本技术涉及相变储能技术,特别是一种新型的双向交错翅片式相变蓄热系统。该系统由圆柱形壳体、翅片管和相变材料组成。翅片管由圆形基管及焊接在其上的多个翅片构成,旨在提升蓄热效率。
背景技术
随着全球能源危机的加剧,节能成为了迫切的需求。建筑行业作为能耗大户,占全球总能耗约40%,因此,建筑节能成为了研究的重点领域。相变储热技术作为一种高效、环保的能源储存和利用方式,在建筑节能方面具有重要的应用价值,相变储热技术能够将热能储存于相变材料中,通过材料的相变吸收或释放热量,实现能量的长期储存和调节。这种技术可以有效地解决能源供应与需求不匹配的问题,提高能源利用效率和系统稳定性,实现建筑能源的高效利用和节能减排。因此,开展相变储热技术研究对于推动节能技术的发展和实现能源的可持续发展具有重要的意义。
现有储热性能强化技术主要分为三种:有源技术、无源技术和复合强化技术。其中,无源技术由于造价较低、结构简单、维护方便等优势在相变蓄热装置中应用十分广泛。增加翅片属于典型的无源强化技术。增加翅片可以有效拓展相变蓄热装置的传热面积,加强了导热,从而加快了储热速率。
相变过程中,相变储能装置中的相变储能材料与热流体之间的热量传递主要依靠导热和自然对流。由于相变储能材料本身不易导热,现有技术的翅片式储能装置中,主要是矩形翅片,在两片翅片之间中部的相变储能材料热传导不均匀,储热速率和效率都很低。申请号为CN202311041101.9的发明专利公开了一种具有开孔树形仿生翅片的水平相变蓄热装置,在热水管的圆周上均匀布置有多个用于对相变材料进行换热的开孔树形仿生翅片。与传统的矩形翅片管式相变蓄热装置相比,其在换热面积上有较大的优势。但是树形仿生翅片、分形翅片等异形翅片加工难度大、成本较高,不便于工程应用。因此,有必要提出新型的翅片强化技术及相应的相变储热装置,解决储热性能强化和低成本之间的矛盾问题。
实现思路