CN201401864Y - 双相变超导储能电暖气 - Google Patents
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Abstract
一种双相变超导储能电暖气，由相变超导加热器、相变储能散热器、电加热器、控制电路、静音微风机和防护罩组成，其特征是相变超导加热器由管状蒸发池、与管状蒸发池连接在一起并内部连通的超导传热管、装在管状蒸发池内的超导液、电加热器及控制电路构成，超导传热管分别装在相变储能散热器基管的相变储热材料中，静音微风机安装在相变储能散热器的中心位置。该电暖器结构简单，使用电功率小，全开放式供热，供热量大，供热均匀，热转换效率高，安全，利用电网峰谷差自动储能蓄热，在需要供热时可用较大释热功率将贮能放出取暖，能确保用电电路安全，缓解电网负荷，节约用户取暖费用。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种家用取暖装置，具体讲是一种双相变超导储能电暖气。
背景技术
储热式电暖气是一种可把电能转换成热能供用户取暖的电气装置。现有的设计功能较全的相变储热式电暖气，多采用封闭式壳体依靠自身热对流和热辐射来供热取暖，此设计存在结构复杂，用电功率大，热转换效率低，供热速度缓慢，供热不均匀的问题；另外结构上将加热管与相变储热材料放在一起，用高温加热管(不带翅片的)直接加热相变储热材料，久之会造成加热管表面金属管壁腐蚀、蚀穿、漏电，发生电暖气不安全隐患。
发明内容
为了克服现有相变储热式电暖气的缺陷，本实用新型提供一种结构简单，用电功率小，供热快、供热量大，供热均匀，热转换效率高，安全，全开放式双相变高效超导储能电暖气装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种双相变超导储能电暖气，由相变超导加热器、相变储能散热器、电加热器、控制电路、静音微风机和防护罩组成，其特征是相变超导加热器是由一直立的管状蒸发池、与管状蒸发池连接在一起的并内部连通的数根超导传热管、装在管状蒸发池内的超导液及电加热器、控制电路构成，超导传热管与管状蒸发池构成一真空体系；数根超导传热管分别装在相变储能散热器的数根基管中，电加热器工作时，超导液气化将相变潜热通过超导传热管迅速传导给相变储能散热器的相变储热材料，在取暖的同时将其余的热能储存在相变储热材料中。相变储能散热器由基管、绕制在基管上的散热翅片、加装在基管中的相变储热材料构成，相变储能散热器的底端焊接在管状蒸发池的顶板上，呈圆周形排列，静音微风机安装在相变储能散热器的中心位置，控制电路安装在电暖气的底座中，底座下部安装有可供电暖气移动的滚轮。
上述所有设备全部安装在一个有通风孔的防护罩中。
所述的管状蒸发池是一直立的圆柱形或者扁圆柱形或者方形的金属空腔体，与超导传热管空腔体构成的真空体系的真空度等于或者大于1.33×0.001Pa。
所述的管状蒸发池中的超导液是受热时可以气化产生高能相变潜热的有机或者无机或者有机与无机混合的、可与管状蒸发池和超导传热管的金属材料相容的液体。
所述的超导传热管为园管形，金属材质，一般根据相变储能散热器的数装4-10根，其外壁上饶制有金属线，其目的增大超导传热管的散热面积，提高热转换效率。
所述的电加热器为电加热管或者感应加热器，装配在管状蒸发池的中部被液态超导液淹没，电加热器外表面单位面积热负荷值小于或等于12W/cm2，电加热器的电源线引出端在底座中与控制电路及电源连接。
所述的控制电路设计有自动分时度电装置、自动定时开关装置、温控器、热熔断器及指示灯，可保证电暖气的节能、人性化控制和使用安全。
所述的相变储能散热器的基管和散热翅片是方形或者圆型或扁圆形，一般装4-10根，由金属或者聚乙烯材料制成，散热翅片为涂黑的金属材质翅片，或者由黑色聚乙烯材料制成的且与基管连结为一体的高分子材质散热翅片，加装散热翅片的目的是为了增大散热器的散热面积与散热量，提高散热器的释热速率。
所述的装入在储能散热器基管中的相变储热材料是由熔点在23℃～70℃的有机或者无机相变物质，或者有机与无机混合相变物质，如：水合盐、硼砂、聚丙烯酸钠，脂肪酸与石墨混合物，硝酸共晶盐和包合盐，或者固-固相变蓄热材料，相变蓄热材料占基管容积的90％。
