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一种储能效果好的高可靠性储能箱

文献发布时间:2023-06-19 13:48:08


一种储能效果好的高可靠性储能箱

技术领域

本发明涉及能量存储与释放技术领域,特别是一种储能效果好的高可靠性储能箱。

背景技术

储能箱是用于存储能量,并根据需要在需要的区域进行释放的装置。

现有的储能箱一般都是利用在内部盛装相变材料实现热能或者冷能的存储,通过与外部进行热交换,实现能量的输出,但是,由于使用的相变材料的pH值一般都比较大(一般都大于7),偏碱性,特别是高温储能相变材料,在长时间使用过后,会对储能箱及箱内热交换元件产生腐蚀,在使用一定时间后,会发生损坏导致无法继续使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种设计合理、稳定可靠、使用寿命长的储能效果好的高可靠性储能箱。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种储能效果好的高可靠性储能箱,该储能箱包括采用石英玻璃制成的储能箱本体,在储能箱本体的外侧套装有保温层,在保温层的外侧套装有防护层;在储能箱本体内固定安装有换热管,换热管的两端均延伸至储能箱本体的外侧,在储能箱本体内还填充有与换热管配合的相变储能介质,在储能箱本体内还固定安装有若干与相变储能介质配合的热管,热管横向和/或竖向设置在储能箱本体内,热管与换热管均采用石英玻璃制成。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现,对于以上所述的储能效果好的高可靠性储能箱,所述相变储能介质包括十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠、氯化钾、树脂和泡沫铜,十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠、氯化钾、树脂和泡沫铜的比例为70:20:5:3:2。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现,对于以上所述的储能效果好的高可靠性储能箱,所述相变储能介质包括六水氯化钙、六水磷酸氢钾、乙醇和硼砂,六水氯化钙、六水磷酸氢钾、乙醇和硼砂的比例为70:25:3:2。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现,对于以上所述的储能效果好的高可靠性储能箱,所述相变储能介质包括碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾和氯化锌,碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾和氯化锌的比例为30:30:30:10。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现,对于以上所述的储能效果好的高可靠性储能箱,所述保温层采用岩棉或者玻璃棉制成。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现,对于以上所述的储能效果好的高可靠性储能箱,所述防护层采用不锈钢板制成。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现,对于以上所述的储能效果好的高可靠性储能箱,储能箱本体内的换热管呈螺旋盘绕的方式进行设置。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现,对于以上所述的储能效果好的高可靠性储能箱,所述储能箱本体呈长方体状。

与现有技术相比,本发明的有益效果:

(1)储能箱本体、换热管均采用石英玻璃制成,导热性好、耐腐蚀性强,既便于相变储能介质的储能、放能,又不容易损坏,便于长时间使用;

(2)本申请的相变储能介质的相变潜热大,从而使得储热箱的储能密度大,能够存储大量的能量;

(3)在储能箱本体的外侧套装有保温层,在保温层的外侧套装有防护层,既能够尽量减少能量的散失与损耗,又便于提高储能箱本体的强度,便于长途拆运与使用。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明附图,对本发明实施例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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

参照图1,一种储能效果好的高可靠性储能箱,该储能箱包括采用石英玻璃制成的储能箱本体1,在储能箱本体1的外侧套装有保温层2,用于将储能箱本体1与外部环境进行隔离,尽量减少储能箱本体1内能量的散失,对储能箱本体1起到保温作用,保温层2采用保温材料制成,如采用岩棉或者玻璃棉制成;在保温层2的外侧套装有防护层3,用于从外侧对保温层2进行防护,从而对储能箱本体1起到保护作用,避免储能箱本体1与外部物体发生碰撞而损坏,从而提高储能箱本体1的稳定性和可靠性,优选的,防护层3采用不锈钢板制成,结实可靠,不易损坏;实际使用时,可将该储能箱设计成集装箱的形式,方便运输和使用;

在储能箱本体1内固定安装有换热管75,换热管75的两端均延伸至储能箱本体1的外侧,在储能箱本体1内还填充有与换热管75配合的相变储能介质4,换热管75用于循环输入热水或者冷水,便于与相变储能介质4进行换热操作,从而实现储能或者放能操作;相变储能介质4用于利用自身的相变特性进行释放或者吸收大量的潜热;

在储能箱本体1内还固定安装有若干与相变储能介质4配合的热管7,热管7横向和/或竖向设置在储能箱本体1内,热管7充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质,透过热管7将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力,便于快速进行热传导,使得储能箱本体1内的相变储能介质4进行全面、均匀的换热,避免储能箱本体1内的相变储能介质4局部过热,或者局部过冷,影响储能箱本体1的整体储能、放能操作;

优选的,热管7的两端均延伸至储能箱本体1的两侧,同时,热管7至少设置有2个,其中一部分热管7横向设置,对相变储能介质4进行横向热传导,剩余热管7竖向设置,对相变储能介质4进行竖向热传导;优选的,热管7设置有4个-8个;

储能箱本体1、热管7与换热管75均采用石英玻璃制成,不仅具有良好的导热性能,导热系数相对较好,而且防腐蚀能力强,能够很好的与相变储能介质4配合,特别是对于碱性相变储能介质4,能够长时间使用而不发生损坏,可靠性高;同时,热膨胀系数小,在高温情况下不易发生形变;

其次,为保证储能箱本体1、热管7与换热管75的安装强度,在储能箱本体1内固定安装有石英玻璃制成的支撑板6,配合热管7与换热管75的安装与支撑,储能箱本体1、热管7、换热管75、支撑板6中任意两者之间均采用熔接的方式进行连接,牢固结实,可靠性高。

为了尽量增加换热管75在储能箱本体1内的长度,进而增加换热管75与储能箱本体1内相变储能介质4的接触面积,将储能箱本体1内的换热管75呈螺旋盘绕的方式进行设置,以便于提高换热效率,保证换热效果。

优选的,为了方便设计、制作和使用,所述储能箱本体1呈长方体状,稳定性好,便于存储与搬运。

所述相变储能介质4包括十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠、氯化钾、树脂和泡沫铜,十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠、氯化钾、树脂和泡沫铜的比例为70:20:5:3:2,主要用于储热材料配方,熔点为35℃,相变潜热可达246KJ/Kg,热导率为0.5W/mK,密度为1877Kg/m

所述相变储能介质4包括六水氯化钙、六水磷酸氢钾、乙醇和硼砂,六水氯化钙、六水磷酸氢钾、乙醇和硼砂的比例为70:25:3:2,主要用作蓄冷材料配方,熔点为18.3℃,相变潜热可达231KJ/Kg,热导率为0.4W/mK,密度为2180Kg/m

所述相变储能介质4包括碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾和氯化锌,碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾和氯化锌的比例为30:30:30:10,主要用于中高温材料的配方,熔点为405℃,相变潜热可达260KJ/Kg,热导率为0.8W/mK,密度为2412Kg/m

本申请根据储热箱本体的情况提供了三种相变储能介质4,用于根据实际使用需要进行选择,每种相变储能介质4均能够很好的与储热箱本体配合使用,可存储大量的能量,便于满足实际的储能、放能需求。

技术分类

06120113809654