專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能相變儲(chǔ)熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能的儲(chǔ)能領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)能相變儲(chǔ)熱器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的儲(chǔ)水式太陽(yáng)能熱水器是將集熱器的水被太陽(yáng)光照后轉(zhuǎn)為熱水存到水箱里， 供給用戶(hù)使用。太陽(yáng)能能量供應(yīng)具有隨機(jī)性、間歇性，能量密度低，受地理、晝夜和季節(jié)等規(guī) 律性變化的影響，以及陰晴云雨等隨機(jī)因素的制約，這些特性給太陽(yáng)能的實(shí)際利用帶來(lái)了 許多困難。人們?yōu)榱丝朔@個(gè)缺陷，通常采用電加熱來(lái)作為補(bǔ)充，但這要耗損大量的能源， 既不經(jīng)濟(jì)又不安全。石蠟由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)時(shí)會(huì)放出大量的熱。同質(zhì)量的石蠟，在溫度不 變的情況下，凝固放出的熱量相當(dāng)于液態(tài)時(shí)降低rc放出的熱量的幾十倍。與之相反，當(dāng)石 蠟液化時(shí)同樣要吸收數(shù)量相同的熱量。不論是液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，還是固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，物理 學(xué)上將這種物態(tài)變化又稱(chēng)為“相變”。相變儲(chǔ)能具有儲(chǔ)能密度高、儲(chǔ)能溫度容易控制和選擇 范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，目前在一些領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用化和商品化階段。相變儲(chǔ)能材料在應(yīng)用中主 要存在導(dǎo)熱性能不佳的問(wèn)題。為此，人們嘗試在相變儲(chǔ)能材料中填加提高導(dǎo)熱性能的材料， 這樣又產(chǎn)生了填加材料與相變材料的分離問(wèn)題，使實(shí)施效果并不理想。另外，由于填加材料 的存在也降低了單位體積相變材料的體積，從而也明顯降低了儲(chǔ)能能力。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有以石蠟為相變材料的儲(chǔ)熱裝置導(dǎo)熱性能和儲(chǔ)能能力差的問(wèn)題，本實(shí) 用新型提供了一種太陽(yáng)能相變儲(chǔ)熱器，該儲(chǔ)熱器可以解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)石蠟與太陽(yáng)能集 熱器進(jìn)行高效換熱。本實(shí)用新型包括六面封堵的長(zhǎng)立方形的箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)置可使箱體內(nèi)與外界 集熱器和散熱器進(jìn)行換熱的相變儲(chǔ)能復(fù)合材料，箱體內(nèi)與外界集熱器和散熱器間有流動(dòng)的 換熱介質(zhì)水或空氣，相變復(fù)合材料采用泡沫鋁或多孔連續(xù)材料為基體材料，再浸滲石蠟有 機(jī)相變材料并用封孔材料密封構(gòu)成。本實(shí)用新型的基體材料采用泡沫鋁或多孔連續(xù)材料， 具有非常高的導(dǎo)熱系數(shù)和孔隙率，可以有效克服石蠟的導(dǎo)熱性能差和儲(chǔ)能量低等問(wèn)題。上 述六面封堵的長(zhǎng)立方形的箱體內(nèi)設(shè)置的相變復(fù)合材料由若干個(gè)形狀為扁平形的長(zhǎng)方塊組 成。所述的箱體的兩側(cè)分別都設(shè)兩個(gè)進(jìn)出口分別與箱體外界的太陽(yáng)能集熱器和散熱器連 接。所述的的箱體頂端設(shè)置壓力控制閥，底端設(shè)置節(jié)流閥，箱體外部帶有聚乙烯發(fā)泡保溫 層。本實(shí)用新型的儲(chǔ)熱器由于內(nèi)置了泡沫鋁或多孔連續(xù)材料為基體材料，因此可與外 界的太陽(yáng)能進(jìn)行高效換熱；由于箱體外部帶有聚乙烯發(fā)泡保溫層，因此儲(chǔ)熱器的儲(chǔ)熱效果 好；由于箱體頂端設(shè)置了壓力控制閥，因此避免了箱體內(nèi)部壓力過(guò)大造成損害；由于箱體 底端設(shè)置了節(jié)流閥，因此儲(chǔ)熱器內(nèi)的介質(zhì)和污物可以很容易地排放。
附圖是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.支撐框架，2.下部，3.蓋子，4.保溫層，5.保溫外殼，6.儲(chǔ)能模塊，7.進(jìn)口， 8.出口，9.壓力控制閥，10.節(jié)流閥。
