一種熱儲(chǔ)能容器制造技術(shù)

一種熱儲(chǔ)能容器，其特征在于：容器為長(zhǎng)形管膠囊狀，其內(nèi)腔充滿有蓄能介質(zhì)，管壁上設(shè)有可使管體拉伸或壓縮之膨脹環(huán)，管體上設(shè)有可被密封的封口；所述蓄能介質(zhì)為水或相變材料，膨脹環(huán)可相互串連而成，且可沿管體設(shè)至少一組以上；所述封口設(shè)于管體端面，可為錐形口，與封頭配合，錐形口與封頭之接合處涂有熱力膠或利用高溫溶合。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)蓄能介質(zhì)可完全充滿于容器內(nèi)，容器體積可根據(jù)需要自動(dòng)增大或縮小，克服了現(xiàn)有熱儲(chǔ)能容器中由于蓄能介質(zhì)在蓄熱和釋放時(shí)的熱脹冷縮對(duì)容器的損害，在不超過(guò)３℃溫差工作環(huán)境下，８小時(shí)內(nèi)可完成結(jié)冰或溶冰過(guò)程，承受工作環(huán)境水壓能力大，可直接安裝在系統(tǒng)中而不須要增加熱交換器，加工成本低，蓄能性能進(jìn)一步增強(qiáng)。（*該技術(shù)在2015年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及熱交換領(lǐng)域，具體涉及一種可通過(guò)能量的儲(chǔ)藏和釋放實(shí)現(xiàn)制冷或制熱功能之熱儲(chǔ)能容器。
技術(shù)介紹
近年來(lái)，地球氣候正經(jīng)歷以全球變暖為主要特征的顯著變化，這是由于直接或間接的人類(lèi)活動(dòng)改變了地球大氣的組成而造成。而氣候的變化帶來(lái)了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)使用頻率的提高，因此，在天氣炎熱或較為寒冷的季節(jié)，電力資源十分匱乏，尤其是在白天生產(chǎn)和工作期間，供電時(shí)間十分有限，每年投入大量的資金都不能滿足社會(huì)對(duì)于用電的需求，給人們的生活和工作帶來(lái)了很大的不便。為緩解高峰用電的供需矛盾，目前有采用“移峰填谷”方法，即利用夜間用電低谷時(shí)進(jìn)行熱能量蓄積，然后在用電高峰時(shí)將所蓄熱能量釋放用以降低高峰用電，可客觀降低用電量，降低供電負(fù)荷，改變運(yùn)行狀況。如中國(guó)專(zhuān)利局公告之專(zhuān)利《蓄冰球》(專(zhuān)利號(hào)01243119.2，公告號(hào)CN2497204Y)，還有其它利用類(lèi)似方法制造出來(lái)之儲(chǔ)能箱、儲(chǔ)能球等，都是利用上述方法在其內(nèi)腔內(nèi)注入蓄能介質(zhì)所構(gòu)成的蓄能組件，以完成能量的蓄積和釋放，但由于容器內(nèi)蓄能介質(zhì)在熱脹冷縮時(shí)會(huì)發(fā)生體積的變化，因此，一般蓄能介質(zhì)置于蓄熱組件內(nèi)腔時(shí)都不會(huì)完全充滿，均設(shè)有可容其膨脹的空間，即空腔內(nèi)包含有空氣，以避免蓄能介質(zhì)在液固轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)容器的損壞，因此，蓄熱組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)亦與相變材料的選擇上息息相關(guān)，既要要求其熔化潛熱高，導(dǎo)熱系數(shù)大，密度大，比熱容大，其在相變中能貯藏或放出較多的熱量，還必須要求相變過(guò)程可逆性好、膨脹收縮性小、過(guò)冷或過(guò)熱現(xiàn)象少，這樣，帶來(lái)了制造成本的提高和相變材料選擇的限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可存儲(chǔ)能量的熱儲(chǔ)能容器，設(shè)置于熱交換系統(tǒng)中，可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，尤為重要的是，解決了容器內(nèi)蓄能介質(zhì)在蓄熱和釋放時(shí)之熱脹冷縮帶來(lái)容器損壞之不良后果。