[發(fā)明專利]一種新型相變蓄熱供暖裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410553730.4
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104390256A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳志根;韓磊;王剛;孫文鴿;張靜思;李卓
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: F24D13/04
• 分類號: F24D13/04
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及相變蓄熱節(jié)能領(lǐng)域，具體涉及一種具有加熱、蓄熱、供熱水功能的新型相變蓄熱供暖裝置，該裝置采用相變蓄熱原理，工藝上將換熱水管與蓄熱模塊分開的加熱模式，利用蓄熱箱體的模塊化設(shè)置，從而便于供暖裝置的制作與維護(hù)。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及能源的大量消耗，節(jié)能已經(jīng)成為全球關(guān)注的話題。太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿惹鍧嵖稍偕茉春凸I(yè)余熱、廢熱的回收利用已經(jīng)成為各國研究開發(fā)的重點(diǎn)。然而這些能源所具有的間斷性和不穩(wěn)定性使其利用效率低下，浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。

蓄熱技術(shù)是提高能源利用效率和保護(hù)環(huán)境的重要技術(shù)，可用于解決熱能供給與需求失配的矛盾，在太陽能利用、電力“移峰填谷”、廢熱和余熱的回收利用以及工業(yè)與民用建筑和空調(diào)的節(jié)能等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，是世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)。

現(xiàn)在大多數(shù)的工廠應(yīng)用的熱水供應(yīng)設(shè)備以及北方建筑冬天的供暖系統(tǒng)都以煤為主要能量來源。我國雖然煤資源總量豐富，但是中國人口眾多，對煤的需求量也很大。煤為非可再生能源，并非用之不竭，取之不盡。除此之外，煤中含有大量的硫成分，其燃燒會產(chǎn)生二氧化硫，而二氧化硫是酸雨的主要來源，對環(huán)境危害十分嚴(yán)重；并且煤的燃燒也會產(chǎn)生大量的二氧化碳、粉塵等物質(zhì)，前者是導(dǎo)致全球變暖的主要物質(zhì)，后者則會危害人類身體健康。

而現(xiàn)在家庭、學(xué)生宿舍以及公司公寓等使用的熱水器大部分為電熱水器或是太陽能熱水器。電熱水器雖然方便，但是水的加熱過程需要一段時(shí)間，所以在急需熱水時(shí)十分不便。太陽能熱水器則受季節(jié)、地域、天氣等因素影響，變得十分不穩(wěn)定。

基于以上熱水器的種種不足，有的公司開發(fā)了一些蓄熱設(shè)備，例如電油汀。但是，電油汀使用的蓄熱物質(zhì)為導(dǎo)熱油，其以顯熱方式儲存熱量，與相變蓄熱材料的潛熱蓄熱方式相比，不僅蓄熱密度低，而且導(dǎo)熱油亦存在不安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)既有的供暖裝置的缺陷，本發(fā)明的目的在于提出一種新型相變蓄熱供暖裝置。該裝置將相變蓄熱材料單獨(dú)封裝，不與換熱水管接觸，這樣就避免了蓄熱材料的腐蝕所帶來的危害。并且將換熱水箱單獨(dú)設(shè)置，通過冷空氣氣流帶走相變材料蓄積的熱量，在換熱器中將熱量傳遞給冷水管，以達(dá)到給水加熱目的。

本發(fā)明提出的一種新型相變蓄熱供暖裝置，由保溫層1、金屬外殼2、相變蓄熱模塊3、相變蓄熱材料4、電極5、?電加熱絲6、金屬肋片7、冷水加熱器8、進(jìn)水管?9、出水管10、循環(huán)水泵11、補(bǔ)水管12、風(fēng)機(jī)13、蓄水箱14和固定支架15構(gòu)成，其中：保溫層1外側(cè)包裹有金屬外殼2，保溫層1內(nèi)平行布置有若干個(gè)相變蓄熱模塊3，若干個(gè)相變蓄熱模塊3和保溫層1內(nèi)壁之間留有外風(fēng)道15，每個(gè)相變蓄熱模塊3內(nèi)裝有相變蓄熱材料4，并內(nèi)置電加熱絲6，所述電加熱絲6通過電極5連接電源；保溫層1底部設(shè)有帶若干個(gè)卡槽的固定支架15，每個(gè)相變蓄熱模塊3固定于相應(yīng)的卡槽上；相鄰的相變蓄熱模塊3之間有留有間隙，為空氣通道，相變蓄熱模塊3外壁上分布有金屬肋片7；冷水加熱器8位于相變蓄熱模塊3一側(cè)，且固定于固定支架15上，冷水加熱器8通過進(jìn)水管9和出水管10分別與蓄水箱14相連，進(jìn)水管9上連有補(bǔ)水管12，出水管10上裝有循環(huán)水泵11；風(fēng)機(jī)13安裝于冷水加熱器8一側(cè)，且風(fēng)機(jī)13進(jìn)風(fēng)口冷水加熱器8側(cè)的風(fēng)口處，為冷熱空氣的循環(huán)提供動力；工作時(shí)，開啟循環(huán)水泵11，冷水通過補(bǔ)水管12，進(jìn)水管9和出水管10進(jìn)入蓄水箱14；外接電源連接電極5，使電加熱絲6加熱，相變蓄熱模塊3中的相變蓄熱材料4蓄積熱量；開啟風(fēng)機(jī)13，冷風(fēng)通過外風(fēng)道15進(jìn)入相變蓄熱模塊3之間的空氣通道，金屬肋片7將熱量傳遞給冷空氣，然后加熱成熱空氣后到達(dá)冷水加熱器8，給水加熱。

本發(fā)明中，固定支架15上、下、左、右四個(gè)用金屬面板將若干個(gè)相變蓄熱模塊3和冷水加熱器封裝，只保留固定支架前、后空氣出口風(fēng)道。

本發(fā)明中，固定支架15和保溫層1之間留有空隙。

本發(fā)明中，金屬外殼2內(nèi)壁有一層較厚的保溫層1，該保溫層耐高溫，能夠有效的避免熱量的散失，提高能源利用效率。

本發(fā)明中，相變蓄熱材料4封裝在相變蓄熱模塊3中，不僅便于拆卸與安裝。還可以根據(jù)實(shí)際需要選擇相變蓄熱模塊的數(shù)量，對整個(gè)蓄熱裝置的功率做到了可控可調(diào)。

本發(fā)明中，相變蓄熱模塊3周圍裝有金屬肋片7，其可以強(qiáng)化蓄熱模塊與空氣之間的換熱性能，除此之外，該所述肋片7有一定的傾斜角度，可以保證了空氣高效換熱。

本發(fā)明中，冷水加熱器8采用翅片換熱，換熱效率高，能夠使熱空氣和來自進(jìn)水管9的冷水進(jìn)行快速的熱量傳遞，提高裝置效率。