CN205425135U - 一种太阳能相变蓄热式取暖器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能相变蓄热式取暖器，包括太阳能集热箱和相变蓄热箱；在集热箱内设置有吸热模块、介质蒸发罐以及介质回流罐；在相变蓄热箱内设置有相变蓄热模块，在相变蓄热模块的外壳与相变蓄热箱的内壳体之间形成气流通道，在相变蓄热模块的外壳设置有散热肋片；在相变蓄热模块内设置有冷凝盘管以及与冷凝盘管进行换热的相变材料，冷凝盘管设有进气端口和出气端口；冷凝盘管的进气口与介质蒸发罐连接，冷凝盘管的出气口与所述介质回流罐连接，冷凝盘管、介质回流罐、蒸发换热管以及介质蒸发罐依次连接形成换热介质循环通道，在换热介质循环通道内灌注有换热介质。本实用新型具有设计合理，结构简单，耗电量小和无污染等优点。

Description

一种太阳能相变蓄热式取暖器

技术领域

本实用新型涉及一种取暖器，尤其涉及一种太阳能相变蓄热式取暖器。

背景技术

随着市场经济的发展，人们的物质文化生活水平得到了显著的提高，家用供暖和制冷设备，无论在城市还是农村都得到了广泛的应用；目前资源与能源问题，环境污染问题日益严重，在保证舒适，健康要求的同时，如何有效且合理地分配利用资源，广泛开展节能减排活动，减少常规能源的消耗成为人类社会经济持续发展的重要课题，在夏热冬冷地区的冬季，人们使用的供暖取暖设备，主要是电热取暖，包括空调，水暖散热器，电热油订，电热石英管取暖器，碳纤维浴霸，电加热陶瓷发热取暖器，但是这些供暖设备都是采用电取暖，且耗电量大，成本供暖不够理想；近年来世界经济发展国家都存在供电网的峰谷差过大的问题，严重地阻碍了电力资源的合理使用，更是影响了电热供暖设备的有效发展，加之现有空调供暖耗电量大，生产制造成本高，在安装和实用过程中也存在一些问题，比如说外机在使用过程中会向环境转移大量热量；不符合节能减排的要求；

综上所述现有家用供暖设备使用时耗电量大，部分电器供暖装置是在整体电网负荷达到峰值时，取暖时间与电加热时间同时，这样会加剧电力网负荷峰谷差过大的问题，还有一些加热产品不符合安全健康低碳的要求。

发明内容

发明目的，为了克服现有技术中的不足，本实用新型的目的是通过一种太阳能相变蓄热式取暖器，具备设计合理、集热性能好、相变蓄热效果好、供暖迅速和无污染等优点，在正常工况下无需要额外的能源，经济环保。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种太阳能相变蓄热式取暖器，包括太阳能集热箱和相变蓄热箱；其特征在于：

在所述集热箱内设置有吸热模块、介质蒸发罐以及介质回流罐，所述吸热模块包括集热板以及位于集热板集热面上的蒸发换热管，所述蒸发换热管具有介质出口以及介质入口，在所述介质出口连接所述介质蒸发罐，在所述介质入口连接所述介质回流罐；

在所述相变蓄热箱内设置有相变蓄热模块，在相变蓄热模块的外壳与相变蓄热箱的内壳体之间形成气流通道，在相变蓄热模块的外壳设置有散热肋片；在所述相变蓄热模块内设置有冷凝盘管以及与所述冷凝盘管进行换热的相变材料；所述冷凝盘管设有进气端口和出气端口；在所述相变蓄热箱的壳体一侧壁面设有进气门，在相变蓄热箱的壳体另一侧壁面设有排气门；所述进气门处设有进气扇，在排气门处设置有排气扇；所述进气扇和排气扇由所设置的风门控制器控制开启；

所述冷凝盘管的进气口与所述介质蒸发罐连接，所述冷凝盘管的出气口与所述介质回流罐连接，所述冷凝盘管、介质回流罐、蒸发换热管以及介质蒸发罐依次连接形成换热介质循环通道，在换热介质循环通道内灌注有换热介质。

在所述吸热模块背面设置有保温板。

在所述吸热模块表面置有太阳能选择性涂层。

所述相变蓄热箱为保温箱体，所述相变蓄热箱的内壳体为辐射板。

所述太阳能集热箱设置在相变蓄热箱的上面；所述相变蓄热箱的上顶板兼作为太阳能集热箱的下底板，所述上顶板为保温层板。

所述介质蒸发罐的安装位置高于介质回流罐。

所述散热肋片成阶梯型有序排列在相变蓄热模块的四边外壁上。

有益效果

1、本实用新型通过太阳能集热箱内的吸热模块吸收太阳能的辐射能并转化为热能，同时将热量传递给蒸发罐内部的工作介质，使之由液态吸热变成气态，气态工作介质经过蒸汽输出管进入冷凝盘管，气态放热冷凝成液态，工作介质冷凝放出的热量加热蓄热模块内的相变材料。

