太陽能即熱式水基相變蓄熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種儲能設(shè)備，特別涉及一種太陽能即熱式水基相變蓄熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能作為一種無限可再生能源，近年來越來越受到人們的青睞，但由于地理、天氣和季節(jié)等因素，造成了太陽能使用的間斷，為了使得太陽能可以被連續(xù)使用，必須有效的解決蓄能問題。
[0003]目前所使用的太陽能蓄熱器，其效率一般不高，且換熱較慢。大部分太陽能沒有被蓄熱器吸收就被反射回大氣中，從能量利用角度來說，其效率很低，不便使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是針對太陽能蓄熱能量利用效率低的問題，提出了一種太陽能即熱式水基相變蓄熱器，不僅能有效提高太陽能吸收率，而且減少了散熱損失。為太陽能集熱器的應(yīng)用開辟了更廣泛的途徑。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種太陽能即熱式水基相變蓄熱器，包括雙層真空玻璃包殼、儲能顆粒與水的混合物，換熱銅排管，防膨脹彈簧塞，雙層真空玻璃包殼為圓柱形，換熱銅排管一出口一入口在雙層真空玻璃包殼外，換熱銅排管出入口上下對稱置于雙層真空玻璃包殼出口端，其余換熱銅排管環(huán)繞在雙層真空玻璃包殼內(nèi)部，雙層真空玻璃包殼內(nèi)的換熱銅排管與雙層真空玻璃包殼內(nèi)壁之間充滿了儲能顆粒與水的混合物，雙層真空玻璃包殼出口中心用防膨脹彈簧塞封閉。
[0006]所述雙層真空玻璃包殼內(nèi)的換熱銅排管與雙層真空玻璃包殼內(nèi)壁之間填充滿儲能顆粒后，再往雙層真空玻璃包殼中加水，使整個蓄能器內(nèi)顆粒間充滿水。
[0007]所述儲能顆粒為含有碳纖維強化的蓄能顆粒。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明太陽能即熱式水基相變蓄熱器，由于碳纖維密度小，價格便宜，本身又有著不輸于一般金屬材料的導(dǎo)熱能力，強化了蓄能顆粒的換熱性能，同時也沒有增加蓄能器的質(zhì)量，且碳纖維的加入提高了相變材料的黑度，增強了相變材料對太陽能的直接吸收能力，避免從集熱器表面吸收太陽能再向相變材料換熱的熱阻較高的換熱途徑;太陽能透過雙層真空玻璃包殼直接照射在內(nèi)部蓄能顆粒上，在水基相變材料內(nèi)部被吸收，沒有任何的導(dǎo)熱過程，減少了換熱損失，減少了太陽能的反射損失，提高了對太陽光的利用率。由于水的存在，相變材料與銅管間的換熱由導(dǎo)熱變?yōu)閮δ茴w粒與銅管間的對流換熱，強化了換熱的同時避免了相變材料內(nèi)部凝固產(chǎn)生空隙進一步阻礙換熱的缺點。雙層真空玻璃包殼的使用，有效的對蓄熱器進行了散熱保護，延長了熱能的蓄存時間。換熱工質(zhì)流經(jīng)銅排管，可迅速地進行換熱，輸送給用戶。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明太陽能即熱式水基相變蓄熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示太陽能即熱式水基相變蓄熱器結(jié)構(gòu)示意圖，太陽能即熱式水基相變蓄熱器包括雙層真空玻璃包殼1、儲能顆粒與水的混合物2和換熱銅排管3，防膨脹彈簧塞4，雙層真空玻璃包殼I為圓柱形，換熱銅排管3—出口一入口在雙層真空玻璃包殼I外，換熱銅排管3出入口上下對稱置于雙層真空玻璃包殼I出口端，其余換熱銅排管3環(huán)繞在雙層真空玻璃包殼I內(nèi)部，雙層真空玻璃包殼I內(nèi)的換熱銅排管3與雙層真空玻璃包殼I內(nèi)壁之間充滿了儲能顆粒與水的混合物2，雙層真空玻璃包殼I出口中心用防膨脹彈簧塞4封閉。
