本實(shí)用新型涉及一種熱量轉(zhuǎn)變存儲(chǔ)與釋放的裝置,特別是涉及一種儲(chǔ)熱式相變暖風(fēng)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前研究開發(fā)得較為廣泛的儲(chǔ)能技術(shù)主要集中在熱能儲(chǔ)存和電能儲(chǔ)存方面,這些技術(shù)廣泛應(yīng)用于太陽能高溫儲(chǔ)能、電力移峰填谷、工業(yè)廢熱和余熱回收、工業(yè)與民用建筑和空調(diào)節(jié)能等領(lǐng)域。儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展迅速,出現(xiàn)了一批不同場(chǎng)合和作用的相變儲(chǔ)熱設(shè)備?,F(xiàn)有的儲(chǔ)熱式換熱結(jié)構(gòu)因?yàn)閮?chǔ)熱材料熱能密度低,換熱管和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不成熟,導(dǎo)致?lián)Q熱效率低,內(nèi)部換熱不均勻,而且存在電加熱裝置焊點(diǎn)沉浸于相變儲(chǔ)能材料中,儲(chǔ)熱器的使用壽命短的缺點(diǎn),結(jié)構(gòu)所占體積大,能量輸出方式單一,缺乏智能控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)可靠、加工方便、安裝簡(jiǎn)單、熱效率高、含溫度控制的儲(chǔ)熱式相變暖風(fēng)系統(tǒng),為此,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下。
一種儲(chǔ)熱式相變暖風(fēng)系統(tǒng),包括筒體、保溫材料、內(nèi)膽、相變儲(chǔ)能材料、換熱管、電加熱裝置、閥門、循環(huán)泵、散熱器、循環(huán)工質(zhì)、溫控單元、數(shù)顯控制器、風(fēng)機(jī)。筒體分兩個(gè)部分,上部為熱風(fēng)配置部分,包含閥門、循環(huán)泵、散熱器、溫控單元、數(shù)顯控制器、風(fēng)機(jī);下部為蓄放熱單元,其內(nèi)電加熱裝置均勻布置在內(nèi)膽與換熱管之間,換熱管均勻布置于相變儲(chǔ)能材料中。
所述的儲(chǔ)熱式相變暖風(fēng)系統(tǒng)筒體的外表面布置有保溫材料保溫。
所述的下部蓄放熱單元包括保溫材料、內(nèi)膽、換熱管、相變儲(chǔ)能材料、電加熱裝置、溫控單元。
所述的內(nèi)膽采用碳鋼、不銹鋼或高分子材料。
所述的相變儲(chǔ)熱材料為金屬及合金類、結(jié)晶水合鹽、石蠟類、非石蠟有機(jī)類、陶瓷基復(fù)合材料相變儲(chǔ)能材料中的一種或幾種。
所述的換熱管采用碳鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金、銅及銅合金或復(fù)合材料的光管 / 翅片管。
所述的電加熱裝置采用電阻加熱裝置、或電磁加熱裝置、或紅外加熱裝置。
所述的循環(huán)泵及閥門采用管道泵、球閥、電動(dòng)閥或電磁閥。
所述的數(shù)顯控制器可控制循環(huán)泵轉(zhuǎn)速,管道閥門的調(diào)節(jié)。
所述的循環(huán)工質(zhì)為常壓沸點(diǎn)大于等于100℃的液體,包括水或防凍液。
所述的溫控單元可以采用SSR控制,其中溫控裝置分別與溫度傳感器和電加熱器連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和取得的技術(shù)效果是。
1、采用蓄熱單元結(jié)構(gòu)緊湊,體積小巧,相變儲(chǔ)能材料能量密度高,潛熱值大,結(jié)合電加熱機(jī)構(gòu)直接加熱相變儲(chǔ)能材料蓄能,提高電能利用率,節(jié)能環(huán)保。
2、電加熱裝置均布于相變儲(chǔ)能材料中,加熱均勻,可使相變蓄熱材料穩(wěn)定加熱至設(shè)計(jì)溫度;而且焊點(diǎn)沒有布置于相變蓄熱材料中,避免了焊點(diǎn)的腐蝕;循環(huán)工質(zhì)和電加熱裝置互不接觸,不存在電路與水路重合的不安全性,結(jié)合溫度控制單元,避免出現(xiàn)過熱,提高了材料和設(shè)備的使用壽命。
