CN207488854U - 一种用于自动气象站的相变储能防冻装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于自动气象站的相变储能防冻装置,包括上端具有散热敞开口的装置外壳，装置外壳中填充有在低温条件下当温度达到变相点时能将吸收的热量均匀释放的储能芯材，并且该储能芯材内部安装有用于产生热量使储能芯材吸收的电加热器，电加热器经电源线与自动气象站的太阳能电池相连接，散热敞开口上安装有与储能芯材的上表面紧密相贴合用于增加散热效果的散热片。本实用新型的蓄热来源是太阳能电池，储能芯材在正常日照条件下能储存热能，在夜间低温等条件下能释放热量，因而能有效地解决在无市电环境下自动气象站的防冻问题，保证自动气象站的正常运行。

Description

一种用于自动气象站的相变储能防冻装置

技术领域

本实用新型涉及自动气象站技术领域，特别是能防止自动气象站因雨雾凇冻害结冰引起自动气象站失灵或损坏的一种防冻装置，具体地说是一种用于自动气象站的相变储能防冻装置。

背景技术

自动气象站是指在某一地区根据需要，建设的能够自动探测多个要素，无需人工干预，即可自动生成报文，定时向中心站传输探测数据的气象站。目前自动气象站已在全国广泛安装使用，除了气象探测，还在光伏电站等得到应用。

自动气象站常被部署在野外环境下，对自身的可靠性提出了严格的要求。在雨雾凇和冰冻天气中，容易因冻结、冰挂等原因造成传感器失灵、气象观测记录缺测等故障，长时间的冰冻还有可能损坏自动气象站中的传感、电子部件。因此，需要提出可靠、易安装的自动气象站防冻装置。

一般情况下，在雨雪、低温环境下，自动气象站通过电加热缓解冰冻问题。例如，名为“一种智能加热式抗寒气象传感器”的201510959149.7号中国发明专利，针对现有传感器外部结构进行改进，智能引入自动化抗寒储藏式机械结构，并使用电加热驱动电路，对加热器进行控制，达到抗寒防冻的目的。再如，名为“自动气象站风传感器防冻控制系统”的201220211425.3号中国实用新型专利，公开了一种自动气象站风传感器防冻控制系统，其加热电路的预期寿命及周期为2 年以上，可以随自动气象站检定周期进行检查维护，同时，电阻加热丝装置易换、易维修，价格低廉。

由于自动气象站的部署环境中往往没有市电，为了解决电源问题，一般采用太阳能电池和蓄电池的联合供电方式。在雨雾凇冰冻天气中，太阳能电池的能量输出很低，而蓄电池的容量有限，主要用于保障自动气象站内部传感器、电路的供电，因此不能依靠蓄电池进行电加热。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供能在日照条件下储存热能而在夜间或低温条件下释放热量达到自动气象站防冻目的的一种用于自动气象站的相变储能防冻装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种用于自动气象站的相变储能防冻装置,包括上端具有散热敞开口的装置外壳，装置外壳中填充有在低温条件下当温度达到变相点时能将吸收的热量均匀释放的储能芯材，并且该储能芯材内部安装有用于产生热量使储能芯材吸收的电加热器，电加热器经电源线与自动气象站的太阳能电池相连接，散热敞开口上安装有与储能芯材的上表面紧密相贴合用于增加散热效果的散热片。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的散热片的上表面和下表面均成型有等间隔设置的散翅，并且位于散热片下表面上的散翅伸入到储能芯材中。

