CN110160122A - 一种微热管阵列蓄热式采暖器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微热管阵列蓄热式采暖器，它包含取热风道、蓄热壳体、电加热棒、方孔形翅片、微热管阵列、温度控制面板；取热风道设在蓄热壳体的上方；取热风道与蓄热壳体内设有微热管阵列；微热管阵列包含蒸发段和冷凝段；冷凝段设在取热风道内；蒸发段设在蓄热壳体内；方孔形翅片与微热管阵列的冷凝段的两个表面通过导热硅胶紧密粘接；电加热棒设在蓄热壳体的内侧底部；温度控制面板设在蓄热壳体的外侧；本发明把电能转变成热能储存起来，用以缓解风电并网所带来的危害以及缓解电网峰谷用电差；夜间利用低谷电把电能转化成热能并储存起来，白天对房间供暖，结构简单，绿色环保，安全可靠，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及电供热设备，具体涉及一种微热管阵列蓄热式采暖器。
背景技术
社会经济的快速发展，带来了很多的环境污染问题，尤其是近几年津京冀地区的冬季雾霾问题日益严重，人们的日常生活、工作受到严重的影响。在过去的能源利用中，煤炭等化石能源的大量开采和低效利用，秸秆等生物质能的随意燃烧加重了PM2.5的浓度水平。在我国北方，由于冬季较为寒冷，需要大范围供暖，因此冬季的污染现象更为严重，其中使用劣质煤、工业废气处理不当等，造成了空气的污染，此外，秋季与冬季的静稳天气较多，空气中污染物不易扩散，这造成了我国冬季供暖季环境污染问题得不到改善。
我国风能资源丰富，分布广泛并且风能还具有缓和温室效应的功效，同样是具有较大潜力的可再生清洁能源。但是，风能具有不稳定、出力波动大等缺点，由于我国的电网承载能力和机组的技术水平有限，当风电大规模介入电网后将会对电网的稳态频率和电压偏移产生较大的影响。储能系统可将随机的、不稳定的风能产生的电能储存为稳定的能量，因此通过合理的储能技术可弥补风电出力的不稳定性、不可控性等技术难题；另一方面，我国大部分地区的用电结构不平衡，电厂不能满负荷运行，电力系统只能通过频繁调峰来满足用电负荷。利用电蓄热技术可以有效实现电力的削峰填谷，平衡用电的峰谷用电差。夜间电力负荷处于低谷，用电需求少，电价便宜，可以把电能转变成热能储存起来，在白天用电高峰期间，把热量再释放出来供暖，缓解电网用于白天电锅炉、电散热器等供暖用电的压力。水是一种清洁廉价的储热介质，用于蓄热可以大幅度降低成本，微热管阵列蓄热式采暖器，该装置结构简单，有较好的实用性和推广性，运行费用低，可以缓解风电并网所带来的危害以及缓解电网峰谷用电差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便的微热管阵列蓄热式采暖器，将电加热技术与高效传热元件微热管阵列相结合，把电能转变成热能储存起来，用以缓解风电并网所带来的危害以及缓解电网峰谷用电差；夜间利用低谷电把电能转化成热能并储存起来，白天对房间供暖，结构简单，绿色环保，安全可靠，成本较低。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含取热风道、蓄热壳体、电加热棒、方孔形翅片、微热管阵列、温度控制面板；取热风道设在蓄热壳体的上方；取热风道上的两端设有风扇和风道入口滤网；蓄热壳体内设有蓄热介质水；取热风道与蓄热壳体之间设有盖板；取热风道与蓄热壳体内设有微热管阵列；微热管阵列由铝制材料一次性按压形成；微热管阵列的内部包含若干个并列排列的微型热管；每个微型热管内壁设有微型翅片，相邻微型翅片间形成微型槽道；微热管阵列包含蒸发段和冷凝段；冷凝段设在取热风道内；蒸发段设在蓄热壳体内；方孔形翅片与微热管阵列的冷凝段的两个表面通过焊接方式或者导热硅胶紧密粘接；电加热棒设在蓄热壳体的内侧底部；温度控制面板设在蓄热壳体的外侧；
