CN115234972A - 一种水暖相变暖气片装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水暖相变暖气片装置，其特征是包括热水供应系统、两个相变暖气片设备、流量调解阀及散热翅片；所述相变暖气片设备包括热水盘管及含相变蓄热夹层暖气片外壳；所述含相变蓄热夹层暖气片外壳包括防腐层、一层及以上相变蓄热夹层及表面喷涂层；相邻两层相变蓄热夹层内外分布；所述两相变暖气片设备前后排列，所述散热翅片的两端分别与两相变暖气片设备的热水盘管连接；所述流量调节阀设在热水供应系统的出水口处。其优点是通过该装置可实现水暖暖气片与相变储热技术的结合，利用相变材料的相变潜热提高暖气片的储热容量，增强暖气片供暖能力，充分优化低品位能源的利用效果。

Description

一种水暖相变暖气片装置

技术领域

本发明涉及一种水暖相变暖气片装置。

背景技术

随着经济的发展、人们生活水平的提高和城市化进程的加快,人们大部分时间在室内度过，因而对室内热舒适性水平的要求也随之升高。在人们追求“冬暖夏凉”的过程中，暖通空调设备安装数量直线上升，并占据大部分建筑能耗。在供暖方面，暖气片具有安装简单、适用性强、采暖效果好、节能环保的明显优势，结合低温热源可实现低品位能源的有效利用，促进建筑物的节能减排。相变储热材料能够利用其相变过程储存大量热量，将相变储热材料与暖气片相结合，不仅能够提高暖气片储热容量，延长供暖时长，还可以转移用电高峰，为用户节省电力成本，具有明显经济效益。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种水暖相变暖气片装置，通过该装置可实现水暖暖气片与相变储热技术的结合，利用相变材料的相变潜热提高暖气片的储热容量，增强暖气片供暖能力，充分优化低品位能源的利用效果。此外，相变储热材料以潜热的形式储存大量热量，可在用电非高峰期进行储能并在用电高峰期放能，为用户转移采暖用电高峰，节省电力成本。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的，其是一种水暖相变暖气片装置，包括热水供应系统、两个相变暖气片设备、流量调解阀及散热翅片；

所述相变暖气片设备包括热水盘管及含相变蓄热夹层暖气片外壳；所述热水盘管的进水道与热水供应系统的出水口连通，热水盘管的出水道与热水供应系统的进水口连通；所述含相变蓄热夹层暖气片外壳包括防腐层、一层及以上相变蓄热夹层及表面喷涂层；所述防腐层设在对应热水盘管的外侧，所述相变蓄热夹层包括内导热层、相变蓄热材料以及外导热层，所述内导热层设在防腐层外侧，所述相变蓄热材料设在内导热层外侧，所述外导热层设在相变蓄热材料外侧，所述相变蓄热材料由十二水磷酸氢二钠70wt%-78wt%、九水硅酸钠2wt%-5wt%及膨胀石墨17wt%-28wt%组成，相邻两层相变蓄热夹层内外分布；所述表面喷涂层设在最外层的外导热层外侧；

两所述相变暖气片设备前后排列，所述散热翅片的两端分别与相变暖气片设备的热水盘管连接；所述流量调解阀设在热水供应系统的出水口处。

在本技术方案中，还包括两个以上的排气阀，所述排气阀设在对应的热水盘管上。

在本技术方案中，所述相变蓄热材料由十二水磷酸氢二钠70wt%-78wt%、九水硅酸钠2wt%-5wt%及膨胀石墨17wt%-28wt%组成。

在本技术方案中，所述内导热层41是不锈钢材料制成，所述外导热层43是石墨烯材料制成。

本发明与现有技术相比的优点为：该系统通过将相变储能技术与水暖式暖气片相结合，有助于提高传统暖气片的储热容量，增强暖气片供暖能力，充分优化低品位能源的利用效果；相变蓄热夹层以潜热的形式储存大量热量，可在用电非高峰期进行储能并在用电高峰期放能，为用户转移采暖用电高峰，节省电力成本。

附图说明

图1是本发明水暖相变暖气片装置的结构示意图；

图2是本发明相变暖气片设备的结构示意图；

图3是本发明图2的局部A放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

在本发明描述中,术语“内”及“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设”及“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，也可以是可拆卸的设在或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1至图3所示，其是一种水暖相变暖气片装置，包括热水供应系统1、两个相变暖气片设备、流量调节阀6及散热翅片8；

