[實(shí)用新型]集熱器儲(chǔ)熱熱庫

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520268938.1
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN204593533U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 赫崇君;孫希干;磨名言;李勇健
• 申請（專利權(quán)）人: 南京星環(huán)能源科技有限公司
• 主分類號: F24D11/00
• 分類號: F24D11/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，具體地說，涉及一種熱量儲(chǔ)存和釋放裝置。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，中國已經(jīng)成為世界能源消費(fèi)第一大國。其中，住宅總能耗占全國能耗37％，絕大部分用于沐浴、采暖和制冷。同時(shí)，我國也是世界上最大的空調(diào)生產(chǎn)國和市場。太陽能集熱、工業(yè)余熱等熱源的熱量無法長期保存，造成了能源的浪費(fèi)。通過儲(chǔ)熱裝置和技術(shù)實(shí)現(xiàn)能量回收，可以大大減少能源的消耗，解決家庭無高溫?zé)嵩吹膯栴}，可以使得家用吸收式制冷成為可能。在工業(yè)國家，儲(chǔ)熱技術(shù)產(chǎn)品市場占有率普遍高于60％，在日本甚至高達(dá)80％以上。隨著新技術(shù)的完善，傳統(tǒng)空調(diào)技術(shù)與集熱、保溫、高能效建筑一體化的結(jié)合，成為建筑節(jié)能行業(yè)發(fā)展的趨勢。

隨著自然能轉(zhuǎn)化技術(shù)的不斷提高，民用小型集熱儲(chǔ)熱系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性上更具優(yōu)勢。結(jié)合儲(chǔ)能技術(shù)的制冷、供熱機(jī)組生產(chǎn)商在本領(lǐng)域的嘗試尚為空白。該技術(shù)產(chǎn)品的市場環(huán)境較為理想，可以避免投入市場即刻面對強(qiáng)勁競爭對手的境遇。沐浴、取暖、制冷機(jī)在市面上已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用，儲(chǔ)熱熱庫系統(tǒng)可以成為這些民用耗能產(chǎn)品的熱源。在工業(yè)領(lǐng)域可用于嫁接吸收式制冷機(jī)組、熱泵熱水器。其產(chǎn)品應(yīng)用面廣闊，適合于辦公、公寓及別墅等多種建筑領(lǐng)域。相較于傳統(tǒng)設(shè)備，初投資較低，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益突出，易于為終端用戶接受。

目前，高儲(chǔ)能密度的集熱技術(shù)尚無成熟的產(chǎn)品。現(xiàn)有一般用水作為儲(chǔ)熱介質(zhì)，或者為了簡化系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)一般不采用儲(chǔ)熱設(shè)備。雖然水傳熱及流動(dòng)特性好、熱膨脹系數(shù)及粘滯性較小、價(jià)格低廉、來源豐富，但水儲(chǔ)熱為顯熱儲(chǔ)熱，其單位質(zhì)量、單位體積的儲(chǔ)熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上潛熱儲(chǔ)熱。以水為儲(chǔ)熱介質(zhì)的儲(chǔ)熱設(shè)備相對以相變材料為儲(chǔ)熱介質(zhì)的儲(chǔ)熱設(shè)備體積大很多，給系統(tǒng)安置帶來很大不便。相變儲(chǔ)熱技術(shù)在太陽能、工業(yè)余熱回收中的應(yīng)用，可大大減少儲(chǔ)熱設(shè)備體積，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊、布置靈活、運(yùn)行費(fèi)用降低。隨著復(fù)合相變儲(chǔ)熱技術(shù)的成熟，保證了集熱儲(chǔ)熱產(chǎn)品所需的高品質(zhì)熱源。相變儲(chǔ)能和利用技術(shù)處于發(fā)展完善階段，技術(shù)上升空間巨大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種集熱器儲(chǔ)熱熱庫，用于熱量的收集和利用；其特征在于包括：

a、保溫外殼，其內(nèi)設(shè)置相變儲(chǔ)熱材料；

b、導(dǎo)熱油進(jìn)出管，用于從外部熱源采集熱能加熱相變儲(chǔ)熱材料；

c、水或空氣進(jìn)出管，用于從相變儲(chǔ)熱材料吸收熱能；

其中：保溫外殼上設(shè)有導(dǎo)熱油進(jìn)出管的進(jìn)口和出口，和水或空氣進(jìn)出管的進(jìn)口和出口。

進(jìn)一步：導(dǎo)熱油進(jìn)出管內(nèi)設(shè)置有電輔助加熱裝置；水或空氣進(jìn)出管的進(jìn)口和/或出口設(shè)有閥門；水或空氣進(jìn)出管上設(shè)有減壓支路，減壓閥控制減壓支路的啟閉；水或空氣進(jìn)出管的所有進(jìn)、出口及減壓支路均穿過保溫外殼，進(jìn)、出口閥門和減壓閥可置于保溫外殼外壁。

更進(jìn)一步：水或空氣進(jìn)出管設(shè)有一個(gè)進(jìn)口和若干個(gè)出口，進(jìn)口可切換選擇接入水或空氣，若干個(gè)出口沿管路流程依次分布，每個(gè)出口都設(shè)置閥門，或多個(gè)出口通過多通路閥門合并成一個(gè)出口。

更進(jìn)一步：水或空氣進(jìn)出管為蛇形管或周圍擴(kuò)展為翅片式結(jié)構(gòu)。

更進(jìn)一步：相變儲(chǔ)熱材料中添加石墨、金屬、氧化鋁中的一種或多種組合作為增強(qiáng)導(dǎo)熱系數(shù)的添加劑。

更進(jìn)一步：保溫外殼為兩層，內(nèi)層為金屬膜，外層為玻璃棉、氣凝膠氈、真空絕熱板、聚氨酯發(fā)泡、橡塑海綿、巖棉保溫氈、發(fā)泡水泥、聚苯乙烯泡沫塑料中的一種或多種構(gòu)成的保溫層。

更進(jìn)一步：相變儲(chǔ)熱材料為有機(jī)酸或熱塑性聚合物或鹽與水合鹽或糖醇。

更進(jìn)一步：翅片式結(jié)構(gòu)包括環(huán)狀、螺旋狀或縱向帶狀。

本實(shí)用新型通過相變儲(chǔ)熱材料設(shè)計(jì)出高儲(chǔ)能密度的儲(chǔ)熱、放熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。前端通過太陽能集熱器、工業(yè)余熱獲取熱量，并輔以低谷電加熱，將熱庫的相變儲(chǔ)熱材料加熱。經(jīng)過換熱裝置，可將常溫水直接加熱成高溫?zé)崴蛘羝驅(qū)⒗淇諝庾優(yōu)闊犸L(fēng)。后端嫁接建筑耗能產(chǎn)品，與沐浴、取暖、制冷技術(shù)相結(jié)合，成為室內(nèi)舒適性解決方案。

為了提高換熱速率，可以在水或空氣進(jìn)出管周圍增加翅片，也可以在相變儲(chǔ)熱材料中加入高導(dǎo)熱系數(shù)的添加劑。

保溫外殼由至少一種保溫材料制成。為提高保溫效果，作為優(yōu)選方案，可采用多種保溫材料相結(jié)合的方式以達(dá)到最佳效果。內(nèi)層為金屬膜，既可以降低熱輻射傳導(dǎo)，又可以預(yù)防外層材料燒結(jié)。外層為低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫材料，可以采用玻璃棉、氣凝膠氈、真空絕熱板、聚氨酯發(fā)泡、橡塑海綿、巖棉保溫氈、發(fā)泡水泥、聚苯乙烯泡沫塑料等一種或多種組合的方式。