CN110822970A - 一种肋片式相变蓄能换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种肋片式相变蓄能换热器，包括密闭的换热器壳体，在所述的换热器壳体内的顶壁和底壁上分别固定有多个椭圆空心柱肋片，在所述的换热器壳体的左壁上开有进风口，在所述的换热器壳体的右壁上开有出风口，在所述的换热器壳体和椭圆空心柱肋片内分别填充有相变蓄热材料，所述的相变蓄热材料采用质量百分比分别为95％的正癸酸和5％的十二醇低共熔混合物，在所述的换热器壳体的顶壁和底壁上分别开有填充孔。本相变换热器可作为预冷装置与多种供冷系统配合使用，保证传热效果。
Description
技术领域
本发明涉及相变蓄能技术领域，具体涉及一种可用于室内供冷末端的肋片式相变蓄能换热器。
背景技术
相变蓄能是利用相变材料的物态变化吸收或释放热量的储能技术，与其他材料相比，具有储能密度高、装置体积小、蓄释热过程稳定、适用温度范围广等优点，能够解决能源利用在时间和空间上供需不匹配的问题，是一种节能、高效的能源利用方式。
相变材料封装方式主要有宏观封装和微观封装,其中微观封装,是将相变材料吸附在相应包覆材料中,受制于微观结构的不稳定性,有可能会改变相变材料的熔化和凝结过程，甚至出现过冷现象。相比微观封装,宏观封装拆装方便,易于更换,且通过增加肋片、凹槽等方式强化换热,是未来相变储热换热器发展的重要方向。将相变材料封装形成换热装置可以有效减少换热装置的尺寸。
专利号为ZL201810439976.7公开了一种肋片式相变蓄放热一体式换热器。该换热器用于室内供暖末端，以肋片作为扩展表面,外壳内部有两支供回水管路外壳内部充有复合定型相变储能材料,与水管、肋片直接接触在外壳顶部加装顶盖,蓄热时顶盖为实板,放热时切换为带孔的洞板。利用夜间谷电蓄热,而白天向室内散热,以此来满足室内需求。该系统存在的问题是相变材料在此系统中仅作为蓄热单元使用，而忽略了相变材料维持室温稳定的作用。再次，相变蓄能材料填充在供回水管路间，与水系统分离，相变材料蓄热能力降低，同时用量也会受到限制。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种相变材料蓄能的换热装置，采用本装置能够吸收储存冷量，避免能量散失，将室内温度维持在舒适程度范围之内，达到建筑节能的目的。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种肋片式相变蓄能换热器，包括密闭的换热器壳体，在所述的换热器壳体内的顶壁和底壁上分别固定有多个椭圆空心柱肋片，在所述的换热器壳体的左壁上开有进风口，在所述的换热器壳体的右壁上开有出风口，在所述的换热器壳体和椭圆空心柱肋片内分别填充有相变蓄热材料，所述的相变蓄热材料采用质量百分比分别为95％的正癸酸和5％的十二醇低共熔混合物，在所述的换热器壳体的顶壁和底壁上分别开有填充孔。
本发明的与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.相变换热器可作为预冷装置与多种供冷系统配合使用，保证传热效果。
2.相变换热器也是一个单独的装置，在蓄冷的同时可直接用于室内供冷，也可对室内进行辐射供冷，对室内环境温度起调控作用。
3.换热器除在盒体内装有相变材料，在增强换热的肋片内也装有相变材料，增加蓄冷量。
4.肋片选用椭圆柱形交错排列，与圆形、三角形等形状的肋片相比，增强传热效果好。
5.相变材料选用95％正癸酸+5％十二醇添加剂的低共熔混合物，其相变温度与室内温度相接近，在24-28℃之间，可以防止室内过热、过冷和温度较大的波动。材料相变潜热约为155.13KJ/Kg，完全可以满足夏季供冷及调节室内空气温度的要求。
6.本换热器可模块化设计加工。
附图说明
图1是本发明的一种肋片式相变蓄能换热器的结构示意图；
图2是图1所示的装置的细节图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如附图所示本发明的一种肋片式相变蓄能换热器，包括密闭的换热器壳体1，在所述的换热器壳体内的顶壁和底壁上分别固定有多个椭圆空心柱肋片2，在所述的换热器壳体1的左壁上开有进风口3，在所述的换热器壳体1的右壁上开有出风口4，在所述的换热器壳体1和椭圆空心柱肋片2内分别填充有相变蓄热材料，所述的相变蓄热材料采用质量百分比分别为95％的正癸酸和5％的十二醇低共熔混合物，在所述的换热器壳体1的顶壁和底壁上分别开有填充孔5，同时在使用时在填充孔5中加装排气阀，防止盒腔内部压力过大。通过填充孔5向换热器壳体1和椭圆柱肋片内填充相变蓄热材料。
本发明的工作过程为：
(1)相变蓄冷过程：系统运行时，来自外部冷源的供冷流体经进风口流经相变蓄能换热器，对换热器中的相变材料进行冷却，肋片增强传热，相变材料达吸收冷量到凝固温度从而将冷量储存在相变材料中。
(2)供冷过程：外部供冷系统启动时，相变材料储存冷量的同时为室内供冷。当外部系统停止供冷时，室内温度升高，相变材料融化，室内空气可通过相变换热器进行空气换热，将室内空气进行冷却，换热器可继续为室内供冷，蓄能装置靠近房间侧表面也可通过辐射作用向室内提供冷量。除此之外，作为室内供冷末端可可在装置上设置室内排风扇，白天室内热空气经过室内排风扇通过进风口3进入换热器，与相变换热器进行换热，同时将蓄存在换热器中的冷量带出，通过送风口冷空气进入室内，完成室内循环。
Claims (1)
1.一种肋片式相变蓄能换热器，包括密闭的换热器壳体，其特征在于：在所述的换热器壳体内的顶壁和底壁上分别固定有多个椭圆空心柱肋片，在所述的换热器壳体的左壁上开有进风口，在所述的换热器壳体的右壁上开有出风口，在所述的换热器壳体和椭圆空心柱肋片内分别填充有相变蓄热材料，所述的相变蓄热材料采用质量百分比分别为95％的正癸酸和5％的十二醇低共熔混合物，在所述的换热器壳体的顶壁和底壁上分别开有填充孔。
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Publications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114184074A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-03-15 | 南京航空航天大学 | 一种仿线粒体形储热单元及加工方法 |
| CN118993599A (zh) * | 2024-08-15 | 2024-11-22 | 天津大学 | 混凝土骨料及其制备方法和应用 |
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2019
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|---|---|---|---|---|
| CN114184074A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-03-15 | 南京航空航天大学 | 一种仿线粒体形储热单元及加工方法 |
| CN114184074B (zh) * | 2021-11-01 | 2022-10-11 | 南京航空航天大学 | 一种仿线粒体形储热单元及加工方法 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20200221 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |