[發明專利]一種太陽能供暖用懸浮式顯熱-潛熱儲熱裝置

有效

• 申請號: 201310575298.4
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103557733A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 李元元;程曉敏;王啟揚;朱教群;周衛兵
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;劉秋芳

技術領域

本發明涉及一種太陽能供暖用懸浮式顯熱-潛熱儲熱裝置。

背景技術

太陽能供暖系統，就是用太陽能集熱器收集太陽輻射并轉化成熱能，以液體或氣體作為傳熱介質，熱量經由散熱部件送至室內進行供暖。太陽能供暖系統與常規能源供暖系統的主要區別，在于它是以太陽能集熱器作為能源，替代或部分替代以煤、石油、天然氣、電力等作為能源的鍋爐。太陽能集熱器獲取太陽輻射能而轉化的熱量，通過散熱系統送至室內進行采暖，但是太陽輻射一個明顯的特點是受晝夜、季節等規律性變化的影響,?以及陰晴云雨等隨機因素的制約而不能連續穩定的提供熱量，為保證太陽能熱利用的連續穩定運行，提高熱利用效率，太陽能熱利用系統中都會配備儲熱系統。目前常規太陽能供暖系統以水作為傳熱儲熱介質，過剩熱量儲存在儲熱水箱中；當太陽能集熱器收集的熱量小于供暖負荷時，由儲存的熱量來補充。然而，由于水以顯熱形式儲存熱量，可利用的溫差范圍不大，為保證供暖系統的正常運行，往往需要配制大體積水箱，極大的提高了保溫成本及水的用量。相變儲熱材料具有高存儲密度，單位體積相變儲熱材料的儲熱能力往往是水儲熱的能力的幾倍。因此對于新型太陽能供暖用儲熱材料及儲熱裝置的研究有待進一步開展。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中存在的技術問題提供一種結構簡單、安全可靠、充放熱穩定且效率高的太陽能供暖用懸浮式顯熱-潛熱儲熱裝置。

本發明所采用的技術方案為：一種太陽能供暖用懸浮式顯熱-潛熱儲熱裝置，其特征在于它包括儲熱室箱體、相變儲熱單元，傳熱介質，儲熱室箱體內為儲熱空間，儲熱室箱體上設置有進口和出口均與儲熱空間相連通，所述相變儲熱單元包括儲熱材料盛裝容器和相變儲熱材料，相變儲熱材料封裝于儲熱材料盛裝容器內；所述相變儲熱單元懸浮于傳熱介質中。

按上述技術方案，所述相變儲熱單元密度與傳熱介質密度比值在0.98-1.02之間，相變儲熱單元總體積占儲熱室箱體體積50%-80%。

按上述技術方案，所述儲熱材料盛裝容器為圓柱形，在儲熱材料盛裝容器外壁設置有多個外部肋片。

按上述技術方案，所述外部肋片包括螺旋式肋片和片狀肋片，所述片狀肋片為多個，間隔設置在儲熱材料盛裝容器的外周，所述螺旋式肋片環繞儲熱材料盛裝容器外壁，從儲熱材料盛裝容器的上端延伸至儲熱材料盛裝容器的下端。

按上述技術方案，在儲熱材料盛裝容器內壁設置有多個內部肋片，所述內部肋片沿儲熱材料盛裝容器徑向布設。

按上述技術方案，所述儲熱室箱體的外壁包裹有保溫材料。

按上述技術方案，所述相變儲熱材料由三水醋酸鈉和外加劑十水碳酸鈉或由月桂酸和棕櫚酸組成或由聚乙二醇PEG900。

本發明所取得的有益效果為：本發明結構簡單，充放熱迅速、可逆，即使傳熱介質為高溫高壓的流體時，仍能確保儲熱系統的安全可靠性；采用懸浮式相變儲熱單元，相變儲熱單元隨傳熱介質的流動而發生旋轉，上下及左右移動，有效的降低了相變儲熱儲熱材料的過冷及相分離，保證儲熱室箱體溫度分布均勻；由于采用高儲熱密度的相變材料儲存熱量，因此儲熱密度高，極大的降低了儲熱室體積，減少了保溫成本；因此，本發明的儲熱裝置安全可靠，熱交換過程充分、可逆，換熱效率高且成本低。

附圖說明

圖1為本發明的主剖視圖。

圖2為本發明中相變儲熱單元的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

實施例1：

如圖1所示，其為本發明提供的一種太陽能供暖用懸浮式顯熱-潛熱儲熱裝置的實施例的結構示意圖，由圖1可知，其包括儲熱室箱體3、相變儲熱單元1，傳熱介質2，儲熱室箱體3內為儲熱空間，儲熱室箱體3上設置有進口5和出口6均與儲熱空間相連通，由圖2可知，相變儲熱單元1包括儲熱材料盛裝容器7和相變儲熱材料，相變儲熱材料封裝于儲熱材料盛裝容器7內；所述相變儲熱單元1懸浮于傳熱介質中。在儲熱室箱體3的外壁包裹有保溫材料4。