3、換熱管可以采用U 型盤管、螺旋管等型式的串、并聯(lián),均勻埋設(shè)在相變儲(chǔ)能材料中,換熱管與相變儲(chǔ)能材料充分接觸,使相變儲(chǔ)能材料中熱量能快速、均勻釋放。也可以根據(jù)要求更換循環(huán)工質(zhì)流道的結(jié)構(gòu)。
4、本實(shí)用新型一種儲(chǔ)熱式相變暖風(fēng)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、架構(gòu)方便、成本低廉、傳熱效率高的特點(diǎn),本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)能量的高效存儲(chǔ)和利用,有效減輕環(huán)境污染,緩解能量供求的不匹配,實(shí)現(xiàn)熱能系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型一種儲(chǔ)熱式相變暖風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型“實(shí)施例1”中相變儲(chǔ)熱材料的放熱曲線。
圖1中,1-筒體,2-保溫材料,3-內(nèi)膽,4-相變儲(chǔ)能材料,5-換熱管,6-電加熱裝置,7-閥門,8-循環(huán)泵,9-散熱器,10-循環(huán)工質(zhì),11-溫控單元,12-數(shù)顯控制器,13-風(fēng)機(jī)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1。
為了更清楚的說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,下面結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:如圖1所示,一種儲(chǔ)熱式相變暖風(fēng)系統(tǒng),包括筒體1、保溫材料2、內(nèi)膽3、相變儲(chǔ)能材料4、換熱管5、電加熱裝置6、閥門7、循環(huán)泵8、散熱器9、循環(huán)工質(zhì)10、溫控單元11、數(shù)顯控制器12、風(fēng)機(jī)13。筒體分兩個(gè)部分,上部為熱風(fēng)配置部分,下部為蓄放熱單元,下部蓄放熱單元內(nèi)換熱管5均勻布置于相變儲(chǔ)能材料4中,電加熱裝置6均勻布置在換內(nèi)膽3與熱管5之間,上部熱風(fēng)配置部分包含閥門7、循環(huán)泵8、散熱器9、溫控單元11、數(shù)顯控制器12、風(fēng)機(jī)13。
本實(shí)用新型一次完整的使用過程包括兩個(gè)階段:蓄熱階段和放熱階段。蓄熱時(shí),用戶可根據(jù)遠(yuǎn)程控制或數(shù)顯控制器12開啟電加熱裝置6,電加熱裝置6開始工作,迅速地將熱量傳遞給相變儲(chǔ)能材料4,同時(shí)根據(jù)相變儲(chǔ)能材料4的特性控制加熱溫度,以防止出現(xiàn)過熱。相變儲(chǔ)能材料4吸收熱量開始熔化,將熱能不斷地以潛熱的方式儲(chǔ)存起來,經(jīng)過一段時(shí)間后,相變儲(chǔ)能材料4由固態(tài)完全轉(zhuǎn)化為液態(tài),并達(dá)到設(shè)定溫度,實(shí)現(xiàn)能量?jī)?chǔ)存的最大化后,停止電加熱。放熱時(shí)換熱管5內(nèi)的循環(huán)工質(zhì)10,在循環(huán)泵8的驅(qū)動(dòng)下在換熱管5內(nèi)流動(dòng),通過換熱管5的高效傳熱將熱能從相變儲(chǔ)能材料4取走,之后流經(jīng)上部散熱器9,釋放熱量。當(dāng)相變儲(chǔ)能材料4放出部分熱量后逐漸凝固,待其全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)后,不再釋放熱量,放熱結(jié)束。蓄熱和放熱過程可多次循環(huán)進(jìn)行,直至相變儲(chǔ)能材料4的儲(chǔ)存能力顯著下降,達(dá)到壽命期為止。
經(jīng)實(shí)驗(yàn),相變儲(chǔ)能材料填充體積為15升,取電加熱功率0.1kw,相變儲(chǔ)能材料為Ba(OH)2.8H2O結(jié)晶水合鹽,蓄熱6小時(shí),循環(huán)工質(zhì)水流速0.12m/s,可持續(xù)供熱約10小時(shí)。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)例,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。