CN206339141U - 一种新型智能式蓄热换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型智能式蓄热换热器，包括壳体及外包、设置在壳体内的内胆，壳体和内胆间的高分子材料保温层，内胆内部的汇集管、换热管、相变储能材料、多孔金属导热骨架、电加热装置、热电偶温度测点、智能控制单元、灌料口、吊耳、排气孔。其中智能控制单元包括RED·HOO智能芯片、蓝牙及低功率信号发送和接收模块、控制电路。本实用新型将导热蓄热、用热换热集于一体，可用于加热水、空气等导热介质，满足多种用热需求，与现有技术相比，可实现模块智能控制、远程监控，实时数据共享，蓄热密度高，高效换热效率、结构紧凑、维护方便、适合大规模批量生产。
Description
技术领域
本实用新型属于储能及互联网应用领域，特别是涉及一种新型智能式蓄热换热器。
背景技术
当今，能源的使用在依赖化石燃料供能的同时也逐步向着能源多元化、清洁化的方向发展，随着相变储能技术的发展和成熟，人们日益意识到了相变储能产品的节能和环保性能。与显热式储热相比，潜热式储热具有储热密度大，恒温放热特性，有利于与热源和负载相配合，然而由于现有相变储热装置内胆及盘管组件设置的不合理，内部换热元件换热不均匀，相变储能材料利用不充分，造成现有的相变储热装置换热效率偏低，间接增加了产品的生产成本；同时相变储热装置虽然种类多样，但是一般功能过于单一，不具备智能控制功能，只能作为一般工业品，没有与互联网技术相结合，没有划入高端技术应用领域。
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可实现模块智能、远程监控，实时数据共享，蓄热密度高，高效换热、结构紧凑、维护方便、适合大规模批量生产的新型智能式蓄热换热器。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现。
一种新型智能式蓄热换热器，包括（1）壳体及外包、设置在壳体内的（2）内胆，壳体和内胆间的（3）高分子材料保温层，内胆内部的（4）汇集管、（5）换热管、（6）相变储能材料、（7）多孔金属导热骨架、（8）电加热装置、（9）热电偶温度测点、（10）智能控制单元、（14）灌料口、（15）吊耳、（16）排气孔。其中智能控制单元包括（11）RED·HOO智能芯片、（12）蓝牙及低功率信号发送和接收模块、（13）控制电路。
所述的（1）壳体及外包外形为方形、柱形、球形或椭球形结构。
所述的（3）高分子材料保温层采用高压聚氨酯发泡材料、气凝胶、无机纳米材料、VIP真空保温板中的一种或多种组合。
所述的（5）换热管采用列管式、U型管或螺旋管式的型式。
所述的（6）相变储能材料为石蜡类、非石蜡类有机材料、结晶水和盐类、或脂肪酸类相变储能材料的一种或多种。
所述的（7）多孔导热骨架采用全通孔泡沫铝。
所述的（8）电加热装置为电阻加热装置、或电磁加热装置、或红外加热装置。
所述的所述的（10）智能控制单元搭载（11）RDE·HOO智能芯片，（12）蓝牙及低功率信号发送和接收模块，具备手机APP及远程终端控制与数据共享功能。
所述的（12）蓝牙及低功率信号发送和接收模块采用低功率蓝牙模块（BLE)
所述的取热流体是气态介质、液态介质或气液混合介质。
所述的换热管（5）内有取热流体，是气态介质、液态介质或气液混合介质。
本实用新型具有显著的优点和积极的效果。
1、在内胆相变储能材料中等间距布置换热管，充分考虑了相变储能材料的表面热负荷，可以有效避免相变储能材料因过于集中而导致热滞性，同时布置的多孔金属导热骨架，大幅度提升换热效率，有效减小材料过冷度，从而使设备能够平稳恒定地进行换热，增加安全和稳定性。
2、采用独创的RED·HOO智能芯片，蓝牙及低功率信号发送和接受模块，能够实时对单体式蓄热换热器内部的状态点实时进行监控，并能针对用户需求工况，通过远程移动终端和云端数据库发布指令，从而对本实用新型进行相应的操作和控制。
3、具备较强的机动性，应用场景多样，适应多种气候环境，根据不同需求可以进行相应的搭配和组合。
4、本实用新型蓄热密度高，换热效率高、可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；结构紧凑、维护方便、适合大规模批量生产。
附图说明
图1是本实用新型一种新型智能式蓄热换热器的结构示意图。
图2是本实用新型一种新型智能式蓄热换热器的俯视图。
图3是智能控制单元部分的结构示意图。
其中，（1）壳体及外包、（2）内胆，（3）高分子材料保温层，（4）汇集管、（5）换热管、（6）相变储能材料、（7）多孔金属导热骨架、（8）电加热装置、（9）热电偶温度测点、（10）智能控制单元、（11）RED·HOO智能芯片、（12）蓝牙及低功率信号发送和接收模块、（13）控制电路、（14）灌料口、（15）吊耳、（16）排气孔。
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，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述，如图1所示，一种新型智能式蓄热换热器，包括（1）壳体及外包、设置在壳体内的（2）内胆，壳体和内胆间的（3）高分子材料保温层，内胆内部的（4）汇集管、（5）换热管、（6）相变储能材料、（7）多孔金属导热骨架、（8）电加热装置、（9）热电偶温度测点、（10）智能控制单元、（14）灌料口、（15）吊耳、（16）排气孔。其中智能控制单元包括（11）RED·HOO智能芯片、（12）蓝牙及低功率信号发送和接收模块、（13）控制电路。
智能控制方式。