[0011]儲能顆粒與水的混合物2用于吸收和蓄存熱量，換熱工質(zhì)從進口進入，通過銅排管換熱，再由出口輸送給用戶。儲能顆粒填充極其方便，填充完蓄能顆粒后，再往雙層真空玻璃包殼I中加水，使整個蓄能器內(nèi)顆粒間充滿水(可流動、換熱能力強、有一定的蓄熱能力)，從而強化相變材料和排管間的換熱。
[0012]防膨脹彈簧塞4的設(shè)置使得蓄能器內(nèi)蓄能材料受熱膨脹不會導(dǎo)致玻璃包殼I的破裂。換熱工質(zhì)從進口進入，通過換熱銅排管3換熱后，既可以被用來給用戶供熱，又可以用來作為驅(qū)動吸附式制冷的熱源，實現(xiàn)冷熱聯(lián)供，使得太陽能的用途變得更為廣泛。
[0013]蓄熱器內(nèi)的相變材料采用的是含有碳纖維強化蓄能顆粒。碳纖維的加入提高了相變材料的黑度，增強了相變材料對太陽能的直接吸收能力，避免從集熱器表面吸收太陽能再向相變材料換熱的熱阻較高的換熱途徑;能有效減少熱媒的換熱損失，儲存大量熱能，進行快速換熱，提高了設(shè)備的整體效率。
【主權(quán)項】
1.一種太陽能即熱式水基相變蓄熱器，其特征在于，包括雙層真空玻璃包殼、儲能顆粒與水的混合物，換熱銅排管，防膨脹彈簧塞，雙層真空玻璃包殼為圓柱形，換熱銅排管一出口 一入口在雙層真空玻璃包殼外，換熱銅排管出入口上下對稱置于雙層真空玻璃包殼出口端，其余換熱銅排管環(huán)繞在雙層真空玻璃包殼內(nèi)部，雙層真空玻璃包殼內(nèi)的換熱銅排管與雙層真空玻璃包殼內(nèi)壁之間充滿了儲能顆粒與水的混合物，雙層真空玻璃包殼出口中心用防膨脹彈簧塞封閉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述太陽能即熱式水基相變蓄熱器，其特征在于，所述雙層真空玻璃包殼內(nèi)的換熱銅排管與雙層真空玻璃包殼內(nèi)壁之間填充滿儲能顆粒后，再往雙層真空玻璃包殼中加水，使整個蓄能器內(nèi)顆粒間充滿水。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述聚焦型太陽能中溫相變蓄熱器，其特征在于，所述儲能顆粒為含有碳纖維強化的蓄能顆粒。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種太陽能即熱式水基相變蓄熱器，包括雙層真空玻璃包殼、儲能顆粒與水的混合物，換熱銅排管，防膨脹彈簧塞，雙層真空玻璃包殼為圓柱形，換熱銅排管一出口一入口在雙層真空玻璃包殼外，換熱銅排管出入口上下對稱置于雙層真空玻璃包殼出口端，其余換熱銅排管環(huán)繞在雙層真空玻璃包殼內(nèi)部，雙層真空玻璃包殼內(nèi)的換熱銅排管與雙層真空玻璃包殼內(nèi)壁之間充滿了儲能顆粒與水的混合物，雙層真空玻璃包殼出口中心用防膨脹彈簧塞封閉。本發(fā)明不僅能有效提高太陽能吸收率，而且減少了散熱損失。為太陽能集熱器的應(yīng)用開辟了更廣泛的途徑。
【IPC分類】F24J2/05, F24J2/30, F24J2/46, F24J2/34
【公開號】CN105650897
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】陸威, 吳永衛(wèi), 楊茉, 張濤
【申請人】上海理工大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月5日