所述的静音微风机为鼠笼式变频风机，安装在相变储能散热器的中心位置，静音微风机风叶转动，可将电暖气的热量均匀迅速地散射到需要加热的房屋空间。
双相变超导储能电暖气工作原理：双相变超导储能电暖气是一高效超导传热储热散热装置，是巧妙运用高效真空超导件的相变传热散热原理和相变储热材料相变潜热蓄热原理达到高效取暖效果。双相变超导储能电暖气工作时，在自动分时度电装置和自动定时开关的操控下，电加热器将其周围的超导液加热，所产生的相变潜热即刻通过4-8根超导传热管传导给储能散热器基管中的相变储热材料，进行加热蓄热，同时相变储能散热器的基管和散热翅片散热供暖，剩余的热量储存在相变潜热材料中；当双相变储能散热器的温度达到设定温度时(85℃)，双相变超导储能电暖气停止加热，基管和散热翅片继续散热供暖，当双相变储能电暖器的温度下降到设定温度(65℃)时，电暖气重新启动电加热器继续进行加热。在基管和散热翅片散热过程中，静音微风机工作，在旋转风叶作用下将热量迅速均匀地散射到需要加热的空间，达到取暖目的。
双相变超导储能电暖器结构简单，使用电功率小，全开放式供热，供热量大，供热均匀，热转换效率高，安全；利用电网谷差晚间自动储能蓄热，在需要供热时可用较大释热功率将贮能放出取暖，可以确保用电电路的安全，缓解电网负荷，利于用户节约取暖费用。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理图。
图1中1、管状蒸发池 2、顶板 3、超导传热管 4、相变储热材料 5、电加热器 6、温控器 7、热熔断器 8、指示灯 9、自动分时度电装置及自动定时开关 10、导线 11、工艺管12、底座 13、基管 14、超导液 15、散热翅片 16、静音微风机 17、风叶 18、防护罩 19、滚轮 20、通风孔21、金属线
下面结合附图1和实施例对本实用新型进一步说明：一种双相变超导储能电暖气，由相变超导加热器、相变储能散热器、电加热器5、控制电路、静音微风机16和防护罩18组成，其特征是相变超导加热器是由一直立的管状蒸发池1、与管状蒸发池1连接在一起的并内部连通的数根超导传热管3、装在管状蒸发池1内的超导液4及电加热器5及控制电路构成，超导传热管3与管状蒸发池1构成一真空体系；数根超导传热管3分别装在相变储能散热器的数根基管13中，电加热器5工作时，超导液4气化将相变潜热通过超导传热管3迅速传导给相变储能散热器的相变储热材料4，在取暖的同时可将其余热能储存在相变储热材料4中。相变储能散热器由基管13、绕制在基管13上的散热翅片15、加装在基管13中的相变储热材料4构成，相变储能散热器的底端焊接在管状蒸发池1的顶板2上，呈圆周形排列，静音微风机16安装在相变储能散热器的中心位置，控制电路安装在电暖气的底座12中，底座12下部安装有可供电暖气移动的滚轮19。
上述所有设备全部安装在一个有通风孔的防护罩18中。
所述的管状蒸发池1是一直立的圆柱形或者扁圆柱形或者方形的金属空腔体，与超导传热管3空腔体构成的真空体系的真空度等于或者大于1.33×0.001Pa。
所述的管状蒸发池1中的超导液4是受热时可以气化产生高能相变潜热的有机或者无机或者有机与无机混合的可与管状蒸发池1和超导传热管3的金属材料相容的液体。
所述的超导传热管3为园管形，金属材质，一般根据相变储能散热器的个数装4-10根，其外壁上饶制有金属线21，其目的增大超导传热管3的散热面积，提高热转换效率。
所述的电加热器5为电加热管或者感应加热器，装配在管状蒸发池1的中部被液态超导液4淹没，电加热器5外表面单位面积热负荷值小于或等于12W/cm2，电加热器5的电源线引出端在底座12中与控制电路及电源连接。
所述的控制电路设计有自动分时度电装置、自动定时开关装置9、温控器6、热熔断器7及指示灯8，可保证电暖气的节能、人性化控制和使用安全。
所述的相变储能散热器的基管13和散热翅片15是方形或者圆型或扁圆形，一般装4-10根，由金属或者聚乙烯材料制成，散热翅片15为涂黑的金属材质翅片，或者由黑色聚乙烯材料制成的且与基管连结为一体的高分子材质散热翅片，加装散热翅片15的目的是为了增大散热器的散热面积与散热量，提高散热器的释热速率。
所述的装入在储能散热器基管13中的相变储热材料14是由熔点在23℃～70℃的有机或者无机相变物质，或者有机与无机混合相变物质，如：水合盐、硼砂、聚丙烯酸钠，脂肪酸与石墨混合物，硝酸共晶盐和包合盐，或者固-固相变蓄热材料，相变蓄热材料14占基管13容积的90％。
