均贯穿金属箱体外壳。/n

【技术特征摘要】
1.一种可控制相分离且高效的无机复合相变多能储热器,其特征在于,包括金属箱体外壳、金属箱体内胆、无机复合相变材料、电加热组件、热交换器和驱动机构，所述金属箱体内胆内填充有内部导热介质，所述无机复合相变材料密封于若干个大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器和小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器内，所述驱动机构驱动若干个大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器和小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器缓慢旋转，所述大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器、小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器、电加热组件以及热交换器均沉浸在内部导热介质中，所述电加热组件固定在金属箱体内胆的底部，所述热交换器包括底部热交换器和顶部热交换器，所述底部热交换器位于电加热组件的上端，所述底部热交换器的右端设置有外部高温传热介质流入管和外部低温传热介质流出管，所述外部高温传热介质流入管和外部低温传热介质流出管均贯穿金属箱体外壳，所述顶部热交换器位于大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器的上部，所述顶部热交换器的右端分别设置有进水管和出水管，所述进水管与出水管均贯穿金属箱体外壳。


2.根据权利要求1所述的一种可控制相分离且高效的无机复合相变多能储热器,其特征在于,所述金属箱体外壳与金属箱体内胆之间填充有由保温材料形成的保温层，所述保温材料为岩棉或聚氨酯发泡。


3.根据权利要求1所述的一种可控制相分离且高效的无机复合相变多能储热器,其特征在于,所述金属箱体内胆的内壁上固定有一支撑支架，所述支撑支架的内壁上固定有若干个轴承座，所述轴承座上固定有传动轴承，靠近支撑支架内壁的大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器卡设在相邻的两个传动轴承之间，所述小圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器卡设在相邻的两个大圆形密闭耐压耐腐蚀相变材料容器之间。

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建华，徐光进，李振武，
申请(专利权)人：浙江百立盛新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33