CN205871679U - 一种储热式相变暖风系统 - Google Patents

Abstract

实用新型涉及一种储热式相变暖风系统，包括筒体、保温材料、内胆、相变储能材料、换热管、电加热装置、阀门、循环泵、散热器、循环工质、温控单元、数显控制器、风机。筒体分两个部分，上部为热风配置部分，包含阀门、循环泵、散热器、温控单元、数显控制器、风机；下部为蓄放热单元，蓄放热单元内换热管均匀布置于相变储能材料中，电加热装置均匀布置在换热管与内胆之间。本实用新型通过循环工质、换热管、相变储热材料、电加热装置之间的热交换，实现了电能、热能、化学能之间的转换；实现了循环工质、相变储热材料之间的高效换热；并以暖风的形式输出热量，满足用户用热需求。系统简洁，安全稳定，能够实现能量的高效存储和利用，有效减轻环境污染，缓解能量供求的不匹配，实现热能系统优化运行。

Description

一种储热式相变暖风系统

技术领域

本实用新型涉及一种热量转变存储与释放的装置，特别是涉及一种储热式相变暖风系统。

背景技术

目前研究开发得较为广泛的储能技术主要集中在热能储存和电能储存方面，这些技术广泛应用于太阳能高温储能、电力移峰填谷、工业废热和余热回收、工业与民用建筑和空调节能等领域。储能行业发展迅速，出现了一批不同场合和作用的相变储热设备。现有的储热式换热结构因为储热材料热能密度低，换热管和结构的设计不成熟，导致换热效率低，内部换热不均匀，而且存在电加热装置焊点沉浸于相变储能材料中，储热器的使用寿命短的缺点，结构所占体积大，能量输出方式单一，缺乏智能控制。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构可靠、加工方便、安装简单、热效率高、含温度控制的储热式相变暖风系统，为此，本实用新型采用的技术方案如下。

一种储热式相变暖风系统，包括筒体、保温材料、内胆、相变储能材料、换热管、电加热装置、阀门、循环泵、散热器、循环工质、温控单元、数显控制器、风机。筒体分两个部分，上部为热风配置部分，包含阀门、循环泵、散热器、温控单元、数显控制器、风机；下部为蓄放热单元，其内电加热装置均匀布置在内胆与换热管之间，换热管均匀布置于相变储能材料中。

所述的储热式相变暖风系统筒体的外表面布置有保温材料保温。

所述的下部蓄放热单元包括保温材料、内胆、换热管、相变储能材料、电加热装置、温控单元。

所述的内胆采用碳钢、不锈钢或高分子材料。

所述的相变储热材料为金属及合金类、结晶水合盐、石蜡类、非石蜡有机类、陶瓷基复合材料相变储能材料中的一种或几种。

所述的换热管采用碳钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金或复合材料的光管 /翅片管。

所述的电加热装置采用电阻加热装置、或电磁加热装置、或红外加热装置。

所述的循环泵及阀门采用管道泵、球阀、电动阀或电磁阀。

所述的数显控制器可控制循环泵转速，管道阀门的调节。

所述的循环工质为常压沸点大于等于100℃的液体，包括水或防冻液。

所述的温控单元可以采用SSR控制，其中温控装置分别与温度传感器和电加热器连接。

本实用新型的优点和取得的技术效果是。

1、采用蓄热单元结构紧凑，体积小巧，相变储能材料能量密度高，潜热值大，结合电加热机构直接加热相变储能材料蓄能，提高电能利用率，节能环保。

2、电加热装置均布于相变储能材料中，加热均匀，可使相变蓄热材料稳定加热至设计温度；而且焊点没有布置于相变蓄热材料中，避免了焊点的腐蚀；循环工质和电加热装置互不接触，不存在电路与水路重合的不安全性，结合温度控制单元，避免出现过热，提高了材料和设备的使用寿命。

3、换热管可以采用U 型盘管、螺旋管等型式的串、并联，均匀埋设在相变储能材料中，换热管与相变储能材料充分接触，使相变储能材料中热量能快速、均匀释放。也可以根据要求更换循环工质流道的结构。

4、本实用新型一种储热式相变暖风系统具有结构紧凑、架构方便、成本低廉、传热效率高的特点，本实用新型能够实现能量的高效存储和利用，有效减轻环境污染，缓解能量供求的不匹配，实现热能系统优化运行。

