一種儲能裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及儲能裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種裝有相變儲能材料的儲能裝置，其包括水箱和設(shè)置于水箱內(nèi)部的儲能體，所述儲能體包括與水箱內(nèi)壁固定連接的儲能箱本體、相變材料注入管、相變材料泄出管以及垂直設(shè)置于儲能箱本體內(nèi)、使儲能箱本體上下貫通的通水管，所述儲能箱本體內(nèi)填充有相變儲能材料。本發(fā)明為一種填裝有相變儲能材料的蓄熱裝置，利用相變儲能材料存儲太陽能，將水溫控制在一定范圍內(nèi)，不僅可滿足供暖水溫要求，又能降低供水溫度，減少散熱損失，提高集熱器的集熱效率，增大蓄熱量，將此裝置應(yīng)用于太陽能地板輻射采暖系統(tǒng)結(jié)合聯(lián)用，可取的較好的效果。
【專利說明】一種儲能裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及儲能裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種裝有相變儲能材料的儲能裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]我國是人口大國，70%的人口生活在農(nóng)村，廣大農(nóng)村地區(qū)的能源消耗，對于我國的能源供求總量及其能源結(jié)構(gòu)都有著重要的影響。由于農(nóng)村居民的建筑特點，不適宜集中供暖，因此很多居民還是采用土制采暖爐采暖，燃煤達(dá)不到有效利用，且易發(fā)生一氧化碳中毒現(xiàn)象，隨著北方農(nóng)村地區(qū)廣大人民群眾生活水平的提高，人們對冬季采暖設(shè)備和方式有了更高的需求。
[0003]太陽能低溫地板采暖系統(tǒng)是近幾年得到廣泛應(yīng)用的一種新的建筑采暖方式。近十余年來，包括區(qū)域供熱在內(nèi)的大型太陽能供熱采暖綜合系統(tǒng)“solar combisystems”的工程應(yīng)用有較快發(fā)展。北歐、中歐等主要國家如瑞典、奧地利、丹麥、挪威等國家其綜合系統(tǒng)的應(yīng)用比例已約占全部安裝量的50%。在國內(nèi)，隨著建筑物供熱能耗不斷下降及太陽能熱利用產(chǎn)品性能日益提高，太陽能供熱采暖越來越受到人們的重視，相繼建成了一些太陽能采暖示范項目，如:北京平谷新農(nóng)村建設(shè)項目的新農(nóng)村住宅、河北省唐山遷安市太陽能農(nóng)村住宅、拉薩火車站等。
[0004]太陽能地板輻射采暖只需40_50°C低溫?zé)崴诘叵卤P管內(nèi)循環(huán)就可加熱地板，舒適性好。在太陽能供暖系統(tǒng)中，蓄熱是彌補太陽能不穩(wěn)定和不連續(xù)性的較好手段，目前通用的蓄熱方式是用水箱蓄熱。在冬季，因水箱和管路散熱等因素，水箱水溫達(dá)到70°C以上后溫升緩慢，熱損較大，水溫超過60°C又會加速地板盤管的老化，縮短使用壽命，而降低供水溫度，一方面可以提高集熱器的集熱效率，在相同的太陽輻射強度下獲得更大的熱量，另一方面可以減少水箱和系統(tǒng)連接管路及其他部件的散熱損失，提高太陽能的熱保證率和利用率。
[0005]現(xiàn)有的相變儲能設(shè)備結(jié)構(gòu)比價復(fù)雜，造假高昂，使用不便。并且由于其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其整體的體積受到限制，不適合大型儲能設(shè)備使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用相變儲能材料存儲太陽能的儲能裝置。
[0007]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種儲能裝置，其包括水箱和設(shè)置于水箱內(nèi)部的儲能體，所述水箱包括水箱外壁、水箱內(nèi)壁以及設(shè)置于水箱外壁和水箱內(nèi)壁之間的保溫夾層；
所述水箱側(cè)壁上設(shè)置有用于與太陽能集熱裝置連接的太陽能進(jìn)水口和太陽能回水口，以及用于與采暖裝置連接的采暖出水口和采暖回水口；