所述的静音微风机16为鼠笼式变频风机，安装在相变储能散热器的中心位置，静音微风机风叶转动，可将电暖气的热量均匀迅速地散射到需要加热的房屋空间。
双相变超导储能电暖气工作原理：双相变超导储能电暖气是一高效超导传热储热散热装置，是巧妙运用高效真空超导件的相变传热散热原理和相变储热材料潜热蓄热原理达到高效取暖效果。双相变超导储能电暖气工作时，在自动分时度量电能装置和自动定时开关9的操控下，电加热器5将其周围的超导液4加热，所产生的相变潜热即刻通过4-8根超导传热管3传导给储能散热器基管13中的相变储热材料14，进行加热蓄热，同时相变储能散热器的基管13和散热翅片15散热供暖，剩余的热量储存在相变潜热材料14中；当双相变储能散热器的温度达到设定温度时(85℃)，双相变超导储能电暖气停止加热，基管13和散热翅片15继续散热供暖，当双相变储能电暖器的温度下降到设定温度(65℃)时，电暖气重新启动电加热器5继续进行加热。在基管13和散热翅片15散热过程中，静音微风机16工作，在旋转风叶17作用下将热量迅速均匀散射到加热的空间，达到取暖目的。
Claims (7)
1、一种双相变超导储能电暖气，由相变超导加热器、相变储能散热器、电加热器(5)、控制电路、静音微风机(16)和防护罩(18)组成，其特征是相变超导加热器是由一直立的管状蒸发池(1)、与管状蒸发池(1)连接在一起的并内部连通的数根超导传热管(3)、装在管状蒸发池(1)内的超导液(4)及电加热器(5)、控制电路构成，超导传热管(3)与管状蒸发池(1)构成一真空体系；数根超导传热管(3)分别装入在相变储能散热器的数根基管(13)中，电加热器(5)工作时，超导液(4)气化将相变潜热通过超导传热管(3)迅速传导给相变储能散热器的相变储热材料(4)，在取暖的同时可将其余热能储存在相变储热材料(4)中；相变储能散热器由基管(13)、绕制在基管(13)上的散热翅片(15)、加装在基管(13)中的相变储热材料(4)构成，相变储能散热器的底端焊接在管状蒸发池(1)的顶板(2)上，呈圆周形排列，静音微风机(16)安装在相变储能散热器的中心位置，控制电路安装在电暖气的底座(12)中，底座(12)下部安装有可供电暖气移动的滚轮(19)。
2、根据权利要求1所述的双相变超导储能电暖气，其特征是：所述的管状蒸发池(1)是一直立的圆柱形或者扁圆柱形或者方形的金属空腔体，与超导传热管(3)空腔体构成的真空体系的真空度等于或者大于1.33×0.001Pa。
3、根据权利要求1所述的双相变超导储能电暖气，其特征是：所述的超导传热管(3)为圆管形，金属材质，一般根据相变储能散热器的个数装4-10根，其外壁上饶制有金属线(21)。
4、根据权利要求1所述的双相变超导储能电暖气，其特征是：所述的电加热器(5)为电加热管或者感应加热器，装配在管状蒸发池(1)的中部被液态超导液(4)淹没，电加热器(5)外表面单位面积热负荷值小于或等于12W/cm2，电加热器(5)的电源线引出端在底座(12)中与控制电路及电源连接。
5、根据权利要求1所述的双相变超导储能电暖气，其特征是：所述的控制电路设计有自动分时度电装置、自动定时开关装置(9)、温控器(6)、热熔断器(7)及指示灯(8)。
6、根据权利要求1所述的双相变超导储能电暖气，其特征是：所述的相变储能散热器的基管(13)和散热翅片(15)是方形或者圆型或扁圆形，一般装4-10根，由金属或者聚乙烯材料制成，散热翅片(15)为涂黑的金属材质翅片，或者由黑色聚乙烯材料制成的且与基管连结为一体的高分子材质散热翅片。
7、根据权利要求1所述的双相变超导储能电暖气，其特征是：所述的静音微风机(16)为鼠笼式变频风机，安装在相变储能散热器的中心位置，静音微风机风叶(17)转动，可将电暖气的热量均匀迅速地散射到需要加热的房屋空间。
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| CN103822289A (zh) * | 2014-02-17 | 2014-05-28 | 北京桑普电器有限公司 | 高效、节能的板式电暖气及提高热效率的方法 |
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