具體實(shí)施方式
如附圖所示，本實(shí)用新型外形為一個(gè)封閉的箱體。箱體底部有支撐框架(1)，箱體 由下部(2)和蓋子(3)組成，下部(2)為四周和底面封堵的長(zhǎng)立方形，蓋子(3)通過(guò)螺栓與 下部(2)聯(lián)接，箱體的材料選用不銹鋼板或碳鋼板，在使用碳鋼板時(shí)，內(nèi)層需掛瓷處理，箱 體帶有聚乙烯發(fā)泡材料的保溫層(4)，保溫層外又設(shè)置保溫外殼(5)，箱體內(nèi)設(shè)置由若干個(gè) 形狀為扁平形的長(zhǎng)立方儲(chǔ)能模塊(6)，儲(chǔ)能模塊(6)的成分為相變儲(chǔ)能復(fù)合材料，相變復(fù)合 材料采用泡沫鋁或多孔連續(xù)材料為基體材料，再浸滲石蠟有機(jī)相變材料并用封孔材料密封 制成，箱體的兩側(cè)分別都設(shè)兩個(gè)進(jìn)口(7)和出口(8)分別與箱體外界的太陽(yáng)能集熱器(圖 中未示出)和散熱器(圖中未示出)連接。通過(guò)箱體內(nèi)介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)不斷將太陽(yáng)能集熱 器中的熱能傳遞給各儲(chǔ)能模塊(6)，需要供應(yīng)熱量時(shí)，通過(guò)箱體內(nèi)介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)通不斷將 各儲(chǔ)能模塊(6)中的熱能傳遞給散熱器。蓋子(3)上裝有壓力控制閥(9)，當(dāng)箱體內(nèi)的壓力 達(dá)到設(shè)定值壓力控制閥(9)自動(dòng)開(kāi)啟卸壓，壓力小于設(shè)定值壓力控制閥(9)自動(dòng)關(guān)閉，下部 (2)裝有節(jié)流閥(10)，可方便排出容器內(nèi)的介質(zhì)和污物。
權(quán)利要求一種太陽(yáng)能相變儲(chǔ)熱器，它包括外形為一個(gè)封閉的有蓋子的長(zhǎng)立方形的箱體，其特征在于所述箱體內(nèi)設(shè)置若干個(gè)形狀為扁平形的長(zhǎng)立方儲(chǔ)能模塊，箱體內(nèi)與外界集熱器和散熱器間有流動(dòng)的換熱介質(zhì)水或空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)熱器，其特征在于所述儲(chǔ)能模塊的結(jié)構(gòu)是在泡 沫鋁或多孔連續(xù)材料的孔隙中填充有石蠟，在其外部用封孔材料密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)熱器，其特征在于所述長(zhǎng)立方形的箱體的兩側(cè) 分別都設(shè)兩個(gè)進(jìn)出口分別與箱體外界的太陽(yáng)能集熱器和散熱器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)熱器，其特征在于所述長(zhǎng)立方形的箱體蓋子上 設(shè)置壓力控制閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)熱器，其特征在于所述長(zhǎng)立方形的箱體下部設(shè)置節(jié)流閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能相變儲(chǔ)熱器，其特征在于所述長(zhǎng)立方形的箱體帶有聚 乙烯發(fā)泡保溫層。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能的儲(chǔ)能領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)能相變儲(chǔ)熱器，包括外形為一個(gè)封閉的有蓋子的長(zhǎng)立方形的箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)置由若干個(gè)形狀為扁平形的長(zhǎng)立方儲(chǔ)能模塊，通過(guò)換熱介質(zhì)水或空氣可使箱體內(nèi)與外界集熱器和散熱器進(jìn)行換熱，儲(chǔ)能模塊由在泡沫鋁或多孔連續(xù)材料的孔隙中填充有石蠟，外部有封孔材料的相變儲(chǔ)能復(fù)合材料構(gòu)成。本實(shí)用新型儲(chǔ)熱器內(nèi)置了泡沫鋁或多孔連續(xù)材料，具有導(dǎo)熱效率高、儲(chǔ)能量大等優(yōu)點(diǎn)，可有效提高相變儲(chǔ)能技術(shù)在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用。
文檔編號(hào)F24J2/46GK201662258SQ20102011413
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者包德勝, 李鳳鳴, 王全喜, 翟改霞, 賀剛, 錢(qián)旺 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院呼和浩特分院;國(guó)家草原畜牧業(yè)裝備工程技術(shù)研究中心