CN208237973U - 太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，它包括底座和取暖器本体，本体正面设置有真空玻璃，真空玻璃的内表面涂覆有选择性吸热涂层，本体背面设置有散热窗口，散热窗口外设置有可拆卸保温层，本体一侧面上部设置有控制面板以及电源插头，本体两侧中下部对称设置有角度调节支架，取暖器本体通过调节支架与底座连接，取暖器本体内部填充相变蓄热材料，相变蓄热材料的上下两端面分别设置有保温材料层，相变蓄热材料内部前后平行设置有两层S形电热元件，相变蓄热材料内部沿宽度方向均匀间隔设置有热管，取暖器本体内侧壁上还设置有集成电路，电热元件、控制面板、电源插头分别与集成电路电连接。本实用新型结构简单，使用方便，环保节能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种取暖装置，尤其涉及一种太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置。
背景技术
太阳能以取之不尽用之不竭、清洁、无污染、总量大、不受地域限制等优势成为众多可再生能源中的重要能源，具有很大的开发潜力。目前，建筑室内采暖主要采用集中供暖、空调、电加热器等方式，消耗能源较大。如果能够将太阳能进行储存用于夜间供暖，则可有效降低建筑能源的消耗，对节能减排、提高能源利用率具有重要的促进作用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，兼顾晴雨天气，提高能源利用率，使用方便，供暖高效。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，它包括底座和取暖器本体，所述取暖器本体正面设置有真空玻璃，所述真空玻璃的内表面涂覆有选择性吸热涂层，所述取暖器本体背面设置有散热窗口，所述散热窗口外设置有可拆卸保温层，取暖器本体一侧面上部设置有控制面板以及电源插头，所述取暖器本体两侧中下部对称设置有角度调节支架，所述取暖器本体通过所述调节支架与所述底座连接；
所述取暖器本体内部填充相变蓄热材料，所述相变蓄热材料紧贴所述选择性吸热涂层，所述相变蓄热材料的上下两端面分别设置有保温材料层，所述相变蓄热材料内部前后平行设置有两层S形电热元件，所述相变蓄热材料内部沿取暖器本体的宽度方向平行均匀间隔设置有热管，在所述控制面板相对应的取暖器本体内侧壁上设置有集成电路，所述电热元件、控制面板、电源插头分别与所述集成电路电连接。
优选的，所述选择性吸热涂层为黑铬涂层、黑镍涂层、黑钴涂层、铝阳极氧化涂层、氧化铜转化涂层、钢的阳极氧化涂层和过渡金属复合氧化物涂层中的一种或几种。
优选的，所述相变蓄热材料为相变温度位于40～75℃的相变材料和功能强化材料组成，相变材料质量分数为50～99.9％，功能强化材料的质量分数为0.1％～50％。
更优选的，所述相变材料为石蜡、脂肪酸、硬脂酸、脂肪烃等有机相变材料中的一种或多种，或者为十二水合磷酸氢二钠、五水合硫代硫酸钠、三水合醋酸钠、八水合氢氧化钡等无机水合盐中的一种或多种；所述功能强化材料为膨胀石墨、石墨烯、泡沫碳、碳纤维中的一种或多种，或者为高岭土、蒙脱土、凹凸棒石、膨润土中的一种或多种。
优选的，所述电热元件为电热丝或电热棒。
优选的，所述可拆卸保温层选用导热系数很低的石棉板。
进一步，所述集成电路包括51系列单片机、温度传感器和继电器，温度传感器和继电器分别与51系列单片机连接。
优选的，所述温度传感器为DS18B20、DS1762、TMP36、热电偶中的一种或多种；所述继电器为JQX-16FS、JZC-32F、JCB-E60其中的一种或多种。
进一步，所述角度调节支架包括支架、支撑轴和阻尼旋钮，取暖器本体两侧分别通过支撑轴与支架连接，阻尼旋钮设置在取暖器本体与支架之间，阻尼旋钮与支撑轴贴合连接。
优选的，所述底座的底部安装有万向轮，方便移动。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1.本实用新型结合太阳能集热、相变蓄热、电加热技术，提供一种太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置。该装置在白天通过集热器收集太阳能，对相变材料进行蓄热，在夜间释放对室内进行供暖，在光照不充足时亦可通过电加热方式对室内进行供暖，从而达到有效利用太阳能、节约能源、提高冬季夜间室内温度的目的。
2.本实用新型可以在室内外便利移动，也可以灵活调节吸热面角度，增强吸热效率，结构简单，使用方便。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图；
图2是本实用新型的主视图；
图3是图1中取暖器本体的正面剖视图；