本技術(shù)為解決上述技術(shù)問(wèn)題所提出的技術(shù)方案是一種熱儲(chǔ)能容器，其特征在于該容器為一管狀體，其內(nèi)腔完全充滿有蓄能介質(zhì)，管壁上設(shè)有可使管體拉伸或壓縮之膨脹環(huán)，所述管體上設(shè)有可被密封的封口；所述管狀體為長(zhǎng)形管膠囊狀；所述蓄能介質(zhì)為水或相變材料，相變材料之固液轉(zhuǎn)換溫度臨界點(diǎn)為-114℃～+220℃；所述膨脹環(huán)與管體為整體加工形成；所述膨脹環(huán)為一個(gè)或一個(gè)以上相互串連而成的膨脹環(huán)組；所述膨脹環(huán)或膨脹環(huán)組沿管體設(shè)一組或一組以上；所述封口設(shè)置于管體端面；所述封口可為錐形口，其上加工有可與封頭配合之錐形栓，其錐形口與封頭之接合處涂有熱力膠或利用高溫溶合；或者，所述封口可為錐形口，其上加工有可與封頭旋合之螺紋，其錐形口與封頭之接合處涂有熱力膠。本技術(shù)的有益效果是1)本技術(shù)可直接設(shè)置于制冷或制熱循環(huán)系統(tǒng)高靜水壓中工作，通過(guò)水或相變材料本身所具有的儲(chǔ)熱性能，使其在夜晚用電低谷期(23:00～7:00)進(jìn)行熱儲(chǔ)能或冰儲(chǔ)能，而在白天用電之高峰期通過(guò)冷媒介質(zhì)液體(包括水)的循環(huán)熱交換流動(dòng)將所儲(chǔ)存的熱能量釋放出來(lái)，便可達(dá)到制熱和制冷的效果，合理地利用了能源，既可客觀降低用電量，降低供電負(fù)荷，改變運(yùn)行狀況，也為用戶節(jié)省了大量的電費(fèi)。同時(shí)將對(duì)政府提出采暖分戶計(jì)量工作起到推動(dòng)作用，具有較大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。2)本技術(shù)采用長(zhǎng)形管膠囊狀結(jié)構(gòu)，且其管壁上設(shè)有可使管體拉伸或壓縮之膨脹環(huán)，容器體積可根據(jù)需要自動(dòng)增大或縮小，克服了現(xiàn)有熱儲(chǔ)能容器中由于蓄能介質(zhì)在蓄熱和釋放時(shí)的熱脹冷縮而使其內(nèi)腔必須留置有空間的缺陷，避免液固轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)容器的損害，延長(zhǎng)了容器的使用壽命；3)本技術(shù)采用長(zhǎng)形管膠囊狀結(jié)構(gòu)，其管徑比現(xiàn)有球狀或多邊形狀蓄能容器來(lái)說(shuō)大大縮短，因而蓄能過(guò)程迅速，時(shí)間短，能耗小，在溫差不超過(guò)3℃，8小時(shí)內(nèi)完全可以百分之百完成結(jié)冰或溶冰過(guò)程；4)本技術(shù)由于可將蓄能介質(zhì)完全充滿于容器內(nèi)，相對(duì)于同體積的其它蓄能容器來(lái)說(shuō)，其蓄能性能大大提高。5)由于本技術(shù)內(nèi)腔可被蓄能介質(zhì)完全充滿，因而其承壓能力大大提高，所承受的壓力可在10公斤/cm2以上，克服了現(xiàn)有的熱儲(chǔ)能容器只能置于屋頂或必須增加熱交換器之缺陷；6)本技術(shù)采用管狀結(jié)構(gòu)，且其膨脹環(huán)可根據(jù)需要串接或設(shè)置一組以上，因此，容器容量可做得很大，而同體積容量之球狀或多邊形狀容器則需要多個(gè)才能實(shí)現(xiàn)，但多個(gè)球狀或多邊形狀容器則帶來(lái)了加工材料和加工時(shí)間相應(yīng)增加，同時(shí)也帶來(lái)了由于加工封口的制造成本的增加，本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，成本只需上述容器(球形)的三分之一左右，使加工成本大大降低。7)本技術(shù)相對(duì)于現(xiàn)有球狀或多邊形狀蓄能容器來(lái)說(shuō)，更便于置放和運(yùn)輸。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)結(jié)構(gòu)實(shí)施例一、二主視圖；圖2為本技術(shù)結(jié)構(gòu)實(shí)施例一剖面圖；圖3為本技術(shù)結(jié)構(gòu)實(shí)施例二剖面圖；圖4為本技術(shù)結(jié)構(gòu)實(shí)施例二封頭示意圖；圖5為本技術(shù)與蓄能冰板、蓄冰球結(jié)冰過(guò)程對(duì)比試驗(yàn)圖；圖6為本技術(shù)與蓄冰球結(jié)冰過(guò)程對(duì)比試驗(yàn)圖一；圖7為本技術(shù)與蓄冰球結(jié)冰過(guò)程對(duì)比試驗(yàn)圖二。