一种相变蓄热潜热释放控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及相变材料储能技术领域，尤其涉及一种相变蓄热潜热释放控制装置。


背景技术：

2.相变材料是指温度不变的情况下改变物质状态并能够提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。以固－液相变为例，在相变材料加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。
3.伴随材料学发展，近几年在热能储能、蓄能的设备上开始大量使用相变材料，在液固相变过程中，相变材料经过反应放热后，由放热换热器吸收并输出热能，以进行放热，由于液固反应过程中，液相的相变材料在通过热交换进行提取时有比较宽的等温平台，潜热越大，等温平台的时间愈长，只有通过偶然过冷、震动等不可控的激发进行相变，需要经过较长的反应时间，响应速度慢并且降低了释放热能的效率。此特性影响储能材料在提取热量时会出现无效换热，或者在连续热输出需求上面有缺陷。
4.因此，亟需一种相变蓄热潜热释放控制装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种相变蓄热潜热释放控制装置，以解决相变材料在放热时反应时间长，放热效率低的问题。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种相变蓄热潜热释放控制装置，包括：
8.内胆，用于容置相变材料，所述内胆设置有分别用于所述相变材料进出所述内胆的第一通路及用于结晶核进入所述内胆的第二通路；
9.放热换热器，所述放热换热器的换热部设置于所述内胆中；
10.送料机构，能够连通所述第二通路，并能够输送呈颗粒粉末状的所述结晶核进入所述内胆中，所述结晶核能够使呈液相的所述相变材料放热。
11.作为优选，所述相变蓄热潜热释放控制装置还包括粉碎机构，所述粉碎机构能够连通所述送料机构，以为所述送料机构提供呈颗粒粉末状的所述结晶核。
12.作为优选，所述送料机构包括:
13.第三通路，连通所述第二通路，所述粉碎机构设置于所述第三通路上；及
14.空压机，所述空压机的输出端能够连通于所述第三通路，并且由所述空压机输出的高压气体能够由所述第三通路进入所述第二通路中。
15.作为优选，所述送料机构还包括储存箱，所述储存箱设置于所述第三通路上，所述储存箱能够存储被所述粉碎机构粉碎的所述结晶核。
16.作为优选，所述粉碎机构为研磨机。
17.作为优选，所述相变蓄热潜热释放控制装置还包括：
18.连接器，连通于所述第三通路；
19.多个所述第二通路，所有所述第二通路均连通于所述连接器；及
20.多个喷射多孔管，设置于所述内胆中，并且多个所述喷射多孔管一一对应连通于多个所述第二通路。
21.作为优选，多个所述喷射多孔管间隔设置，并且所述喷射多孔管的延伸方向平行于所述内胆的延伸方向。
22.作为优选，所述喷射多孔管上设置有多个喷射孔，多个所述喷射孔沿所述喷射多孔管的延伸方向排列。
23.作为优选，所述相变蓄热潜热释放控制装置还包括加热换热器，所述加热换热器的换热部设置于所述内胆中，所述加热换热器及所述放热换热器的换热部均包括蛇形管，所述蛇形管沿所述喷射多孔管的延伸方向排列。
24.作为优选，所述蛇形管由耐腐蚀材料制成。
25.本实用新型的有益效果：通过设置能够为内胆提供呈颗粒粉末状的结晶核的送料机构，使呈粉末状的结晶核进入内胆中，增大了结晶核与呈液相的相变材料接触面积，使结晶核能够与液相的相变材料充分反应，缩短了反应时间，提高了放热效率。
附图说明
26.图1是本实用新型实施例提供的相变蓄热潜热释放控制装置的结构示意图。
27.图中：
28.1、内胆；11、第一通路；12、第二通路；
29.2、保温材料；
30.31、第三通路；32、空压机；33、储存箱；
31.4、放热换热器；41、第一蛇形管；5、加热换热器；51、第二蛇形管；
32.6、粉碎机构；7、连接器；8、喷射多孔管；81、喷射孔。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
34.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之