所述儲能體包括與水箱內(nèi)壁固定連接的儲能箱本體、相變材料注入管、相變材料泄出管以及垂直設(shè)置于儲能箱本體內(nèi)、使儲能箱本體上下貫通的通水管，所述相變材料注入管設(shè)置于儲能箱本體頂面，所述相變材料泄出管設(shè)置于儲能箱本體底面，所述儲能箱本體內(nèi)填充有相變儲能材料。
[0008]進(jìn)一步的，所述的水箱頂面設(shè)置有排氣口。
[0009]進(jìn)一步的，所述的水箱底面設(shè)置有泄水口。
[0010]進(jìn)一步的，所述的通水管采用紫銅管。
[0011]進(jìn)一步的，所述的相變儲能材料為石蠟或相變儲能復(fù)合材料。
[0012]進(jìn)一步的，所述的水箱和儲能體均呈圓柱狀。
[0013]本發(fā)明的積極效果如下:
本發(fā)明為一種填裝有相變儲能材料的蓄熱裝置，利用相變儲能材料存儲太陽能，將水溫控制在一定范圍內(nèi)，不僅可滿足供暖水溫要求，又能降低供水溫度，減少散熱損失，提高集熱器的集熱效率，增大蓄熱量，從而提高了太陽能保證率，將此裝置應(yīng)用于太陽能地板輻射采暖系統(tǒng)結(jié)合聯(lián)用，可取的較好的效果。
[0014]相變儲能材料整體填充到儲能箱本體內(nèi)，并且通過通水管使水箱內(nèi)的水上下循環(huán)，整體結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，儲能效果好。保溫夾層能夠有效地防止熱量的損失。
[0015]相變材料注入管和相變材料泄出管的設(shè)置方便相變儲能材料的填充和排放，方便裝置的組裝和材料的更換。
[0016]排氣口的設(shè)置能夠克服水箱中由于水的熱脹冷縮導(dǎo)致的壓力變化，并且能夠?qū)⑺渲挟a(chǎn)生的蒸汽直接排出，避免水箱中憋壓導(dǎo)致水循環(huán)不暢，排氣口同時能夠作為溢水管，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
[0017]采用紫銅管作為儲能體的貫通上下的通水管，在水箱內(nèi)的水上下對流的過程中，能夠保證相當(dāng)?shù)臒醾鲗?dǎo)效率，使儲能體內(nèi)的熱能順利釋放。
[0018]圓柱形的水箱的容積相對較大，并且能夠承受更高的水壓。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為本發(fā)明實施例1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3為儲能體的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖4為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]在附圖中:1水箱外壁、2水箱內(nèi)壁、3保溫夾層、4儲能體、41儲能箱本體、42通水管、43相變儲能材料、5采暖出水口、6采暖回水口、7太陽能回水口、8太陽能進(jìn)水口、9泄水口、10排氣口、11相變材料注入管、12相變材料泄出管、13換熱盤管、14雙曲面太陽能集熱器、15真空導(dǎo)熱油管，16 二維追日系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0022]實施例1
如附圖1所示的一種儲能裝置，其包括一圓柱形的水箱和設(shè)置于水箱內(nèi)部的圓柱形的儲能體4。
[0023]所述水箱包括水箱外壁1、水箱內(nèi)壁2以及設(shè)置于水箱外壁I和水箱內(nèi)壁2之間的保溫夾層3 ;所述水箱側(cè)壁上設(shè)置有用于與太陽能集熱裝置連接的太陽能進(jìn)水口 8和太陽能回水口 7，以及用于與采暖裝置連接的采暖出水口 5和采暖回水口 6。所述的水箱頂面設(shè)置有排氣口 10、底面設(shè)置有泄水口 9。
[0024]如附圖2、3所示,所述儲能體4包括與水箱內(nèi)壁2固定連接的儲能箱本體41、相變材料注入管11、相變材料泄出管12以及垂直設(shè)置于儲能箱本體41內(nèi)、使儲能箱本體41上下貫通的通水管42，所述相變材料注入管11設(shè)置于儲能箱本體41頂面，所述相變材料泄出管12設(shè)置于儲能箱本體41底面，所述儲能箱本體41內(nèi)填充有相變儲能材料43。