上述的装置外壳的底部设置有方便与自动气象站配装的隔热底板。

上述的散翅相对散热片的表面为倾斜状设置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

1、本实用新型能利用自动气象站的太阳能电池供电，通过储能芯材在正常日照条件下储存热能，在夜间、低温等条件下释放热量，解决了无市电环境中自动气象站的防冻问题。

2、储能芯材采用固-固相变储热材料，在温度达到储能芯材的相变点时放热，简化了对加热器的控制，简单可靠；并且不存在漏液问题，适用于自动气象站的工作环境。

3、隔热底板采用隔热材料制成，能避免热量从自动气象站的外壳流失。

附图说明

图1是本实用新型实施例的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

其中的附图标记为：装置外壳1、储能芯材2、电加热器3、电源线4、太阳能电池5、散热片6、散翅61、隔热底板7。

图1是本实用新型的结构示意图，如图1所示，本实用新型的一种用于自动气象站的相变储能防冻装置包括能安装在自动气象站内部的装置外壳1，装置外壳1的上端具有散热敞开口，以方便热量从散热敞开口处向自动气象站的内部释放，达到自动气象站防冻的目的，保障自动气象站内部的传感器不会因在雨雾凇冰冻天气中引起失灵或损坏。装置外壳1中填充有采用固-固相变储热材料制成的储能芯材2，储能芯材2在低温条件下，当温度达到储能芯材2的相变点时，固-固相变储热材料会发生相变释放热量，即储能芯材2能将吸收的热量通过散热敞开口向外均匀释放。储能芯材2的内部安装有用于产生热量使储能芯材2吸收的电加热器3，电加热器3经电源线4与自动气象站的太阳能电池5相连接。储能芯材2的蓄热来源是太阳能电池5，因此能在正常日照条件下储存热能，保证了自动气象站可以在无市电环境下防冻的目的。

为了提高向自动气象站内部释放热量的效率，本实用新型在散热敞开口上安装有与储能芯材2的上表面紧密相贴合用于增加散热效果的散热片6。

实施例中，散热片6的上表面和下表面均成型有等间隔设置的散翅61，并且位于散热片6下表面上的散翅61伸入到储能芯材2中。散热片6下表面上的散翅61伸入到储能芯材2中可以使储能芯材2内部的热量直接经散翅61传递到散热片6，再经散热片6上表面上的散翅61传导到自动气象站内部的空间中。

实施例中，装置外壳1的底部设置有方便与自动气象站配装的隔热底板7。隔热底板7上制有安装孔，能通过隔热底板7将防冻装置固定在自动气象站中，隔热底板7采用绝热材料制作，目的是防止热量经隔热底板7散失。

实施例中，散翅61相对散热片6的表面为倾斜状设置。

本实用新型的相变储能防冻装置安装在自动气象站内部，隔热底板7与自动气象站的箱体连接，起到固定装置和防止热量散失的作用，电源线4与太阳能电池5相连；在白天日照集热工况下，通过电加热器3产生热量，被储能芯材2均匀吸收；在低温条件下，当温度达到储能芯材2的相变点时，固-固相变储热材料会发生相变释放热量，通过散热片6传导到自动气象站内部，从而达到自动气象站防冻的目的。

本实用新型由于采用相变储热材料的储能芯材2，因此相变潜热大，在蓄热工况下可以储存较多的能量，在温度达到储能芯材2的相变点时放热，简化了控制程序，结构简单可靠。储能芯材2的蓄热来源是太阳能电池，因而可以在无市电环境下达到自动气象站防冻的目的。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于自动气象站的相变储能防冻装置,包括上端具有散热敞开口的装置外壳(1)，其特征是：所述的装置外壳(1)中填充有在低温条件下当温度达到变相点时能将吸收的热量均匀释放的储能芯材(2)，并且该储能芯材(2)内部安装有用于产生热量使储能芯材(2)吸收的电加热器(3)，所述的电加热器(3)经电源线(4)与自动气象站的太阳能电池(5)相连接，所述的散热敞开口上安装有与储能芯材(2)的上表面紧密相贴合用于增加散热效果的散热片(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于自动气象站的相变储能防冻装置，其特征是：所述的散热片(6)的上表面和下表面均成型有等间隔设置的散翅(61)，并且位于散热片(6)下表面上的散翅(61)伸入到储能芯材(2)中。

3.根据权利要求2所述的一种用于自动气象站的相变储能防冻装置，其特征是：所述的装置外壳(1)的底部设置有方便与自动气象站配装的隔热底板(7)。

4.根据权利要求2所述的一种用于自动气象站的相变储能防冻装置，其特征是：所述的散翅(61)相对散热片(6)的表面为倾斜状设置。