2、本实用新型在相变蓄热模块的壳体外壁上焊接有散热肋片；所述的散热肋片成阶梯型有序排列在模块的外壁上；所述选用阶梯形散热肋片，既能保证相变蓄热模块辐射放热，又能达到缓冲气流的效果。本实用新型在取暖器壳体的底部设置有金属框架，连有滚轮，系统在正常工况下可以移动蓄热和移动供暖，更是将集热箱与相变蓄热箱一体化设计。

附图说明

图1为本实用新型供暖装置的连接示意图；

图2为本实用新型供暖装置中太阳能集热箱的俯视图；

图3为本实用新型太阳能相变蓄热式取暖器的外表主视图；

图4为本实用新型太阳能相变蓄热式取暖器的外表侧视图。

图中标号

1、取暖器壳体；2、太阳能集热箱；3、相变蓄热箱；4、集热箱玻璃盖板；5、蒸发换热管；6、集热板；7、介质蒸发罐；8、蒸汽输出管；9、保温层板；10、保温背板；11、相变蓄热模块；12、相变材料；13、流量控制泵；14、冷凝盘管；15、冷凝液回流管；16、散热肋片；17、温度传感器；18、温控开关；19、进气门；20、排气门；21、进气扇；22、排气扇；23、介质回流罐；24、风门联动控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明

如附图1、附图2所示，一种太阳能相变蓄热式取暖器，包括取暖器壳体1、支撑架和滚轮。在取暖器壳体1内设置有太阳能集热箱2和置于集热箱下面的相变蓄热箱3；相变蓄热箱3的上顶板为保温层板9，保温板9兼作为太阳能集热箱2的下底板；在集热箱内设置有蒸发换热管5、集热板6、介质蒸发罐7和介质回流罐23；集热板6与蒸发换热管5连接成一体构成吸热模块，在吸热模块表面置有太阳能选择性涂层；在蒸发换热管5和介质蒸发罐7内装罐有换热介质；在吸热模块的一侧设有介质蒸发罐7，在吸热模块的另一侧设有介质回流罐23，其介质蒸发罐的安装位置要高于介质回流罐；在吸热模块背面设置有保温板10。

相变蓄热箱3为保温箱体，保温箱体由内壳体和外壳体组成，在内壳体和外壳体之间有保温片；在相变蓄热箱3内设置有相变蓄热模块11；相变蓄热模块11为方形密封容器，相变蓄热模块的壳体采用高效导热金属板制成，相变蓄热模块11内装灌有相变材料12；在相变蓄热模块11内设置有螺旋式冷凝盘管14，螺旋式冷凝盘管14设有进气端口和出气端口；冷凝盘管的进气口一端穿过相变蓄热模块11的壳体顶部与蒸汽输出管8一端连接，蒸汽输出管8的另一端与集热箱的介质蒸发罐7连接；冷凝盘管的出气口一端穿过相变蓄热模块11的壳体底部与冷凝液回流管15连接，冷凝液回流管15的另一端串接流量控制泵13与集热箱内的介质回流罐23连接；在相变蓄热箱3的壳体一侧设有进气门19，在相变蓄热箱的壳体另一侧设有排气门20；进气门19处设有进气扇21，在排气门20处设置有排气扇22；进气扇21和排气扇22由所设置的风门控制器24控制开启；相变蓄热箱的内壳体为辐射板，在相变蓄热模块11的外壳体设置有散热肋片，在相变蓄热模块11的外壳体与相变蓄热箱3的内壁之间形成气流通道。

在相变蓄热模块11的壳体外壁上焊接有散热肋片16；散热肋片成阶梯型有序排列在模块的四边外壁上；肋片16列阵从进气门处至排气门处逐渐加长叶片，这样能缓冲气流，且让气体在蓄热箱内形成曲形流向，相对延长流程，让气体充分换热。所述选用阶梯形散热肋片，既能保证相变蓄热模块辐射放热，又能达到缓冲气流的效果。