所述相变暖气片设备包括热水盘管2及含相变蓄热夹层暖气片外壳；所述热水盘管2的进水道21与热水供应系统1的出水口连通，热水盘管2的出水道22与热水供应系统1的进水口连通；所述含相变蓄热夹层暖气片外壳包括防腐层3、一层相变蓄热夹层4及表面喷涂层5；所述防腐层5设在对应热水盘管2的外侧，所述相变蓄热夹层4包括内导热层41、相变蓄热材料42以及外导热层43，所述内导热层41设在防腐层3外侧，所述相变蓄热材料42设在内导热层41外侧，所述外导热层43设在相变蓄热材料42外侧，所述相变蓄热材料42由十二水磷酸氢二钠70wt%、九水硅酸钠2wt%及膨胀石墨17wt%组成，相邻两层相变蓄热夹层4内外分布；所述相变蓄热夹层4可以是一层、两层、三层或若干层，根据实际的使用情况而定，相邻两相变蓄热夹层4内外分布；所述表面喷涂层5设在最外层的外导热层43外侧；

所述两相变暖气片设备前后排列，所述散热翅片8的两端分别与两相变暖气片设备的热水盘管2连接；所述流量调节阀6设在热水供应系统1的出水口处。

相变蓄热模式：打开流量调节阀6，热水供应系统1供应热水，热水供应系统1的出水口分别向两进水道21提供热水，热水温度为38-45℃；热水进入两热盘管2中后，热水对含相变蓄热夹层暖气片外壳的相变蓄热材料42进行加热，相变蓄热材料42逐渐吸热熔化为液态，一部分热量以潜热的形式储存与相变蓄热材料42中，一部分热量通过传导到外导热层43上，加热后的相变蓄热夹层暖气片外壳表面的导热层43以热辐射形式加热室内空气；同时，散热翅片8的两端设在热盘管2上从而进行换热加速空气升温过程，以对流换热的方式加热室内空气；

当室内温度稳定后，关闭流量调节阀6，热水供应系统1停止供应热水；相变蓄热夹层暖气片外壳表面的导热层43温度逐渐降低至26℃左右，此时相变蓄热夹层暖气片外壳中的相变蓄热材料42开始发生凝固，释放出所储存的热量，所释放热量传导到外导热层43上，外导热层43温度加热至30-35℃，并继续以热对流和热辐射的方式加热室内空气。

在本实施例中，还包括两个以上的排气阀7，所述排气阀7设在对应的热水盘管2上。

在本实施例中，所述内导热层41是不锈钢材料或者石墨烯材料等导热材料制成，所述外导热层43是不锈钢材料或者石墨烯材料等导热材料制成。

实施例二

如图1至图3所示，其是一种水暖相变暖气片装置，包括热水供应系统1、两个相变暖气片设备、流量调节阀6及散热翅片8；

所述相变暖气片设备包括热水盘管2及含相变蓄热夹层暖气片外壳；所述热水盘管2的进水道21与热水供应系统1的出水口连通，热水盘管2的出水道22与热水供应系统1的进水口连通；所述含相变蓄热夹层暖气片外壳包括防腐层3、一层相变蓄热夹层4及表面喷涂层5；所述防腐层5设在对应热水盘管2的外侧，所述相变蓄热夹层4包括内导热层41、相变蓄热材料42以及外导热层43，所述内导热层41设在防腐层3外侧，所述相变蓄热材料42设在内导热层41外侧，所述外导热层43设在相变蓄热材料42外侧，所述相变蓄热材料42由十二水磷酸氢二钠74wt%、九水硅酸钠3.5wt%及膨胀石墨22.5wt%组成，相邻两层相变蓄热夹层4内外分布；所述相变蓄热夹层4可以是一层、两层、三层或若干层，根据实际的使用情况而定，相邻两相变蓄热夹层4内外分布；所述表面喷涂层5设在最外层的外导热层43外侧；

所述两相变暖气片设备前后排列，所述散热翅片8的两端分别与两相变暖气片设备的热水盘管2连接；所述流量调节阀6设在热水供应系统1的出水口处。

相变蓄热模式：打开流量调节阀6，热水供应系统1供应热水，热水供应系统1的出水口分别向两进水道21提供热水，热水温度为38-45℃；热水进入两热盘管2中后，热水对含相变蓄热夹层暖气片外壳的相变蓄热材料42进行加热，相变蓄热材料42逐渐吸热熔化为液态，一部分热量以潜热的形式储存与相变蓄热材料42中，一部分热量通过传导到外导热层43上，加热后的相变蓄热夹层暖气片外壳表面的导热层43以热辐射形式加热室内空气；同时，散热翅片8的两端设在热盘管2上从而进行换热加速空气升温过程，以对流换热的方式加热室内空气；

当室内温度稳定后，关闭流量调节阀6，热水供应系统1停止供应热水；相变蓄热夹层暖气片外壳表面的导热层43温度逐渐降低至26℃左右，此时相变蓄热夹层暖气片外壳中的相变蓄热材料42开始发生凝固，释放出所储存的热量，所释放热量传导到外导热层43上，外导热层43温度加热至30-35℃，并继续以热对流和热辐射的方式加热室内空气。

