[實用新型]一種用于風能制熱的蓄能換熱器

有效

• 申請號: 201320127349.2
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN203100507U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 王娜娜;曲德虎;林美娜;鄭建光;陳銳群;朱德魁
• 申請（專利權）人: 廣東吉榮空調有限公司
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02;F03D9/00
• 代理公司: 揭陽市博佳專利代理事務所 44252
• 代理人: 黃鏡芝

本實用新型涉及一種用于風能制熱的蓄能換熱器。

在風力資源豐富的地區，許多設備采用風能發電、提水、研磨稻谷等。然而，風能制熱由于無法像發電那樣易于傳輸而沒有受到足夠的重視。實際上，相比風能發電，風能制熱的效率更高，結構也更簡單。但是現有的風能制熱系統存在嚴重的不足。主要表現在：實際效率低下；無法實現直接用熱。造成實際效率低下的主要原因是風能本身的特點：能流密度低；間歇性；不穩定。無法直接用熱的主要原因是產熱效率低下。因此，如何將能流密度不高的風能加以濃縮后利用，才是目前風能制熱的主要課題。也是本實用新型要解決的問題。

本實用新型的目的在于解決現有風能制熱系統、原理、方法中存在實際應用效率低下、無法實現直接用熱的問題，提供一種用于風能制熱的蓄能換熱器。

本實用新型，包括外殼以及置于其中的制熱流體管路和取熱介質管路，制熱流體管路和取熱介質管路在外殼內部呈正三角形叉排，制熱流體管路和取熱介質管路之間以及管路與金屬外殼之間為相變材料填充空間。

本實用新型，在所述蓄能換熱器上設有相變材料膨脹器。

本實用新型，在所述外殼上設有保溫層。

本實用新型，其優越性及特點為：

（1）產熱原理更加先進合理。現有的風能制熱技術原理是摩擦制熱，其缺點是效率低，設備磨損嚴重。例如攪拌液體式、金屬摩擦式。本實用新型的制熱原理是流體動力學能量守恒方程。避免了固體—液體/固體—固體的產熱缺陷。充分利用流體自身的特質，把流體的壓力能逐步轉化為流體的熱能，以溫度的形式表現出來。從原理上取得了進步；

（2）成本較低。由于省去了攪拌葉片/摩擦金屬塊，也節省了設備損耗—更新的費用。本實用新型涉及的新系統結構簡單，使用壽命長，也可實現自動控制；

（2）成本較低。由于省去了攪拌葉片/摩擦金屬塊，也節省了設備損耗—更新的費用。本實用新型涉及的新系統結構簡單，使用壽命長，也可實現自動控制；

（3）提高了風能利用的效率。由于產熱原理的進步以及蓄能換熱器的使用，風能利用的效率得到了提高。也提高了風能制熱系統的實際使用效率。避免了風能自身能流密度低，間歇性，不穩定的弊端；

（4）低碳環保。熱能源于風能，減少了化石燃料的燃燒，減少了碳排放。

本實用新型適用于我國西北、東南沿海等多風地區。在西北地區，可以為牧民提供生活、畜牧用熱水。在東南沿海，不僅可以用于生活熱水，更適于水產養殖，水產低溫烘干等用熱水。

圖1為本實用新型應用的風能制熱機組的結構原理簡圖。圖2?圖7為蓄能換熱器的結構原理圖，其中：圖2?圖3為外部結構及制熱流體管路和取熱介質管路在外殼中的排列情況示意圖；圖4?圖5為制熱流體管路的分布結構示意圖；圖6?圖7為取熱介質管路的分布結構示意圖。

圖中，1、迎風葉片；11、傳動軸；2、產熱裝置；3、蓄能換熱器；31、外殼；311、箱體上部的留空空間；312、箱體下部的留空空間；32、制熱流體管路；321、制熱流體總入口；322、制熱流體總出口；33、取熱介質管路；331、取熱介質總入口；332、取熱介質總出口；34、相變材料填充空間；35、保溫層；36、相變材料膨脹器；37、相變材料充注口；38、排氣口；4、油壓泵。

參照圖1，一種風能制熱機組，包括迎風葉片1、油壓泵4、產熱裝置2和蓄能換熱器3，所述迎風葉片1通過傳動軸11連接驅動油壓泵4，油壓泵4由底座固定于地面上，在油壓泵4的壓出端與產熱裝置2之間由管道連接，蓄能換熱器3設有制熱流體管路32和取熱介質管路33，制熱流體管路的入口321與產熱裝置2的下游之間由管道連接，制熱流體管路的出口322與油壓泵4的吸入端之間由管道連接。

參照圖2?7，一種用于風能制熱的蓄能換熱器，包括金屬外殼31、底座、制熱流體管路32、取熱介質管路33、相變材料填充空間34、帶有相變材料注入孔37和排空口38的頂板、外保溫層35。所述頂板和底座上下平行設置。蓄能換熱器3外殼應鋼制，其內部的制熱流體管路32、取熱介質管路33由導熱性能優良的紫銅制成，制熱流體管路32和取熱介質管路33在外殼31內部可以是串聯形式的蛇形管，也可以是并聯形式的梳式管，或者兩者兼有，本實施例要求單根管長不宜超過1.4m。本實施例所述制熱流體管路32和取熱介質管路33的排列采用并聯形式的梳式管。在蓄能換熱器3上設置相變材料膨脹器36。其充注口37和排空口38采用機械密封。