Тепловой аккумулятор

(Л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(56) Авторское свидетельство НРБ(57), Использование. для аккумулированитепла в диапазоне температур 100-400 С Сущность изобретения: тепловой аккумулятор содержит полыи корпус 1, заполненный гранулами магнезита 2, между которыми размещены опилки металла с теплопроводностью не менее 200 Вт/(м К), причем массовые концентрации магнезита и опилок находятся в интервалах 70-60% и 30-400, Эти экспериментально полученные интервалы соотношений являются оптимальными с точки зрения повьгшения теплоаккумулирующей способности и надежности аккумулятора при преимущественном использовании в качестве электронагревателя массы упомянутых металлических опилок.2 ил.Изобретение относится к теплотехнике,а точнее к тепловым аккумуляторам, имеющим электронагревательный элемент и рассчитанным на температурный диапазон100 в 4 С,Известна аккумулирующая масса длятепловых аккумуляторов, имеющая воспроизводимые рабочие характеристики и устойчивая к циклическим нагрузкам, содержащая60-75/, карбамида, 5 - 30 О/ нитрата натрия,5-30 /о нитрата калия и 1-10 / хлорида натрия.Недостатком массы является ее неработоспособность при 200 - 400 С, а при герметичном исполнении аккумулятора - высокиетермоциклические напряжения,Известен тепловой аккумулятор, содержащий размещенный в корпусе гранулированный твердый теплоаккумуляционныйматериал и наполнитель (масло), причем вкачестве термоаккумуляционного материала может использоваться магнезит.Недостатком известного техническогорешения при использовании его при 100 -400 С являются низкая надежность, связанн; я с наличием масла, которое необходимозаменять через определенное время, и недостаточно высокая теплоаккумулирующаяспособность, связанная с низкими теплоемкостью и теплопроводностью масла.Целью изобретения является повышение теплоаккумулирующей способности инадежности аккумулятора,Цель достигается тем, что между гранулами магнезита размещены опилки металла степлопроводностью не менее 200 Вт/(м К),причем концентрации магнезита и опилок находятся соответственно в интервалах 70 - 60/о и 30-40 /о.Это позволяет одновременно повыситьнадежность, так как устраняется угроза загорания масла и необходимость его замены,и повысить теплоаккумулирующую способность за счет снижения теплового сопротивления аккумулирующего вещества путемзаполнения пространства между грануламимагнезита опилками металла с высокимитеплоемкостью и теплопроводностью, таккак сам магнезит обладает достаточной теплоемкостью и термостойкостью, но недостаточно высокой теплопроводностью,Оптимальное по емкости соотношение получено экспериментально.Таким образом, теплоаккумулирующеевещество становится композитным, т, е. оносодержит теплопроводящий каркас и гранулы теплоаккумулирующего вещества,На фиг, 1 изображен предлагаемый аккумулятор, разрез; на фиг, 2 - эксперимен. тальнье данные в координатах: с р обьемная теплоемкость, кДж/(м К), по оси3абсцисс - процентное содержание в смесимагнезита(о/о, М 90), опилок металла(/, Ме).Аккумулятор содержит полый корпус 1,5 в котором размещено теплоаккумулирующее вещество 2, состоящее из 60-70 о/ гранул магнезита 3 и опилок, металла 4 степлопроводностью не менее 200 Вт/(м К),например. силумина.10 Аккумулятор работает следующим образом;При подводе высокопотенциальноготепла от наружного или внутреннего источника, например электронагревательного15 элемента, в качестве которого может бытьиспользован и теплопроводный каркас 4 изметаллических опилок, уровень температурпо всему аккумулятору выравнивается, причем теплоемкость аккумулятора по сравне 20 нию с масляным возрастает. Основноеколичество тепловой энергии аккумулируется в гранулах магнезита 3 при 400-500 С.Максимальная температура зарядки ограничивается температурой плавления метал 25 лических опилок. При разрядке аккумуляторатепловая энергия поступает от гранул магнезита 3 к теплопроводящему каркасу 4 и далеек потребителю,Кривые 1 - 6 на фиг. 2 получены в резуль 30 тате измерений объемной теплоемкостисмеси при изменении процентного содержания компонентов смеси с шагом 10 % дляразличных сплавов: 1 - сплав 90 / А+ 10 /Сц ( Л = 200 Вт/(мК,2 - латунь 96 /о Си+35 + 4 / 2 п ( Л = 240 Вт/(м К,3 - 96 о/о Си +4 / Со( Л =210 Вт/(мК;4 - дюральД 16 Т=46 Вт/(м К.40 Из полученных данных видно, что предпочтительное использование металлов сбольшей теплопроводностью, оптимум содержания металлов всех видов приходитсяна 30 - 40 /о и при Л ) 200 Вт/(м К)исполь 45 зуемых металлов отмечено резкое увеличение теплоемкости, Экспериментальныйобразец аккумулятора при весе 60 кг позволяет аккумулировать 25 кВт ч тепловойэнергии, что делает его перспективным при50 использовании электроэнергии в ночноевремя для отопления помещений.Использование предлагаемого аккумулятора позволяет повысить теплоаккумулирующую способность и надежность55 теплового аккумулятора.Формула изобретенияТепловой аккумулятор, содержащий полый корпус, заполненный гранулированныммагнезитом, о тл и ч а ю щи й с я тем, что,1746151 с р (о Ф) о го о,ф ф 0 фО 70 бО. Я 7 40 Фиг Составитель Л.Васильеведактор О,Хрипта Техред М,Моргентал Коррект ереши Заказ 2384 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ород, ул. Гагарина, 101 зводственно-издательский комбинат "Пате с целью повышения теплоаккумулирующей способности и надежности, между гранулами магнезита размещены опилки металла с теплопроводностью Л ) 200 Вт/(м К) в 5 рабочем диапазоне температур, причем весовые концентрации магнезита и опилок находятся в интервалах 70-60 О и 30 - 40 Осоответственно,