进一步地，所述的蓄热壳体的底部设有活动滚轮；
进一步地，所述的蓄热壳体内设置有相变储热模块，相变储热模块在蓄热壳体内的体积占比不大于70％；
进一步地，相变储热模块的壳体内部封装有相变点在40℃-95℃之间的固液相变材料；
进一步地，相变储热模块的壳体采用一体挤压方式形成的扁平多孔管制成，扁平多孔管内装填固液相变材料后两端通过焊接或者冷焊压接的方式进行封装；
进一步地，所述的微热管阵列包含两只以上的微型热管；微热管阵列在蓄热壳体内的蒸发段长短不一致。
进一步地，所述的盖板设在蓄热壳体的上端；盖板上设有供微热管阵列穿透的矩形孔；盖板与微热管阵列的连接处设有密封胶；
进一步地，蓄热壳体的上部设置有液位检测装置，蓄热壳体的下部设有泄水口。
采用上述结构后，本发明所述的一种微热管阵列蓄热式采暖器，具有以下优点：
1、以高效传热元件微热管阵为核心传热元件，直接以空气为换热介质，操作简单，可通过控制风扇转速控制出风温度与供热功率，提高热舒适性；蓄热介质采用水，清洁、价格低廉，安全性高；
2、可以解决风电机组上网所带来的风力出力波动大的问题，提高电网运行的可靠性和稳定性，储存的能量可用于室内供暖；
3、利用谷电进行储热供暖，实现电力的移峰填谷，不仅降低供暖的费用，还缓解电网峰谷用电差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的左示图；
图2是本发明的主视图；
图3是左视方向本发明的内部结构示意图；
图4是主视方向本发明的内部结构示意图；
图5是风道入口滤网的结构示意图；
图6是微热管阵列的结构示意图；
图7是微热管阵列截面的结构图；
图8是盖板的结构示意图。
附图标记说明：
1、取热风道；2、风扇；3、风道入口滤网；4、方孔形翅片；5、温度控制面板；6、微热管阵列；6(a)、蒸发段；6(b)、冷凝段；6(c)、微型翅片；6(d)、微型槽道；7、蓄热介质水；8、蓄热壳体；9、电加热棒；10、活动滚轮；11、盖板。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步的说明。
参看图1-8所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含取热风道1、蓄热壳体8、电加热棒9、方孔形翅片4、微热管阵列6、温度控制面板5；取热风道1设在蓄热壳体8的上方；取热风道1上的两端设有风扇2和风道入口滤网3，风扇2提供空气流动的动力，风道入口滤网3有效防止脏物进入风道，脏堵严重时可拆卸清理；蓄热壳体8内设有蓄热介质水；取热风道1与蓄热壳体8之间设有盖板11；取热风道1与蓄热壳体内8设有微热管阵列6；微热管阵列6的放置方向与采暖器放置方向相同，与水平地面垂直；微热管阵列6由铝制材料一次性挤压或冲压形成；微热管阵列6的内部包含若干个并列排列的微型热管；每个微型热管内壁设有微型翅片6(c)，相邻微型翅片6(c)间形成微型槽道6(d)，微型槽道6(d)的当量直径为1-5mm，采用抽真空灌装工质并密封封装；微热管阵列6包含蒸发段6(a)和冷凝段6(b)；冷凝段6(b)设在取热风道1内；蒸发段6(a)设在蓄热壳体8内；方孔形翅片4与微热管阵列的冷凝段6(B)的两个表面通过焊接方式或者导热硅胶紧密粘接，减小接触热阻；电加热棒9设在蓄热壳体8的内侧底部，与蓄热介质水直接接触，进行加热，电能全部转化为热能；温度控制面板5设在蓄热壳体8的外侧，可蓄热壳体8内部蓄热介质水的温度以及采暖器外环境的温度，用于采暖器的起停，还可根据室内的温度需求控制风扇2个数的启停，实现不同的供暖功率，释放热量时风扇2风量可以改变，以保证热量释放大小与速率与实际采暖需求相匹配；考虑到水汽的蒸发，蓄热介质水一般加热温度控制在95度以内；
所述的蓄热壳体8的底部设有活动滚轮10，用于支撑和移动采暖器；活动滚轮10带有刹车装置，便于在使用时停驻；
