内置折流板的蓄冷/热器制造技术

本实用新型专利技术提供一种内置折流板的蓄冷/热器，包括填充床和折流板，所述折流板沿所述填充床的径向设置于所述填充床内，并沿所述填充床的轴向设置多个，相邻所述折流板交错设置，以形成弯曲流道，所述填充床的第一端侧沿所述填充床的径向设有第一换热流体通口，所述填充床的第二端侧沿所述填充床的径向设有第二换热流体通口。本实用新型专利技术实现对折流板之间形成的流道进行优化，提高填充床式蓄热/冷器中的换热流体分布的均匀性，换热流体与储能工质换热更为充分，提高填充床有效容量，保证储能效果。果。果。

Cold / heat accumulator with built-in baffle

【技术实现步骤摘要】
内置折流板的蓄冷/热器


[0001]本技术涉及能量存储
，尤其涉及一种内置折流板的蓄冷/热器。

技术介绍

[0002]随着化石能源的日益枯竭，可再生能源占比越来越大，能源结构向绿色低碳转型势在必行，可再生能源在全球能源需求中的占比日益增大。但是，由于可再生能源固有的波动性和间歇性，其发展面临着多方面挑战，而储能技术是解决这一问题的关键。储能技术能够实现能源在应用时及时存储和输送，众多储能技术中，储热和储冷技术有广泛的应用前景，其中的核心部件是蓄热/冷器。
[0003]目前，填充床式的蓄热/冷器受到广泛关注，具有安全系数高、成本较低等优势。而填充床形式的蓄热/冷器的储能效率、传热性能直接依赖于蓄热/冷器内部换热流体的分布均匀性，因此，保证蓄热/冷器的流场均匀性尤为重要。
[0004]填充床式蓄热/冷器在储能和释能过程中，换热流体沿轴向进入填充床中，与填充床中储能工质进行换热，以实现能量的存储和释放。
[0005]现有填充床式蓄热/冷器的流道设置较为单一，换热流体由填充床一端进入，并由另一端流出，对于储能规模较大，直径较大的填充床式蓄热/冷器，会存在流场分布不均的问题，而流场分布不均匀会直接影响蓄热/冷器内部温度场，即造成填充床内储能工质沿径向方向温度差异较大，填充床的有效容量减小，影响储能效果。