图4是是图1中取暖器本体的侧面剖视图；
图中：1-取暖器本体，2-底座，3-真空玻璃，4-选择性吸热涂层，5-可拆卸保温层，6-控制面板，7-电源插头，8.1-支架，8.2-阻尼旋钮，9-相变蓄热材料，10-电热元件，11-热管，12-集成电路，13-万向轮，14-保温材料层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。将取暖器本体的正面定义为前方，取暖器本体的背面定义为后方。
如图1、图2所示，本太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，它包括底座2和取暖器本体1，底座2的底部安装有万向轮13，方便移动。
所述取暖器本体1正面设置有真空玻璃3，真空玻璃3通过螺钉固定，该玻璃可以很大限度地降低热损失，所述真空玻璃3的内表面涂覆有选择性吸热涂层4，所述选择性吸热涂层为黑铬涂层、黑镍涂层、黑钴涂层、铝阳极氧化涂层、氧化铜转化涂层、钢的阳极氧化涂层和过渡金属复合氧化物涂层中的一种或几种。该涂层具有较高的太阳能吸收率及较低的辐射发射率，可以有效地增大吸热量，减少对外辐射损失。真空玻璃3以及选择性吸热涂层4的双重强化保护可以最大限度地提高集热效率，降低热损失，并将集得热量快速传递到相变蓄热材料9中。
所述取暖器本体1背面设置有散热窗口，所述散热窗口外设置有可拆卸保温层5，所述可拆卸保温层5选用导热系数很低的石棉板。所述取暖器本体1一侧面上部设置有控制面板6以及电源插头7，通过控制面板6设定工作温度。取暖器本体1两侧中下部对称设置有角度调节支架，所述角度调节支架包括支架8.1、支撑轴和阻尼旋钮8.2，取暖器本体1两侧分别通过支撑轴与支架8.1连接，阻尼旋钮8.2设置在取暖器本体1与支架8.1之间，阻尼旋钮8.2与支撑轴贴合连接。所述取暖器本体1通过所述角度调节支架与所述底座2连接。取暖器本体1可绕支架8.1旋转，调节角度时，旋开阻尼旋钮8.2，转动取暖器本体1以适应太阳辐射角度，提高集热效率，调节结束后旋紧阻尼旋钮8.2即可固定取暖器本体1。
如图3、图4所示，所述取暖器本体1内部填充相变蓄热材料9，所述相变蓄热材料为相变温度位于40～75℃的相变材料和功能强化材料组成，相变材料质量分数为50～99.9％，功能强化材料的质量分数为0.1％～50％。
所述相变材料为石蜡、脂肪酸、硬脂酸、脂肪烃中的一种或多种，或者为十二水合磷酸氢二钠、五水合硫代硫酸钠、三水合醋酸钠、八水合氢氧化钡中的一种或多种；所述功能强化材料为膨胀石墨、石墨烯、泡沫碳、碳纤维中的一种或多种，或者为高岭土、蒙脱土、凹凸棒石、膨润土中的一种或多种。
所述相变蓄热材料9紧贴所述选择性吸热涂层4，所述相变蓄热材料9的上下两端面分别设置有保温材料层14，可减少热损失。所述相变蓄热材料9内部前后平行设置有两层S形电热元件10，所述相变蓄热材料9内部沿取暖器本体1的宽度方向平行均匀间隔设置有热管11(取暖器本体1的正面与背面之间的厚度即为取暖器本体的宽度)，用来强化相变材料之间的传热。在所述控制面板6相对应的取暖器本体1内侧壁上设置有集成电路12，所述集成电路12包括51系列单片机、温度传感器和继电器，温度传感器和继电器分别与51系列单片机连接。所述温度传感器选用DS18B20、DS1762、TMP36或热电偶其中的一种或多种，所述继电器选用JQX-16FS、JZC-32F或JCB-E60中的一种或多种。
所述电热元件10、控制面板6、电源插头7分别与所述集成电路12中的单片机电连接。由温度传感器反馈装置温度，通过控制面板输入温度参数，由51系列单片机通过继电器控制电热元件10工作，达到调温目的。
阳光充足时将装置移动到室外，通过角度调节支架8调节吸热面角度以最大化利用太阳能。真空玻璃吸热后，将热量快速传递给相变蓄热材料9，当温度达到相变材料相变温度时，相变材料发生相变，并储存大量热量。夜间将可拆卸保温层5取下，相变材料将白天储存的热量释放，达到室内供暖目的。阳光不充足或需要辅助加热时，可启用电加热，接通电源，通过控制面板6设定工作温度，卸下可拆卸保温层5即可加热供暖。
Claims (10)
1.一种太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，它包括底座(2)和取暖器本体(1)，其特征在于，所述取暖器本体(1)正面设置有真空玻璃(3)，所述真空玻璃(3)的内表面涂覆有选择性吸热涂层(4)，所述取暖器本体(1)背面设置有散热窗口，所述散热窗口外设置有可拆卸保温层(5)，所述取暖器本体(1)一侧面上部设置有控制面板(6)以及电源插头(7)，取暖器本体(1)两侧中下部对称设置有角度调节支架，所述取暖器本体(1)通过所述角度调节支架(8)与所述底座(2)连接；