附图说明

图1是本实用新型一种储热式相变暖风系统的结构示意图。

图2是本实用新型“实施例1”中相变储热材料的放热曲线。

图1中，1-筒体，2-保温材料，3-内胆，4-相变储能材料，5-换热管，6-电加热装置，7-阀门，8-循环泵，9-散热器，10-循环工质，11-温控单元，12-数显控制器，13-风机。

具体实施方式

实施例1。

为了更清楚的说明本实用新型的技术方案，下面结合图1对本实用新型作进一步描述：如图1所示，一种储热式相变暖风系统，包括筒体1、保温材料2、内胆3、相变储能材料4、换热管5、电加热装置6、阀门7、循环泵8、散热器9、循环工质10、温控单元11、数显控制器12、风机13。筒体分两个部分，上部为热风配置部分，下部为蓄放热单元，下部蓄放热单元内换热管5均匀布置于相变储能材料4中，电加热装置6均匀布置在换内胆3与热管5之间，上部热风配置部分包含阀门7、循环泵8、散热器9、温控单元11、数显控制器12、风机13。

本实用新型一次完整的使用过程包括两个阶段：蓄热阶段和放热阶段。蓄热时，用户可根据远程控制或数显控制器12开启电加热装置6，电加热装置6开始工作，迅速地将热量传递给相变储能材料4，同时根据相变储能材料4的特性控制加热温度，以防止出现过热。相变储能材料4吸收热量开始熔化，将热能不断地以潜热的方式储存起来，经过一段时间后，相变储能材料4由固态完全转化为液态，并达到设定温度，实现能量储存的最大化后，停止电加热。放热时换热管5内的循环工质10，在循环泵8的驱动下在换热管5内流动，通过换热管5的高效传热将热能从相变储能材料4取走，之后流经上部散热器9，释放热量。当相变储能材料4放出部分热量后逐渐凝固，待其全部转变为固态后，不再释放热量，放热结束。蓄热和放热过程可多次循环进行，直至相变储能材料4的储存能力显著下降，达到寿命期为止。

经实验，相变储能材料填充体积为15升，取电加热功率0.1kw，相变储能材料为Ba(OH)₂ ^.8H₂O结晶水合盐，蓄热6小时，循环工质水流速0.12m/s，可持续供热约10小时。

以上所述仅为本实用新型的优选实例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储热式相变暖风系统，其特征在于，包括筒体、保温材料、内胆、相变储能材料、换热管、电加热装置、阀门、循环泵、散热器、循环工质、温控单元、数显控制器、风机；结构分两个部分，上部为热风配置部分，包含阀门、循环泵、散热器、温控单元、数显控制器、风机；下部为蓄放热单元，包括保温材料、内胆、换热管、相变储能材料、电加热装置；下部蓄放热单元内换热管均匀布置于相变储能材料中，电加热装置均匀布置在换热管与内胆之间，电加热接头布置于系统上部。

2.根据权利要求1所述的一种储热式相变暖风系统，其特征在于，所述的储热式相变暖风系统筒体为圆形、方形或根据用户需求定制的异形结构。

3.根据权利要求1所述的一种储热式相变暖风系统，其特征在于，所述的内胆采用碳钢、不锈钢或高分子材料。

4.根据权利要求1所述的一种储热式相变暖风系统，其特征在于，所述的相变储热材料为金属及合金类、结晶水合盐、石蜡类、非石蜡有机类、陶瓷基复合材料相变储能材料中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种储热式相变暖风系统，其特征在于，所述的换热管采用碳钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金或复合材料的光管 / 翅片管。

6.根据权利要求1所述的一种储热式相变暖风系统，其特征在于，所述的电加热装置采用电阻加热装置、或电磁加热装置、或红外加热装置。

7.根据权利要求1所述的一种储热式相变暖风系统，其特征在于，所述的循环泵及阀门采用管道泵、电动阀或电磁阀。

8.根据权利要求1所述的一种储热式相变暖风系统，其特征在于，所述的循环工质为常压沸点大于等于 100℃的液体，包括水或防冻液。

9.根据权利要求1所述的一种储热式相变暖风系统，其特征在于，所述的温控单元可以采用SSR控制，其中温控装置分别与温度传感器和电加热器连接。

10.根据权利要求1所述的一种储热式相变暖风系统，其特征在于，所述的数显控制器可控制循环泵转速，管道阀门的调节。