蓄热壳体8、取热风道1的外侧设有保温层；保温层可采用聚氨酯泡沫塑料制成，进行隔热保温处理以避免烫伤危险；
风扇2上设有防护滤网，有效防止人手触碰；
所述的蓄热壳体8内设置有相变储热模块，相变储热模块在蓄热壳体内的体积占比不大于70％；相变储热模块的壳体内部封装有相变点在40℃-95℃之间的固液相变材料；固液相变材料可采用石蜡或者三水醋酸钠。相变储热模块的壳体采用一体挤压方式形成的扁平多孔管制成，扁平多孔管之间的壁起到强化传热及强化强度的作用，扁平多孔管内装填固液相变材料后两端通过焊接或者冷焊压接的方式进行封装；
微热管阵列包含两只以上的微型热管；微热管阵列在蓄热壳体内的蒸发段长短不一致，以保证蓄热壳体内水上热下冷时短的微热管阵列工作运行；
所述的盖板11设在蓄热壳体8的上端；盖板11上设有供微热管阵列6穿透的矩形孔；盖板11与微热管阵列6的连接处设有密封胶，有效防止水汽溢出；
蓄热壳体8的上部设置有液位检测装置，可及时添加水量，蓄热壳体8的下部设有泄水口，用于定期换水或泄水检修。
本具体实施方式中微热管阵列的工作原理为：微热管阵列的蒸发段6(a)吸收热量，促进内部工质吸热热量蒸发成气态，向上流动，当流到冷凝段6(b)，与冷空气进行换热，释放热量并冷凝成液态，在重力和毛细力的作用下回流至蒸发段，如此往复循环，热量就通过微热管阵列6从蓄热介质水传递到空气中，实现制取热空气的目的，进行室内供暖。
本具体实施方式所述的一种微热管阵列蓄热式采暖器，一般在夜间低谷电时段进行蓄热，白天在需要用热的时段进行制热，也可在蓄热时进行放热，即同时蓄放热。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案,而非限制本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种微热管阵列蓄热式采暖器，其特征在于它包含取热风道、蓄热壳体、电加热棒、方孔形翅片、微热管阵列、温度控制面板；取热风道设在蓄热壳体的上方；取热风道上的两端设有风扇和风道入口滤网；蓄热壳体内设有蓄热介质水；取热风道与蓄热壳体之间设有盖板；取热风道与蓄热壳体内设有微热管阵列；微热管阵列由铝制材料一次性按压形成；微热管阵列的内部包含若干个并列排列的微型热管；每个微型热管内壁设有微型翅片，相邻微型翅片间形成微型槽道；微热管阵列包含蒸发段和冷凝段；冷凝段设在取热风道内；蒸发段设在蓄热壳体内；方孔形翅片与微热管阵列的冷凝段的两个表面通过焊接方式或者导热硅胶紧密粘接；电加热棒设在蓄热壳体的内侧底部；温度控制面板设在蓄热壳体的外侧。
2.根据权利要求1所述的一种微热管阵列蓄热式采暖器，其特征在于所述的蓄热壳体内设置有相变储热模块，相变储热模块在蓄热壳体内的体积占比不大于70％。
3.根据权利要求2所述的一种微热管阵列蓄热式采暖器，其特征在于相变储热模块的壳体内部封装有相变点在40℃-95℃之间的固液相变材料。
4.根据权利要求3所述的一种微热管阵列蓄热式采暖器，其特征在于相变储热模块的壳体采用一体挤压方式形成的扁平多孔管制成，扁平多孔管内装填固液相变材料后两端通过焊接或者冷焊压接的方式进行封装。
5.根据权利要求1所述的一种微热管阵列蓄热式采暖器，其特征在于所述的微热管阵列包含两只以上的微型热管；微热管阵列在蓄热壳体内的蒸发段长短不一致。
6.根据权利要求1所述的一种微热管阵列蓄热式采暖器，其特征在于所述的盖板设在蓄热壳体的上端；盖板上设有供微热管阵列穿透的矩形孔；盖板与微热管阵列的连接处设有密封胶。
7.根据权利要求1所述的一种微热管阵列蓄热式采暖器，其特征在于蓄热壳体的上部设置有液位检测装置，蓄热壳体的下部设有泄水口。
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