相變蓄熱單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種相變蓄熱單元，尤其涉及一種盤管、管板、殼體組合裝置，屬于相變蓄熱裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，大量能源被消耗。全球逐漸意識到節(jié)能的重要性，并在太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿确矫嬲归_了大量的研宄。然而這些能源都具有間斷性和不穩(wěn)定性的特點，因此，對與這些能源都必須在儲能的基礎(chǔ)上加以利用。為此，蓄熱技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。同時，在很多車間廠房中，由于車間縱深空間較大，導(dǎo)致供熱能耗相當(dāng)大。在夜間，人員較少時，為了維持車間廠房溫度，有時必須保持供暖狀態(tài)，以至于浪費(fèi)大量的熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種克服車間廠房能耗大，以及太陽能利用不穩(wěn)定的缺點，提供具有蓄熱能力強(qiáng)，熱效率高，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的一種相變蓄熱單元。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種相變蓄熱單元，其中:該相變蓄熱單元包括殼體、盤管、相變材料、密封板，所述盤管設(shè)在殼體內(nèi)，殼體內(nèi)填充有相變材料，所述盤管的進(jìn)出兩端口通過管接頭伸出殼體的一側(cè)，在殼體的任一周壁上設(shè)有加料口，在密封板和殼體的外表面粘接有保溫材料。
[0005]本實用新型有益效果是與現(xiàn)有技術(shù)比較，該相變蓄熱單元將相變蓄熱裝置單元化，同時具有較大的換熱面積，儲熱和放熱穩(wěn)定，具有良好的空間性和經(jīng)濟(jì)性。該單元相變材料可以在管板與殼體連接前一次性封裝后組成相變蓄熱單元，或者通過加料口灌注到殼體中與殼體形成相變蓄熱單元。通過一體式設(shè)計，相變裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，易制造，成本也較低。該單元相變蓄熱單元根據(jù)工程具體情況，采用不同的放置方式，可以重疊或并排放置。該相變蓄熱單元放置簡便，因地制宜，同時節(jié)約空間。該單元可以與各種太陽能熱水供暖系統(tǒng)，工業(yè)廢熱的回收利用或其他供熱系統(tǒng)連接使用，實用性廣。本相變蓄熱單元具有較高的蓄熱能力，同時可以節(jié)能環(huán)保，降低供熱成本。利用太陽能集熱技術(shù)將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，再利用相變材料儲存熱能，實現(xiàn)太陽能的蓄熱、供暖，從而滿足生產(chǎn)和生活用能的需求。既節(jié)約能源，又減少了空氣污染。適用于各種工業(yè)廠房，公共建筑設(shè)施，家庭應(yīng)用等。同時在太陽能熱量不足時為系統(tǒng)提供足夠的熱量，以達(dá)到穩(wěn)定供熱，供暖的作用，具有非常大的社會效益和市場潛力。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型相變蓄熱單元立體圖；
[0007]圖2為本實用新型相變蓄熱單元盤管與管板連接圖；
[0008]圖3為本實用新型相變蓄熱單元殼體圖；
[0009]圖4為本實用新型相變蓄熱單元串聯(lián)示意圖；
[0010]圖5為本實用新型相變蓄熱單元并聯(lián)示意圖；
[0011]圖6為本實用新型相變蓄熱單元串、并聯(lián)示意圖。
[0012]圖中:
[0013]1、盤管2、殼體3、相變材料4、密封板4.1、管板4.2、殼體連接板5、管接頭6、加料口 7、焊接孔8、熱水進(jìn)水管9、熱水出水管10、蓄熱單元連接管
【具體實施方式】