在本实施例中，还包括两个以上的排气阀7，所述排气阀7设在对应的热水盘管2上。

在本实施例中，所述内导热层41是不锈钢材料或者石墨烯材料等导热材料制成，所述外导热层43是不锈钢材料或者石墨烯材料等导热材料制成。

实施例三

如图1至图3所示，其是一种水暖相变暖气片装置，包括热水供应系统1、两个相变暖气片设备、流量调节阀6及散热翅片8；

所述相变暖气片设备包括热水盘管2及含相变蓄热夹层暖气片外壳；所述热水盘管2的进水道21与热水供应系统1的出水口连通，热水盘管2的出水道22与热水供应系统1的进水口连通；所述含相变蓄热夹层暖气片外壳包括防腐层3、一层相变蓄热夹层4及表面喷涂层5；所述防腐层5设在对应热水盘管2的外侧，所述相变蓄热夹层4包括内导热层41、相变蓄热材料42以及外导热层43，所述内导热层41设在防腐层3外侧，所述相变蓄热材料42设在内导热层41外侧，所述外导热层43设在相变蓄热材料42外侧，所述相变蓄热材料42由十二水磷酸氢二钠78wt%、九水硅酸钠5wt%及膨胀石墨28wt%组成；相邻两层相变蓄热夹层4内外分布；所述相变蓄热夹层4可以是一层、两层、三层或若干层，根据实际的使用情况而定，相邻两相变蓄热夹层4内外分布；所述表面喷涂层5设在最外层的外导热层43外侧；

所述两相变暖气片设备前后排列，所述散热翅片8的两端分别与两相变暖气片设备的热水盘管2连接；所述流量调节阀6设在热水供应系统1的出水口处。

相变蓄热模式：打开流量调节阀6，热水供应系统1供应热水，热水供应系统1的出水口分别向两进水道21提供热水，热水温度为38-45℃；热水进入两热盘管2中后，热水对含相变蓄热夹层暖气片外壳的相变蓄热材料42进行加热，相变蓄热材料42逐渐吸热熔化为液态，一部分热量以潜热的形式储存与相变蓄热材料42中，一部分热量通过传导到外导热层43上，加热后的相变蓄热夹层暖气片外壳表面的导热层43以热辐射形式加热室内空气；同时，散热翅片8的两端设在热盘管2上从而进行换热加速空气升温过程，以对流换热的方式加热室内空气；

当室内温度稳定后，关闭流量调节阀6，热水供应系统1停止供应热水；相变蓄热夹层暖气片外壳表面的导热层43温度逐渐降低至26℃左右，此时相变蓄热夹层暖气片外壳中的相变蓄热材料42开始发生凝固，释放出所储存的热量，所释放热量传导到外导热层43上，外导热层43温度加热至30-35℃，并继续以热对流和热辐射的方式加热室内空气。

在本实施例中，还包括两个以上的排气阀7，所述排气阀7设在对应的热水盘管2上。

在本实施例中，所述内导热层41是不锈钢材料或者石墨烯材料等导热材料制成，所述外导热层43是不锈钢材料或者石墨烯材料等导热材料制成。

以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种水暖相变暖气片装置，其特征在于包括热水供应系统（1）、两个相变暖气片设备、流量调解阀（6）及散热翅片（8）；

所述相变暖气片设备包括热水盘管（2）及含相变蓄热夹层暖气片外壳；所述热水盘管（2）的进水道（21）与热水供应系统（1）的出水口连通，热水盘管（2）的出水道（22）与热水供应系统（1）的进水口连通；所述含相变蓄热夹层暖气片外壳包括防腐层（3）、一层及以上相变蓄热夹层（4）及表面喷涂层（5）；所述防腐层（5）设在对应热水盘管（2）的外侧，所述相变蓄热夹层（4）包括内导热层（41）、相变蓄热材料（42）以及外导热层（43），所述内导热层（41）设在防腐层（3）外侧，所述相变蓄热材料（42）设在内导热层（41）外侧，所述外导热层（43）设在相变蓄热材料（42）外侧，所述相变蓄热材料（42）由十二水磷酸氢二钠70wt%-78wt%、九水硅酸钠2wt%-5wt%及膨胀石墨17wt%-28wt%组成，相邻两层相变蓄热夹层（4）内外分布；所述表面喷涂层（5）设在最外层的外导热层（43）外侧；

所述两相变暖气片设备前后排列，所述散热翅片（8）的两端分别与两相变暖气片设备的热水盘管（2）连接；所述流量调节阀（6）设在热水供应系统（1）的出水口处。

2.根据权利要求1所述的水暖相变暖气片装置，其特征在于还包括两个以上的排气阀（7），所述排气阀（7）设在对应的热水盘管（2）上。

3.根据权利要求1所述的水暖相变暖气片装置，其特征在于所述相变蓄热材料（82）由十二水磷酸氢二钠70wt%-78wt%、九水硅酸钠2wt%-5wt%及膨胀石墨17wt%-28wt%组成。

4.根据权利要求1所述的水暖相变暖气片装置，其特征在于所述内导热层（41）是不锈钢材料制成，所述外导热层（43）是石墨烯材料制成。

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