(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111512849.3 (22)申请日 2021.12.1 1 (71)申请人 华能 （浙江） 能源开发有限公司长兴 分公司 地址 313100 浙江省湖州市长兴县吕山乡 杨吴村章湾(土 斗)自然村178号 申请人 浙江大学 (72)发明人 徐建刚　何怀明　任联翔　马英民　 毛国群　朱国栋　俞琴华　周昊　 马伟伟　谢碧达　 (74)专利代理 机构 广州蓝晟专利代理事务所 (普通合伙) 44452 专利代理师 潘玉珊 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01)G06N 20/00(2019.01) F28D 20/02(2006.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种可移动式组合相变换 热装置开发方法 (57)摘要 本发明公开了一种可移动式组合相变换热 装置开发方法， 对于不同换热结构和不同相变材 料的相变换热装置， 根据各换热器的结构、 换热 管束金属的物 性参数和相变材料的物 性参数， 计 算相变换热装置内部填充的相变材料体积和换 热管束体积， 采用相同的测试条件， 获得随时间 变化的循环换热流体和相变材料的温度数据， 通 过人工智能机器学习算法， 直接显示不同相变换 热装置换热性能实时对比情况， 并对 数据进行统 计分析， 推荐组合式相变换热装置， 实现不同的 换热结构和不同的相变材料的最佳组合， 保证移 动式组合相变换热装置质量一定的情况下蓄热 量和换热效率最优。 本发明算法更加准确和高 效， 具有良好的适用性， 可 以基于此方法应用于 其他组合系统的开发。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 114676620 A 2022.06.28 CN 114676620 A 1.一种可移动式组合相变换 热装置开发方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： S1、 根据至少两个的换热器结构， 确定内部填充的相变材料体积和换热管束体积， 从而 确定相变材 料的质量和换 热管束的质量； S2、 同时对至少两个换热器结构在相变换热装置(1)内进行换热性能试验， 在换热流体 流量确定的情况 下记录周期内热流体的温度数据和相变材 料温度场的数据； S3、 将计算所得的容积数据、 质量数据、 流量数据、 时间和温度数据传输到机器学习端 的主机(10)上， 主机(10)接收输送过来的数据， 运用人工智能机器学习的方法和统计的数 据， 分别计算出各个换热器的性能结果， 并能在线显示不同换热器随时间变化热流体的变 化规律和相变材料温度场的变化规律， 针对相同换热器结构， 更换相变材料， 分析针对某种 特定结构的换 热器使用的相变材 料的最佳使用温度； S4、 基于最小热阻原理， 在总质量一定的条件下推荐不同换热器结构的相变换热装置 在不同温度区间使用不同的相变材 料的最佳组合结构和形式； S5、 根据初步确定的组合结构和形式进行试验， 对各个组合结构和形式的换热性能与 设定阈值进 行比较， 在试验 结果高于设定阈值时， 输出结果， 确定相应的组合结构和形式为 最佳， 低于设定的阈值时， 需重新进行 学习计算 直至推荐的最佳组合结构和形式为 最佳。 2.根据权利要求1所述的一种可移动式组合相变换热装置开发方法， 其特征在于： 所述 相变换热装置(1)的一侧表面呈 上下布设有第一双用管(2)和第二双用管(3)。 3.根据权利要求2所述的一种可移动式组合相变换热装置开发方法， 其特征在于： 所述 第一双用管(2)的表 面安装有流量计(4)， 且流量计(4)一侧的第一双用管(2)表 面安装有流 体热端温度计(5)。 4.根据权利要求2所述的一种可移动式组合相变换热装置开发方法， 其特征在于： 所述 第二双用管(3)的表面 安装有流体冷端温度计(6)。 5.