本實用新型專利技術公開了一種用于太陽能熱發電的高溫儲熱換熱裝置，包括儲熱裝置箱體、高溫相變儲熱管，高溫相變儲熱管以并聯形式置于儲熱裝置箱體內，儲熱裝置兩端分別設有底座和頂蓋，箱體設有流體的進口管和出口管，箱體內設有擾流板以提高該側流體的擾動，強化該側流體的換熱。高溫相變儲熱管材料為陶瓷鋼鐵復合管，高溫相變儲熱管內充填相變儲熱材料，高溫相變儲熱管外裝有環形翅片。本實用新型專利技術結構簡單、傳熱效率高，具備蓄熱、釋熱功能，該高溫儲熱換熱裝置可充分利用太陽能集熱器加熱的高溫氣體，使太陽能熱發電過程能夠連續穩定的進行。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種能量的存儲與釋放裝置，尤其涉及一種用于太陽能熱發電的高溫儲熱換熱裝置。
技術介紹
太陽能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源，具有無污染、取用方便的特點，但到達地球表面的太陽輻射，能量密度卻很低，而且受地理、晝夜和季節等規律性變化的影響，以及因晴云雨等隨機因素的制約，其輻射強度也不斷發生變化，具有顯著的稀薄性、間斷性和不穩定性。在太陽熱能發電系統中，太陽能集熱器把收集到的太陽輻射能發送至接收器產生熱空氣或熱蒸汽，用傳統的電力循環來產生電能，為了保持供電裝置穩定不間斷地運行，就需要儲熱裝置把太陽能儲存起來，在太陽能不足時再釋放出來，從而滿足生產和生活用能連續和穩定供應的需要，所以太陽能高溫儲熱裝置是太陽能熱發電的關鍵技術，它對于提高系統發電效率、提高系統發電穩定性和可靠性具有重要意義。已有的相變儲能 裝置多是針對以水、空氣或者熔鹽作為傳熱介質的儲熱裝置，這種整體式的儲熱裝置儲熱量小，儲熱體積大，在高溫高壓下工作的穩定性和安全性欠佳。因為在太陽能熱發電系統中，可利用氣體作為傳熱介質，高溫氣體能直接推動汽輪機發電，提高發電效率。太陽能集熱器加熱的氣體溫度可高達1000°c以上，這種高溫高壓的傳熱介質對儲熱裝置有很大的要求。所以對于高溫儲熱裝置(> 400°c )的研究有待進一步開展。
技術實現思路
為了克服現有技術中存在的問題，本技術提供一種用于太陽能熱發電的高溫儲熱換熱裝置，在高溫儲熱換熱裝置的儲熱換熱管內充裝鋁基合金儲熱相變材料，利用鋁基合金儲熱相變材料相變潛熱高、儲能密度大、導熱系數良好的優點，提高儲熱效率和儲熱密度，使儲熱放熱過程穩定高效的進行。本技術是通過以下技術方案來實現的一種用于太陽能熱發電的高溫儲熱換熱裝置，包括箱體和設置在箱體內的高溫相變儲熱管，所述的高溫相變儲熱管管外側裝有環形翅片，儲熱管內充裝有相變材料。所述儲熱換熱管材料為陶瓷鋼鐵復合管，所述的陶瓷鋼鐵復合管外層是無縫鋼管，內層是剛玉。高溫相變儲熱管外層無縫鋼管的直徑范圍68mm-630mm,管壁厚剛玉的厚度范圍3mm-8mm，多根規格相同的高溫相變儲熱管成正方形或正三角形平行分布。所述的相變材料為鋁基合金儲熱材料。所述的儲熱換熱裝置外圈置有保溫材料。本專利技術具有顯著的優點和積極的效果。本技術結構簡單易行，相變材料采用鋁基合金儲熱材料，鋁基合金儲熱材料具有合適的相變溫度和較高的儲熱密度，加快了流體與相變儲熱材料間的換熱，縮小了儲熱容裝置的體積，從而提高了系統的儲熱效率和儲熱密度，使儲熱放熱過程穩定高效的進行。附圖說明圖I是本技術太陽能熱發電的高溫儲熱換熱裝置的結構示意圖。圖2是本技術太陽能熱發電的高溫儲熱換熱裝置儲熱換熱管結構示意圖。