[0025]所述儲能體4固定設(shè)置于水箱的中間，并且其側(cè)壁與水箱內(nèi)壁2無縫連接，將水箱分隔為上下兩個腔體，并且通過通水管42使上下腔體連通，這樣上下腔體的水必須經(jīng)由通水管42進(jìn)行對流，便于儲能體4的熱能完全的釋放。由附圖2所示，所述通水管42呈圓形分布，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，接觸面積大。所述的通水管42采用紫銅管，紫銅管導(dǎo)熱系數(shù)較高，能夠保證儲能體4與水箱的水進(jìn)行快速的熱交換。
[0026]所述的相變儲能材料43為石蠟或相變儲能復(fù)合材料。石蠟為常用的相變儲能材料。所述的相變儲能復(fù)合材料由軟脂酸、肉豆蘧酸、石蠟組成，其組成中各物質(zhì)按質(zhì)量比表示為，軟脂酸:肉豆蘧酸:石蠟=(5^7): (3^5): 2。其具體組成以及制備方法參見專利號為CN201210169219.5、名稱為一種用于地板輻射采暖的太陽能相變儲能復(fù)合材料的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)。
[0027]石蠟的導(dǎo)熱性能較差，流動性差，儲能箱本體41的頂面和底面都提供較大的導(dǎo)熱面積，并且紫銅管導(dǎo)熱效果好，使整個儲能體4能夠儲蓄較多的能量并且能夠順利的釋放。采用上述相變儲能復(fù)合材料，能夠改善整個儲能體4的儲能量。
[0028]實施例2
參見附圖4，在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例中，所述的太陽能集熱裝置為雙曲面太陽能集熱器14和設(shè)置于其上的真空導(dǎo)熱油管15，所述水箱內(nèi)還設(shè)置于水箱內(nèi)的換熱盤管13，所述換熱盤管13的兩端分別與太陽能進(jìn)水口 8和太陽能回水口 7連接，所述真空導(dǎo)熱油管15的兩端分別與太陽能進(jìn)水口 8和太陽能回水口 7連接。所述太陽能集熱器14的支架上還設(shè)置有二維追日系統(tǒng)16。
[0029]太陽能集熱器采用雙曲拋物面弧形反光鏡，能夠大幅度提高采光量，同時采用二維追日控制系統(tǒng)，能夠?qū)⑻柲芗療崞鞯募療嵝试黾又?0%以上。通過真空導(dǎo)熱油管進(jìn)行熱量的傳遞，傳熱效率高，冬季防止結(jié)凍爆管。
[0030]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種儲能裝置，其特征在于:其包括水箱和設(shè)置于水箱內(nèi)部的儲能體(4),所述水箱包括水箱外壁(11水箱內(nèi)壁(2)以及設(shè)置于水箱外壁(1)和水箱內(nèi)壁(2)之間的保溫夾層(3)； 所述水箱側(cè)壁上設(shè)置有用于與太陽能集熱裝置連接的太陽能進(jìn)水口(8)和太陽能回水口(7)以及用于與采暖裝置連接的采暖出水口(5)和采暖回水口(6)； 所述儲能體(4)包括與水箱內(nèi)壁(2)固定連接的儲能箱本體〔40、相變材料注入管00、相變材料泄出管(12)以及垂直設(shè)置于儲能箱本體(41)內(nèi)、使儲能箱本體(41)上下貫通的通水管(42),所述相變材料注入管(11)設(shè)置于儲能箱本體(41)頂面，所述相變材料泄出管(12)設(shè)置于儲能箱本體(41)底面，所述儲能箱本體(41)內(nèi)填充有相變儲能材料(43)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能裝置，其特征在于:所述的水箱頂面設(shè)置有排氣口(川)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能裝置，其特征在于:所述的水箱底面設(shè)置有泄水口⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種儲能裝置，其特征在于:所述的通水管(42)采用紫銅管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種儲能裝置，其特征在于:所述的相變儲能材料(43)為石蠟或相變儲能復(fù)合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種儲能裝置，其特征在于:所述的水箱和儲能體(4)均呈圓柱狀。
【文檔編號】F28D20/02GK104359340SQ201410630369
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】李曉輝, 劉振法, 李?；? 宋宇涵, 牛庾鑫 申請人:河北省科學(xué)院能源研究所