[發明專利]一種相變儲熱材料加熱系統

在審

• 申請號: 201510705923.1
• 申請日: 2015-10-27
• 公開（公告）號: CN105222345A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 劉海軍;張繼皇;馬力;李文;劉曉龍
• 申請（專利權）人: 江蘇啟能新能源材料有限公司
• 主分類號: F24H7/00
• 分類號: F24H7/00;F24H9/18
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術領域

本發明涉及一種熱交換設備，尤其是涉及一種相變儲熱材料加熱系統。

背景技術

相變儲能材料(PhaseChangeMaterial,PCM)是指隨溫度變化而改變形態并能提供潛熱的物質。相變儲能材料在相變化過程中，可以從環境吸收熱(冷)量或向環境放出熱(冷)量，從而達到熱量存儲和釋放的目的，存儲和釋放熱量的能力為相變材料的潛熱。

對相變儲能材料本身的加熱，通常使用熱交換管來完成。中國專利CN102654308A公布了一種相變儲熱式電熱水器，包括一熱水器外殼，所述熱水器外殼內設置有保溫材料，所述熱水器外殼內包含有若干個容器，所述的若干個容器內分別填充有相變材料，所述相變材料內埋設有熱交換管，所述熱交換管的一端連接有進水管，另一端連接有出水管，所述進水管與所述出水管之間連接有一回水管，所述回水管上設置有循環泵和水容器，所述水容器內安裝有電加熱器，所述循環泵與所述電加熱器分別電連接一控制器，所述控制器固定在所述熱水器外殼上。該相變儲熱式電熱水器，主要利用相變材料的高儲熱性，提前儲熱后，能給用戶提供隨時隨地的熱水，熱水持續時間長，熱水產量多，安全可靠。但是該專利中，對相變儲熱材料的加熱方式是，通過循環泵主動循環，將加熱器加熱循環介質的熱量帶到熱交換管中，再通過熱交換管加熱材料。結構設置較為復雜，循環泵的壽命可靠性差，影響整個熱水器的壽命可靠性，且不便于維護與拆換。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單、可靠性高、便于維護和拆換的相變儲熱材料加熱系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種相變儲熱材料加熱系統，其特征在于，包括相變儲熱裝置和加熱器，所述的相變儲熱裝置包括一外殼，在外殼內填充有相變材料，所述的加熱器埋設在相變材料中或插在相變材料上。

所述的相變材料內埋設有加熱盲管，所述的加熱器安裝在加熱盲管內。

所述的加熱盲管為金屬管。

所述的加熱盲管上設有翅片。

所述的加熱器為電加熱器，加熱器的電路上設有熱敏電阻，所述的熱敏電阻為正溫度系數熱敏電阻，熱敏電阻的敏感元件設置在相變材料中，當相變材料升高到熱敏電阻阻值跳變的溫度時，電路電流急劇減小。

所述的加熱器為加熱管、加熱絲、加熱片、陶瓷加熱管中的一種或多種組合。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)摒棄了原有的熱交換管和循環泵結構，通過加熱器與相變材料直接換熱，換熱效率和加熱效果與原來相同甚至更好，從而簡化了系統結構，提高了可靠性，加熱完畢后，便于將加熱器從相變材料中取出，同時便于系統的維護和拆換。

(2)相變材料內埋設有加熱盲管，加熱器安裝在加熱盲管內，加熱盲管為金屬管，導熱性能好。

(3)加熱盲管上設有翅片，翅片伸入相變材料中，增加換熱面積，提高換熱速度，從而加強換熱效果。

(4)加熱器為電加熱器，加熱器的電路上設有熱敏電阻，當相變材料升高到熱敏電阻阻值跳變的溫度時，電路電流急劇減小，幾乎停止加熱，因此可防止過度加熱，避免能量浪費。

(6)加熱部分整體呈蜂窩網絡結構排布，從而使相變材料各部分加熱均勻，減少管狀體數量，節約成本。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為實施例2加熱器發熱部分橫截面的蜂窩網絡結構排布示意圖；

附圖標記：

1為相變儲熱裝置；2為相變材料；3為加熱盲管；4為加熱器。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1

如圖1所示，一種相變儲熱材料加熱系統，包括相變儲熱裝置1和加熱器4，所述的相變儲熱裝置1包括一外殼，在外殼內填充有相變材料2，所述的加熱器4埋設在相變材料2中或插在相變材料2上。

所述的相變材料2內埋設有加熱盲管3，所述的加熱器4安裝在加熱盲管3內，加熱盲管3可以是銅管、不銹鋼管、鋁管等導熱性能好的金屬管，為了更好的導熱，加熱盲管3上設有翅片，從而增加材料與加熱盲管的接觸面積，提高換熱速度，從而加強換熱效果。加熱完畢后，可直接將加熱器4從相變材料2中取出，便于系統的維護和拆換。