技术实现思路

[0006]本技术提供一种内置折流板的蓄冷/热器，用以解决现有技术中蓄热/冷器内流场分布不均匀，影响储能效果的缺陷，实现保证蓄热/冷器内良好的流动均匀性，提高填充床有效容量，保证储能效果。
[0007]本技术提供一种内置折流板的蓄冷/热器，包括填充床和折流板，所述折流板沿所述填充床的径向设置于所述填充床内，并沿所述填充床的轴向设置多个，相邻所述折流板交错设置，以形成弯曲流道，所述填充床的第一端侧沿所述填充床的径向设有第一换热流体通口，所述填充床的第二端侧沿所述填充床的径向设有第二换热流体通口。
[0008]根据本技术提供的一种内置折流板的蓄冷/热器，所述填充床的内侧壁和外侧壁之间设有保温层。
[0009]根据本技术提供的一种内置折流板的蓄冷/热器，所述折流板与所述填充床的内侧壁的连接端侧设有拐角，所述拐角与所述填充床内的换热流体的接触面为圆弧面。
[0010]根据本技术提供的一种内置折流板的蓄冷/热器，所述填充床内填充储能工质，所述储能工质为固体储能材料或相变储能封装材料。
[0011]本技术提供的内置折流板的蓄冷/热器，通过设置填充床和折流板，所述折流板沿所述填充床的径向设置于所述填充床内，并沿所述填充床的轴向设置多个，相邻所述折流板交错设置，以形成弯曲流道，所述填充床的第一端侧沿所述填充床的径向设有第一
换热流体通口，所述填充床的第二端侧沿所述填充床的径向设有第二换热流体通口，实现对折流板之间形成的流道进行优化，提高填充床式蓄热/冷器中的换热流体分布的均匀性，换热流体与储能工质换热更为充分，提高填充床有效容量，保证储能效果。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本技术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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是本技术提供的折流板的设计方法的流程示意图；
[0014]图2是本技术提供的内置折流板的蓄冷/热器的纵向剖视图；
[0015]图3是本技术提供的内置折流板的蓄冷/热器的横向剖视图；
[0016]附图标记：
[0017]1：第一换热流体通口； 2：第二换热流体通口； 3：折流板；
[0018]4：储能工质；
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5：内侧壁；
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6：保温层；
[0019]7：外侧壁。
具体实施方式
[0020]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]下面结合图1描述本技术的一种折流板的设计方法，包括如下步骤：
[0022]获取填充床式蓄热/冷器的基本参数；
[0023]建立具有折流板3的填充床物理模型，选择传热模型和流动模型，并计算填充床的温度场和速度场；
[0024]获得初始模型结果，改变折流板3的设置参数，分别计算并对比不同设置参数的折流板3对应的填充床的温度场和速度场；
[0025]计算不同设置参数的折流板3下填充床式蓄热/冷器的压降值；
[0026]设定填充床式蓄热/冷器的目标压降值和目标速度值，确定折流板3的目标设置参数。
[0027]根据本技术提供的一种折流板3的设计方法，填充床式蓄热/冷器的基本参数包括理论储能量、直径、填充孔隙率、储能工质4物理性质参数、第一换热流体通口1的参数和第二换热流体通口2的参数。
[0028]根据本技术提供的一种折流板3的设计方法，建立具有折流板3的填充床物理模型，选择传热模型和流动模型，并计算填充床的温度场和速度场的步骤中，选择传热模型的方式具体包括：
[0029]选择一维两相局部热非平衡模型。
[0030]根据本技术提供的一种折流板3的设计方法，建立具有折流板3的填充床物理模型，选择传热模型和流动模型，并计算填充床的温度场和速度场的步骤中，选择流动模型的方式具体包括：
[0031]计算换热流体流经填充床的雷诺数，确定换热流体流动状态，并对应选择层流模型或湍流模型。
[0032]根据本技术提供的一种折流板3的设计方法，折流板3的设置参数包括折流板3的面积和相邻折流板3之间的间距。
[0033]根据本技术提供的一种折流板3的设计方法，计算不同设置参数的折流板3下填充床式蓄热/冷器的压降值的步骤中，具体包括：
[0034]分析折流板3对流动阻力造成的影响，通过理论模型或经验公式，并依据换热流体设计参数计算流体流经设置有不同设置参数的折流板3的填充床式蓄热/冷器的压降值。
[0035]本技术的一种折流板3的设计方法，具体包括如下步骤：
[0036]S01、获取填充床式蓄热/冷器的基本参数，其中，包括填充床式蓄热/冷器的理论储能量、直径、填充孔隙率、储能工质4物理性质参数、第一换热流体通口1的参数和第二换热流体通口2的参数；
[0037]S02、建立具有折流板3的填充床物理模型，选择传热模型和流动模型，通过编程或软件计算填充床的温度场和速度场；
[0038]其中，传热模型选择一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内置折流板的蓄冷/热器，其特征在于，包括填充床和折流板，所述折流板沿所述填充床的径向设置于所述填充床内，并沿所述填充床的轴向设置多个，相邻所述折流板交错设置，以形成弯曲流道，所述填充床的第一端侧沿所述填充床的径向设有第一换热流体通口，所述填充床的第二端侧沿所述填充床的径向设有第二换热流体通口。2.根据权利要求1所述的内置折流板的蓄冷/热器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊杰，郭璐娜，季伟，陈六彪，崔晨，郭嘉，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：