在相变蓄热箱3的外壁设置有温度传感器17，温度传感器17与温控开关18连接；在冷凝液回流管路设置有安全流量控制泵13；温度传感器17的测量端穿过相变蓄热模块11的顶部伸入到相变材料12中，根据所测得的温度值，决定安全流量控制泵的开启或关闭。温控开关18控制安全流量控制泵13的工作状态；温度传感器17的信号输出端与温控开关18的信号输入端连接，温控开关的信号输出端与安全流量控制泵13的信号输入端连接。

如附图3、附图4所示，本实用新型的太阳能取暖器，系统是通过太阳能集热箱的集热模块通过蒸发罐给相变蓄热箱内蓄热模块加热，其太阳能相变蓄热式取暖器可以布置在室内南阳台朝着阳光的地方，亦可以放在庭院向阳的地方。太阳能相变蓄热取暖器安装在支架上，朝着阳光成倾斜45度采光。在使用本实用新型时，当阳光通过透明盖板照射到吸热模块上，此时吸热模块翅片上太阳能选择性吸收涂层吸收太阳能辐射并转化为热能，同时将热量传递给蒸发罐内部的工作介质，使之由液体吸热变成气态，气态工作介质经过蒸汽输出管进入冷凝管，气态放热冷凝成液态，工作介质冷凝放出的热量加热蓄热模块内的相变材料。液态工作介质在冷凝放热后经过流量控制泵进入蒸发罐，再次吸收自吸热模块转换的太阳能从而进入一个热量传输循环。

随着蓄热模块内相变材料的温度不断升高，系统内工作压力和工作温度也不断升高，直到相变蓄热模块内的被加热相变材料温度达到设定温度，通过流量控制泵来切断冷凝液回流管，停止供液。

流量控制泵安装在冷凝盘管与介质回流罐之间，其能够保证蓄热箱内相变蓄热模块的温度不会过高，能够保护太阳能集热箱蒸发罐不在超高压下运行，当相变蓄热模块内的温度达到设定目标温度后，通过关闭流量控制泵来切断冷凝液回流管，从而切断热量的传输；流量控制泵的关闭能够有效避免系统出现过高压力，如果不停止对蒸发罐的供液，在阳光充足的情况下，会使得整个系统压力过高。

Claims (7)

1.一种太阳能相变蓄热式取暖器，包括太阳能集热箱和相变蓄热箱；其特征在于：

在所述集热箱内设置有吸热模块、介质蒸发罐以及介质回流罐，所述吸热模块包括集热板以及位于集热板集热面上的蒸发换热管，所述蒸发换热管具有介质出口以及介质入口，所述介质出口与所述介质蒸发罐连接，所述介质入口与所述介质回流罐连接；

在所述相变蓄热箱内设置有相变蓄热模块，在相变蓄热模块的外壳与相变蓄热箱的内壳体之间形成气流通道，在相变蓄热模块的外壳设置有散热肋片；在所述相变蓄热模块内设置有冷凝盘管以及与所述冷凝盘管进行换热的相变材料；所述冷凝盘管设有进气端口和出气端口；在所述相变蓄热箱的壳体一侧壁面设有进气门，在相变蓄热箱的壳体另一侧壁面设有排气门；所述进气门处设有进气扇，在排气门处设置有排气扇；所述进气扇和排气扇由所设置的风门控制器控制开启；

所述冷凝盘管的进气口与所述介质蒸发罐连接，所述冷凝盘管的出气口与所述介质回流罐连接，所述冷凝盘管、介质回流罐、蒸发换热管以及介质蒸发罐依次连接形成换热介质循环通道，在换热介质循环通道内灌注有换热介质。

2.根据权利要求1所述太阳能相变蓄热式取暖器，其特征在于：在所述吸热模块背面设置有保温板。

3.根据权利要求1所述太阳能相变蓄热式取暖器，其特征在于：在所述吸热模块表面置有太阳能选择性涂层。

4.根据权利要求1所述太阳能相变蓄热式取暖器，其特征在于：所述相变蓄热箱为保温箱体，所述相变蓄热箱的内壳体为辐射板。

5.根据权利要求1所述太阳能相变蓄热式取暖器，其特征在于：所述太阳能集热箱设置在相变蓄热箱的上面；所述相变蓄热箱的上顶板兼作为太阳能集热箱的下底板，所述上顶板为保温层板。

6.根据权利要求1所述太阳能相变蓄热式取暖器，其特征在于：所述介质蒸发罐的安装位置高于介质回流罐。

7.根据权利要求1所述太阳能相变蓄热式取暖器，其特征在于：所述散热肋片成阶梯型有序排列在相变蓄热模块的四边外壁上。