圖中1-管體；2-膨脹環(huán)；3-封口；4-蓄能介質(zhì)；5-接合處；6-封頭； 7-凹槽；8-錐形栓。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步闡述。本技術(shù)為一應(yīng)用于熱循環(huán)系統(tǒng)中之能量交換部件，設(shè)置于熱交換循環(huán)線路上，與制熱或制冷部件相連。如圖1、圖2所示，本技術(shù)為管狀部件，它包括管體1，管體1具體可為長(zhǎng)形管膠囊狀結(jié)構(gòu)，設(shè)有內(nèi)腔，一端設(shè)有封口3，其內(nèi)腔內(nèi)裝有蓄能介質(zhì)4，蓄能介質(zhì)4可通過(guò)管體1端部所設(shè)封口3置入，完全充滿后通過(guò)封頭6將封口3封閉。如圖2所示，本技術(shù)實(shí)施例一之封口3為錐形口，其上可加工錐形內(nèi)螺紋，封頭6外徑與封口3匹配，其上加工有外螺紋，可通過(guò)其中心加工的凹槽7與工具相結(jié)合使其旋合于錐形口上，這種錐形口之旋合方式可保證在封頭6不斷進(jìn)入時(shí)使之呈越來(lái)越緊之趨勢(shì)，使管口完全得到密封，以承受其管體1內(nèi)壓。為進(jìn)一步提高可靠性，在錐形口與封頭6之接合處5還涂有熱力膠或利用高溫溶合，使管體1內(nèi)腔形成一密閉狀態(tài)，以便承受較大的壓力。如圖3、圖4所示，本技術(shù)實(shí)施例二之封口3為錐形口，封頭6外徑與封口3可采用過(guò)盈配合方式，其錐端底部加工有錐形栓8，與封口3底端吻合，裝配時(shí)，可將封頭6壓入封口3內(nèi)，保證其緊密貼合于封口3內(nèi)壁，使管口完全得到密封，以承受其管體1內(nèi)壓。同樣，為進(jìn)一步提高可靠性，在錐形口與封頭6之接合處5還涂有熱力膠或利用高溫溶合，使管體1內(nèi)腔形成一密閉狀態(tài)，以便承受較大的壓力。所述蓄能介質(zhì)4可為水或相變材料，相變材料(簡(jiǎn)稱(chēng)PCM)乃是一種熱能儲(chǔ)存材料，它是利用相變過(guò)程中吸收或釋放的熱量來(lái)進(jìn)行潛熱儲(chǔ)能的物質(zhì)，相變材料具有在一定溫度范圍內(nèi)改變其物理狀態(tài)的能力。以固-液相變?yōu)槔诩訜岬饺刍瘻囟葧r(shí)，就產(chǎn)生從固態(tài)到液態(tài)的相變，熔化的過(guò)程中，相變材料吸收并儲(chǔ)存大量的潛熱；當(dāng)相變材料冷卻時(shí)，儲(chǔ)存的熱量在一定的溫度范圍內(nèi)要散發(fā)到環(huán)境中去，進(jìn)行從液態(tài)到固態(tài)的逆相變。在這兩種相變過(guò)程中，所儲(chǔ)存或釋放的能量稱(chēng)為相變潛熱。物理狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個(gè)寬的溫度平臺(tái)，雖然溫度不變，但吸收或釋放的潛熱卻相當(dāng)大。本技術(shù)利用這一特性，在熱循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置含有相變材料的熱儲(chǔ)能容器，使之按需要實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，以調(diào)節(jié)環(huán)境空間溫度。其相變材料固液轉(zhuǎn)換的熔點(diǎn)可根據(jù)環(huán)境溫度的需要設(shè)置，熔點(diǎn)變化可為-114℃～+220℃。但蓄能介質(zhì)4本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種熱儲(chǔ)能容器，其特征在于：該容器為一管狀體，其內(nèi)腔完全充滿有蓄能介質(zhì)，管壁上設(shè)有可使管體拉伸或壓縮之膨脹環(huán)，所述管體上設(shè)有可被密封的封口。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳錦標(biāo)，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：陳錦標(biāo)，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：HK[中國(guó)|香港]