用户可根据自身需求，通过手机APP或者远程控制终端发布指令到设备的（12）蓝牙及低功率信号接收模块，设备内部（11）RED·HOO智能芯片接收指令后与采集的数据进行处理和分析计算，决策之后经（13）自动控制电路对设备（8）电加热装置进行调节控制。
使用阶段包含储能和取热阶段。
储能时，电加热装置开始工作，（7）多孔金属导热骨架组成的空间内将热量传递给（6）相变储能材料，（6）相变储能材料吸收热量开始熔化，使热能不断的以潜热的方式储存在相变储热材料内，经过一段时间后，固态相变储能材料完全转化为液态，并达到设定温度，实现能量储存的最大化后，停止电加热。
取热时，换热管（5）内的取热流体（来自于需要热能的装置、生活热水供应装置、移动供热系统等，取热流体可以是液体、气体或多相流体，取热流体温度低于相变储能材料的相变温度）经入口进入实用新型的（5）换热管内冲刷管壁，将热能从（6）相变储能材料取走，当（6）相变储能材料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，取热结束。储能和取热过程可多次循环进行，直至（6）相变储能材料的储存能力显著下降，达到寿命期为止。
本实施例新型智能式蓄热换热器外形尺寸，长×宽×高为1200mm×1200mm×1500mm，储热量680MJ，相变储能材料采用北京华厚能源科技有限公司生产的HH-80材料，相变潜热值为680KJ/L。相同体积下，储热密度达到石蜡的4倍。换热管采用不锈钢316。经试验，入水温度60℃，出水温度65℃，可持续供热16小时，满足400平米办公室日常供热需求。
实施例2。
外形尺寸Φ580mm，高度1350mm，蓄热量102MJ，其余同实施例1。经试验，入水温度60℃，出水温度65℃，可持续供热12小时，满足70平米办公室日常供热需求。
实施例3。
本实施例中，外形尺寸500mm×500mm×1100mm，蓄热量115.6MJ，换热管采用紫铜，其余同实施例1。经试验，经试验，入水温度60℃，出水温度65℃，可持续供热12小时，满足70平米办公室日常供热需求。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，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)
1.一种新型智能式蓄热换热器，其特征在于，包括壳体及外包（1）、设置在壳体内的内胆（2），壳体和内胆间的高分子材料保温层（3），内胆内部的汇集管（4）、换热管（5）、相变储能材料（6）、多孔金属导热骨架（7）、电加热装置（8）、热电偶温度测点（9）、智能控制单元（10）、灌料口（14）、吊耳（15）、排气孔（16）；其中智能控制单元（10）包括RED·HOO智能芯片（11）、蓝牙及低功率信号发送和接收模块（12）、控制电路（13）。
2.根据权利要求1所述的一种新型智能式蓄热换热器，其特征在于，所述的壳体及外包（1）外形为方形、柱形、球形或椭球形结构。
3.根据权利要求1所述的一种新型智能式蓄热换热器，其特征在于，所述的高分子材料保温层（3）采用高压聚氨酯发泡材料、气凝胶、无机纳米材料、VIP真空保温板中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的一种新型智能式蓄热换热器，其特征在于，所述的换热管（5）采用列管式、U型管或螺旋管式的形式。
5.根据权利要求1所述的一种新型智能式蓄热换热器，其特征在于，所述的相变储热材料（6）为石蜡类、非石蜡类有机材料、结晶水和盐类、或脂肪酸类相变储能材料的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种新型智能式蓄热换热器，其特征在于，所述的多孔导热骨架（7）采用全通孔泡沫铝。
7.根据权利要求1所述的一种新型智能式蓄热换热器，其特征在于，所述的所述的电加热装置（8）为碳晶加热棒、或电阻加热装置、或电磁加热装置、或红外加热装置。
8.根据权利要求1所述的一种新型智能式蓄热换热器，其特征在于，所述的智能控制单元（10）搭载RDE·HOO独立温控智能芯片（11），蓝牙及低功率信号发送和接收模块（12），具备APP及远程终端控制与数据共享功能。
9.根据权利要求1所述的一种新型智能式蓄热换热器，其特征在于，所述的蓝牙及低功率信号发送和接收模块（12）采用低功率蓝牙模块（BLE)。
10.根据权利要求1所述的一种新型智能式蓄热换热器，其特征在于，所述的换热管（5）内有取热流体，是气态介质、液态介质或气液混合介质。
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Publications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108731094A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-02 | 北京华厚能源科技有限公司 | 一种无水箱双温蓄热供暖热水设备 |
| CN112513533A (zh) * | 2018-07-27 | 2021-03-16 | 松耐普有限公司 | 内部加热式相变材料热电池 |
| CN114440681A (zh) * | 2020-11-05 | 2022-05-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种相变储热装置及其储热方法 |
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