[0014]結(jié)合附圖對本實用新型的相變蓄熱單元結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步的描述。
[0015]本實用新型的相變蓄熱單元，該相變蓄熱單元包括殼體2、盤管1、相變材料3、密封板4，所述盤管I設(shè)在殼體2內(nèi)，殼體2內(nèi)填充有相變材料3，所述盤管I的進(jìn)出兩端口通過管接頭5伸出殼體2的一側(cè)，在殼體2的任一周壁上設(shè)有加料口 6，在密封板4殼體I的外表面粘接有保溫材料。
[0016]所述盤管I進(jìn)出兩端口的管接頭5分別連接熱水進(jìn)水管8、熱水出水管9，熱水進(jìn)水管8、熱水出水管9、蓄熱單元連接管10通過串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)混合連接方式連接。
[0017]所述管接頭5與盤管I為螺紋連接。
[0018]所述密封板4是由管板4.1和殼體連接板4.2通過焊接或粘接連接或螺栓連接、鉚釘連接等方式連接為一個整體，其連接方式根據(jù)殼體2與管板4.1的具體材料而定。
[0019]所述管板4.1為鋼板，所述鋼板中間有兩個與盤管I同管徑的焊接孔7，所述盤管I和管板4.1通過兩個焊接孔7焊接為一個整體。
[0020]所述殼體連接板4.2為殼體2的周壁一端板，殼體連接板4.2略大于殼體2這一端板的面積，以便于與管板4.1連接，從而防止殼體2內(nèi)的相變材料3外溢泄漏。
[0021]所述殼體2為長方體型，通過采用鋼板焊接或者采用玻璃板粘接或者采用塑料材質(zhì)加工而成，所述殼體2的任一周壁上設(shè)有加料口 6。
[0022]所述加料口 6為一個管口，加料口的加工材質(zhì)與殼體一致，所述相變材料3可通過加料口 6注入殼體內(nèi)。
[0023]所述相變材料3為結(jié)晶水合鹽類或石蠟或脂肪酸類相變材料。
[0024]實施例1:
[0025]如圖4所示:將相變蓄熱單元通過積木式重疊在一起，構(gòu)成并聯(lián)水路系統(tǒng)。來自太陽能集熱器、工業(yè)廢熱等加熱的熱水通過熱水進(jìn)水管8，經(jīng)過管接頭5進(jìn)入盤管I，最后經(jīng)過熱水出水管9構(gòu)成并聯(lián)循環(huán)水路，在此過程中，熱水經(jīng)過盤管I的管壁將熱量傳遞給殼體2內(nèi)的相變材料3，該相變材料根據(jù)實際情況可以是結(jié)晶水合鹽類或石蠟或脂肪酸類，當(dāng)相變材料3的溫度達(dá)到其相變溫度時，將會由固態(tài)逐漸變?yōu)橐簯B(tài)。通過相變，使熱量不斷轉(zhuǎn)化為潛熱儲存起來。在需要放熱時，低溫水通過熱水出水管9，經(jīng)過管接頭5進(jìn)入盤管1，最后經(jīng)過熱水進(jìn)水管8，在此過程中，儲存的相變材料的潛熱與盤管I的管壁發(fā)生熱量交換，使盤管I內(nèi)的低溫水溫度升高，以達(dá)到供熱供暖用高溫水。隨著放熱過程的進(jìn)行，相變材料也由液態(tài)逐漸變?yōu)楣虘B(tài)，直到完全放熱。
[0026]通過并聯(lián)方式構(gòu)成相變蓄熱裝置，本實施例具有較高的蓄熱溫度，蓄熱快，放熱穩(wěn)定等優(yōu)點。
[0027]實施例2
[0028]其實施方式與實施例1相似。不同點在于相變蓄熱單元的連接方式為串聯(lián)。通過蓄熱單元連接管10將相變蓄熱單元串聯(lián)連接，構(gòu)成串聯(lián)通路，如圖5所示:來自太陽能集熱器、工業(yè)廢熱等加熱的熱水通過熱水進(jìn)水管8，經(jīng)過管接頭5進(jìn)入盤管1，熱水經(jīng)過盤管I的管壁將熱量傳遞給殼體2內(nèi)的相變材料3，該相變材料根據(jù)實際情況可以是結(jié)晶水合鹽類或石蠟或脂肪酸類，當(dāng)相變材料3的溫度達(dá)到其相變溫度時，將會由固態(tài)逐漸變?yōu)橐簯B(tài)。熱水經(jīng)過第一級相變蓄熱單元后，再通過蓄熱單元連接管10進(jìn)入下一級蓄熱單元，隨著串聯(lián)的蓄熱單元數(shù)量增多，水程變大，導(dǎo)致溫差變大，因此，各相變蓄熱單元的蓄熱溫度不同，所選擇的相變材料也不相同。
[0029]實施例3