根据权利要求1所述的一种可移动式组合相变换热装置开发方法， 其特征在于： 所述 相变换热装置(1)的内部配置有三个换热器， 且三个换热器分别为第一相变结构(11)、 第二 相变结构(12)和第三相变结构(13)。 6.根据权利要求5所述的一种可移动式组合相变换热装置开发方法， 其特征在于： 所述 第一双用管(2)一侧的相变换热装置(1)表面 自上而下安装有第一相变材料温度计(7)、 第 二相变材料温度计(8)和第三相变材料温度计(9)， 且第一相变材料温度计(7)、 第二相变材 料温度计(8)和第三相变材料温度计(9)分别对应第一相变结构(11)、 第二相变结构(12)和 第三相变结构(13)使用。 7.根据权利要求1所述的一种可移动式组合相变换热装置开发方法， 其特征在于： 所述 换热器的性能结果包括的蓄热量、 蓄热密度、 换 热效率、 热阻和温度场均匀性。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114676620 A 2一种可移动式组合相变换热装 置开发方 法 技术领域 [0001]本发明涉及相变换热装置研发技术领域， 具体为一种可移动式组合相变换热装置 开发方法。 背景技术 [0002]分散式移动供热是以一种火电节能供热的新技术， 利用高效储能装置可以将火电 厂大量的余热储存后， 运输至距离热网较远或所需热量较少的热用户厂内将热量稳定再利 用， 从而形成以电厂为中心， 小而分散的热用户为目标的分散式移动供热网， 分散式移动供 热系统为火电厂提供了新的能源服务模式， 其中利用相变储热装置合理地储存火电厂余热 可以有效提升能源的综合利用效率， 目前受到广泛关注。 [0003]真正实现通过可移动相变换热装置进行产蒸汽的业绩不多， 传统的相变蓄热装置 采用单一相变材料， 能源利用率较低。 单一换热结构单一相 变材料的相变换热装置换热性 能计算本身并不复杂， 但针对组合相变材料和组合换热结构的相变换热装置换热性能计算 存在难点。 数值模拟受计算能力的影响， 需要简化数学模型， 并对物理模型做 一些忽略性的 假设， 但实际多数假设在换热过程中是动态存在的。 最小热阻原理通过变分原理， 可以获得 组合式相 变材料的最佳融化温度的通用表达式， 同样在分析过程中为了简化， 通常不考虑 蓄热过程的热损失， 假设热流体在流动过程中减少的热量全部蓄存于相 变材料中， 且忽略 相变材料 的显热以及导热热阻的影响。 此外， 针对移动蓄热装置， 受荷载和运输的影响， 必 须同时考虑移动蓄热装置的重量、 蓄热量和换 热效率。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供一种可移动式组合相变换热装置开发方法， 以解决上述背 景技术中提出现有数值模拟和理论计算费时费力， 而且计算 误差大， 结果 不精确的问题。 [0005]为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 一种可移动式组合相变换热装置开 发方法， 包括以下步骤： [0006]S1、 根据至少两个的换热器结构， 确定内部填充的相变材料体积和换热管束体积， 从而确定相变材 料的质量和换 热管束的质量； [0007]S2、 同时对至少两个换热器结构在相变换热装置内进行换热性能试验， 在换热流 体流量确定的情况 下记录周期内热流体的温度数据和相变材 料温度场的数据； [0008]S3、 将计算所得的容积数据、 质量数据、 流量数据、 时间和温度数据传输到机器学 习端的主机上， 主机接收输送过来的数据， 运用人工智能机器学习的方法和统计的数据， 分 别计算出各个换热器的性能结果， 并能在线显示不同换热器随时间变化热流体的变化规律 和相变材料温度场的变化规律， 针对相同换热器结构， 更换相变材料， 分析针对某种特定结 构的换热器使用的相变材 料的最佳使用温度； [0009]S4、 基于最小热阻原理， 在总质量一定 的条件下推荐不同换热器结构的相变换热 装置在不同温度区间使用不同的相变材 料的最佳组合结构和形式；说　明　书 1/4 页 3 CN 114676620 A 3