所述取暖器本体(1)内部填充相变蓄热材料(9)，所述相变蓄热材料(9)紧贴所述选择性吸热涂层(4)，所述相变蓄热材料(9)的上下两端面分别设置有保温材料层(14)，所述相变蓄热材料(9)内部前后平行设置有两层S形电热元件(10)，所述相变蓄热材料(9)内部沿取暖器本体(1)的宽度方向平行均匀间隔设置有热管(11)，在所述控制面板(6)相对应的取暖器本体(1)内侧壁上设置有集成电路(12)，所述电热元件(10)、控制面板(6)、电源插头(7)分别与所述集成电路(12)电连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，其特征在于：所述选择性吸热涂层(4)为黑铬涂层、黑镍涂层、黑钴涂层、铝阳极氧化涂层、氧化铜转化涂层、钢的阳极氧化涂层和过渡金属复合氧化物涂层中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，其特征在于：所述相变蓄热材料(9)为相变温度位于40～75℃的相变材料和功能强化材料组成，相变材料质量分数为50～99.9％，功能强化材料的质量分数为0.1％～50％。
4.根据权利要求3所述的太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，其特征在于：所述相变材料选用石蜡、脂肪酸、硬脂酸、脂肪烃、十二水合磷酸氢二钠、五水合硫代硫酸钠、三水合醋酸钠、八水合氢氧化钡中的一种或多种；所述功能强化材料选用膨胀石墨、石墨烯、泡沫碳、碳纤维、高岭土、蒙脱土、凹凸棒石、膨润土中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，其特征在于：所述电热元件(10)为电热丝或电热棒。
6.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，其特征在于：所述可拆卸保温层(5)选用石棉板。
7.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，其特征在于：所述集成电路(12)包括51系列单片机、温度传感器和继电器，温度传感器和继电器分别与51系列单片机连接。
8.根据权利要求7所述的太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，其特征在于：所述温度传感器选用DS18B20、DS1762、TMP36或热电偶其中的一种或多种，所述继电器选用JQX-16FS、JZC-32F或JCB-E60中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，其特征在于：所述角度调节支架包括支架(8.1)、支撑轴和阻尼旋钮(8.2)，取暖器本体(1)两侧分别通过支撑轴与支架(8.1)连接，阻尼旋钮(8.2)设置在取暖器本体(1)与支架(8.1)之间，阻尼旋钮(8.2)与支撑轴贴合连接。
10.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置，其特征在于：所述底座(2)的底部装有万向轮(13)。
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| CN201820725301.4U CN208237973U (zh) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | 太阳能相变蓄热与电加热耦合的取暖装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110565880A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-12-13 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种降温一体化屋面板及包括其的降温一体化屋顶 |
-
2018
- 2018-05-16 CN CN201820725301.4U patent/CN208237973U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
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| CN110565880A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-12-13 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种降温一体化屋面板及包括其的降温一体化屋顶 |
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