“
下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
37.在现有技术中，热能储能、蓄能的设备采用相变材料的状态变化进行储能，以为热能设备在短时间内因主要能源供应不足时，通过相变材料的状态变化所产生的能量为热能设备功能。在液固相变过程中，液态的相变材料需要在放热反应后与放热换热器换热，以输出热能，由于液态的相变材料的固有特性，使得液态的相变材料放热反应时间长，从而降低了放热的效率。
38.为了解决上述问题，如图1所示，本实施例提供一种相变蓄热潜热释放控制装置，该相变蓄热潜热释放控制装置包括控制机构(图中未示出)、内胆1、放热换热器4、加热换热器5及送料机构。内胆1用于容置相变材料，内胆1设置有分别用于相变材料进出内胆1的第一通路11及用于结晶核进入内胆1的第二通路12，放热换热器4和加热换热器5的换热部均设置于内胆1中，加热换热器5的换热部能够加热进入内胆1中的固态的相变材料，从而使固态的相变材料熔化成液态，以使相变材料储蓄热能。放热换热器4的换热部能够吸收液态的相变材料反应时的热能，并将热能输送至热能储能或蓄能的设备，相变材料由于释放了热能，使得呈液体的相变材料恢复至固态。控制机构分别电性连接于放热换热器4、加热换热器5及送料机构，以能够控制相变材料的相变过程。送料机构能够连通第二通路12，并能够输送呈颗粒粉末状的结晶核进入内胆1中，增大了结晶核与呈液相的相变材料的接触面积，使结晶核与呈液相的相变材料能够充分反应，缩短了反应时间，提高了放热效率。
39.进一步地，在本实施例中，由于呈颗粒粉末状的结晶核运输过程困难，为了避免运输过程中的结晶核的浪费，在本实施例中，相变蓄热潜热释放控制装置还包括粉碎机构6，粉碎机构6设置于送料机构上，并能够粉碎大颗粒或块状的结晶核，以为送料机构提供呈颗粒粉末状的结晶核。在本实施例中，粉碎机构6为研磨机，研磨机能够将结晶核研磨成颗粒粉末状，并且不会有粉尘，能够使进入内胆1的结晶核呈颗粒粉末状，从而增大了液态的相变材料与结晶核的接触面积，进而极大缩短了相变材料固化放热的时间，即缩短了相变材料释放热能的时间，提高了相变材料释放热能的效率。在其它实施例中，粉碎机构6还可以为粉碎机、破碎机等其它具有相同作用的机构，在此不作具体限制。
40.具体地，在本实施例中，送料机构包括第三通路31及空压机32，第三通路31连通第二通路12，粉碎机构6设置于第三通路31上，空压机32的输出端能够连通于第三通路31，并且由空压机32输出的高压气体能够由第三通路31进入第二通路12中，使得空压机32能够提升呈颗粒粉末状的结晶核进入内胆1中的速率。
41.优选地，送料机构还包括储存箱33，储存箱33设置于第三通路31上，储存箱33能够存储被粉碎机构6粉碎的结晶核。控制机构还电性连接与储存箱33，以能够控制储存箱33输
出呈颗粒粉末状的结晶核。
42.进一步地，为了使呈颗粒粉末状的结晶核充分扩散至内胆1中，相变蓄热潜热释放控制装置还包括连接器7、多个第二通路12及多个喷射多孔管8，连接器7连通于第三通路31，多个第二通路12均连通于连接器7，多个喷射多孔管8均设置于内胆1中，并且多个喷射多孔管8一一对应连通于多个第二通路12，以使呈颗粒粉末状的结晶核充分扩散至内胆1中。
43.优选地，多个喷射多孔管8间隔设置，并且喷射多孔管8的延伸方向平行于内胆1的延伸方向，以使呈颗粒粉末状的结晶核均匀分布在内胆1中。
44.优选地，喷射多孔管8上设置有多个喷射孔81，多个喷射孔81沿喷射多孔管8的延伸方向排列，从而使呈颗粒粉末状的结晶核更加充分扩散至内胆1中。
45.进一步地，为了提高放热换热器4及加热换热器5的换热效率，在本实施例中，放热换热器4的换热部及加热换热器5的换热部分别包括第一蛇形管41及第二蛇形管51，第一蛇形管41及第二蛇形管51均沿喷射多孔管8的延伸方向排列，从而提升了放热换热器4及加热换热器5的换热效率。优选地，第一蛇形管41及第二蛇形管51均由耐腐蚀材料制成。
46.为了减小相变材料在换热的过程中的能量流失，进一步地，内胆1的外侧壁设置有保温材料2，保温材料2能够在内胆1外部形成保温层，以减小内胆1由壁壳流失的热量。
47.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。