圖中，I. I-流體進口管，2. I-儲熱裝置底座，3-儲熱換熱管，4-折流板，5-儲熱換熱裝置箱體，6-保溫材料，7-相變材料，I. 2-流體出口管，2. 2-儲熱裝置頂蓋，8-無縫鋼管，9-剛玉，10. I-高溫相變儲熱管下端蓋，10. 2-高溫相變儲熱管上端蓋，11-環形翅片具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術作進一步的說明，實例僅為參考和說明之用，并非用來對本技術的應用范圍加以限制。 如圖I所示，一種太陽能熱發電的高溫儲熱換熱裝置，包括儲熱換熱裝置箱體5、高溫相變儲熱管3，高溫相變儲熱管3以并聯形式置于儲熱換熱裝置箱體內，儲熱換熱裝置箱體7兩端分別有儲熱裝置底座2. I和儲熱裝置頂蓋2. 2并設有流體的進口管I. I和流體出口管I. 2，儲熱換熱裝置箱體7內設有擾流板4以提高該側流體的擾動，強化該側流體的換熱，儲熱換熱裝置箱體外側置有保溫材料6。所述高溫相變儲熱管3以并聯形式置于儲熱換熱裝置箱體7內，高溫相變儲熱管3的結構示意圖如圖2所示，高溫相變儲熱管3采用陶瓷鋼鐵復合管，該管獨特的組織結構能夠承受鋁基相變材料的腐蝕，其外層是無縫鋼管8，內層是剛玉9，下端蓋為10. 1，上端蓋為10. 2，采用自蔓延高溫合成法制造，高溫相變儲熱管3內充填相變材料7，高溫相變儲熱管3外設置有環形翅片8以增強與流體的換熱。經太陽能集熱器加熱的高溫氣體通過流體進口管I. I進入儲熱換熱裝置箱體內，熱流體將熱量傳遞給相變材料7，相變材料7由固態逐漸變為液態，使熱能不斷轉化為潛熱儲存在相變材料內，釋放了熱量的流體經折流板4從流體出口管2. 2流出，經過一定時間后，固態相變儲熱材料完全轉化為液態實現熱量存儲的最大化，停止熱流體的進出。當需要熱能時，使冷流體沿著與熱流體同樣的路線流動，此時冷流體通過相變儲熱換熱裝置的箱體內，相變儲熱材料由液態逐漸轉變為固態釋放存儲的熱量，對冷流體逐漸進行加熱，當儲熱材料放出部分熱量后，換熱管內壁面的液體逐漸凝固，隨著放熱量的增加，相變儲熱材料由液態漸變為固態，待全部轉變為固態后，不再釋放熱量，此時冷流體的溫度升高到最高值，儲熱釋熱過程可循環重復使用，實現冷、熱流體與固液相變儲熱材料之間的高效換熱。本技術未涉及部分及儲熱換熱裝置的具體結構等均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于太陽能熱發電的高溫儲熱換熱裝置，其特征在于，包括箱體(5)和設置在箱體內的高溫相變儲熱管(3)，所述的高溫相變儲熱管(3)管外側裝有環形翅片(11)，儲熱管內充裝有相變材料(7)。
【技術特征摘要】
1.一種用于太陽能熱發電的高溫儲熱換熱裝置，其特征在于，包括箱體(5)和設置在箱體內的高溫相變儲熱管(3)，所述的高溫相變儲熱管(3)管外側裝有環形翅片(11)，儲熱管內充裝有相變材料(7)。2.根據權利要求I所述的用于太陽能熱發電的高溫儲熱換熱裝置，其特征在于，所述的高溫相變儲熱管(3)材料為陶瓷鋼鐵復合管，所述的陶瓷鋼鐵復合管外層是無縫鋼管(8)，內層是剛玉(9)。3.根據權利要求I或2所述的用于太陽能熱發電的高溫儲熱換熱裝置，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：崔海亭，蔣靜智，周慧濤，
申請(專利權)人：河北科技大學，
類型：實用新型
國別省市：
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