[0030]其實施方式與實施例1相似。不同點在于相變蓄熱單元采用串、并聯(lián)混合連接方式。通過蓄熱單元連接管10將蓄熱單元串、并聯(lián)，構(gòu)成混合連接通路，如圖6所示:來自太陽能集熱器、工業(yè)廢熱等加熱的熱水通過熱水進(jìn)水管8，分別經(jīng)過并聯(lián)蓄熱單元，在該并聯(lián)蓄熱單元中，熱水經(jīng)過盤管I的管壁將熱量傳遞給殼體2內(nèi)的相變材料3，該相變材料根據(jù)實際情況可以是結(jié)晶水合鹽類或石蠟或脂肪酸類，當(dāng)相變材料3的溫度達(dá)到其相變溫度時，將會由固態(tài)逐漸變?yōu)橐簯B(tài)，將熱量存儲起來。熱水經(jīng)過第一級并聯(lián)相變蓄熱單元后，再通過蓄熱單元連接管10串聯(lián)的下一級并聯(lián)蓄熱單元。隨著串、并聯(lián)的蓄熱單元數(shù)量增多，水程變大，進(jìn)出水溫差變大，因此，各相變蓄熱單元的蓄熱溫度不同，所選擇的相變材料也不相同。
[0031]根據(jù)相變材料的不同，本實施例具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，可操作性。
[0032]以上描述了本實用新型的基本結(jié)構(gòu)、基本原理、運(yùn)行方式、優(yōu)越性，在不脫離本創(chuàng)造精神和范圍的前提下，所進(jìn)行的各種變化和改進(jìn)，形成類似的技術(shù)方案或結(jié)構(gòu)形式，均屬于本實用新型保護(hù)的范圍。同時，本實用新型未涉及部分及蓄熱換熱裝置的具體結(jié)構(gòu)等均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【主權(quán)項】
1.一種相變蓄熱單元，其特征是:該相變蓄熱單元包括殼體(2)、盤管(I)、相變材料(3)、密封板(4)，所述盤管(I)設(shè)在殼體(2)內(nèi)，殼體(2)內(nèi)填充有相變材料(3)，所述盤管(I)的進(jìn)出兩端口通過管接頭(5)伸出殼體(2)的一側(cè)，在殼體(2)的任一周壁上設(shè)有加料口(6)，在密封板(4)和殼體(I)的外表面粘接有保溫材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變蓄熱單元，其特征是:所述管接頭(5)與盤管(I)為螺紋連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變蓄熱單元，其特征是:所述盤管(I)進(jìn)出兩端口的管接頭(5)分別連接熱水進(jìn)水管(8)、熱水出水管(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變蓄熱單元，其特征是:所述相變材料(3)為結(jié)晶水合鹽類或石蠟或脂肪酸類相變材料。
【專利摘要】本實用新型提供一種相變蓄熱單元，該相變蓄熱單元包括殼體、盤管、相變材料、密封板，所述盤管設(shè)在殼體內(nèi)，殼體內(nèi)填充有相變材料，盤管的進(jìn)出兩端口通過管接頭伸出殼體的一側(cè)，在殼體的任一周壁上設(shè)有加料口，在密封板和殼體的外表面粘接有保溫材料。有益效果該相變蓄熱單元將相變蓄熱裝置單元化，同時具有較大的換熱面積，儲熱和放熱穩(wěn)定，具有良好的空間性和經(jīng)濟(jì)性。該單元相變材料可以在管板與殼體連接前一次性封裝后組成相變蓄熱單元，或者通過加料口灌注到殼體中與殼體形成相變蓄熱單元。通過一體式設(shè)計，相變裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，易制造，成本也較低。該單元相變蓄熱單元根據(jù)工程具體情況，采用不同的放置方式，可以重疊或并排放置。該相變蓄熱單元放置簡便，節(jié)能環(huán)保，降低供熱成本。
【IPC分類】F28D20-02
【公開號】CN204286186
【申請?zhí)枴緾N201420666698
【發(fā)明人】趙樹興, 賴顯明, 趙洪賓, 馮威
【申請人】天津城建大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年11月10日