[發明專利]相變蓄熱供暖用換熱箱

在審

• 申請號: 201810543822.2
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN110043945A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 張德峰;吳振東;張芳;李茂盛
• 申請（專利權）人: 安陽優創電器有限責任公司
• 主分類號: F24D15/02
• 分類號: F24D15/02
• 代理公司: 安陽金泰專利代理事務所(普通合伙) 41150
• 代理人: 王暉

相變蓄熱供暖用換熱箱，包括豎直設置的圓柱形的箱體及設置在箱體內的多根鹽柱，換熱水進口設置在圓柱形側壁的上部，換熱水進口的方向位于箱體圓柱形側壁的切線方向，換熱箱中軸線上設置有出水管，所述鹽柱內部設置有多根熱虹吸管，多根熱虹吸管豎直設置，多根熱虹吸管的下端伸出鹽柱的下壁，多根熱虹吸管下端伸出鹽柱的部份相互連接為一體，構成液態工質儲存室，液態工質儲存室內部充設有液態工質，熱虹吸管及液態工質儲存室內部為真空狀態。本發明提供了一種換熱效率高，能夠延長換熱水在水箱內停留時間，降低換熱水出口溫度，并且能直觀觀察到鹽柱密封狀態的高效率相變蓄熱箱。

技術領域

本發明涉及一種供熱換熱箱，特別是一種相變蓄熱供暖用換熱箱，屬于供熱設備技術領域。

背景技術

相變蓄熱供暖是利用材料在相態固-液或液-氣變化時，能夠吸收或放出大量潛熱的特征而進行的熱量儲存或釋放，相比與傳統的變溫儲熱過程，相變過程中材料的溫度幾乎保持不變，在供暖工程中可以在能源充足時利用中低溫相變材料將熱水中的熱量儲存在相變材料中，在能源緊缺時利用相變材料的相變放熱進行熱量供給，目前被大量應用于谷電儲存供熱中，即夜間將谷電儲存在相變材料中，白天用于供暖的蓄熱式供熱過程中。目前常用的谷電相變蓄熱供暖的基本構成包括回流泵、電加熱鍋爐、換熱箱、供暖換熱片及控制裝置，換熱箱內設置鹽柱，鹽柱內充有相變蓄熱材料，夜間使用谷電通過電加熱鍋爐將水加熱后通入換熱箱循環，換熱箱內溫度達到相變蓄熱材料的相變溫度后相變蓄熱材料由固態相變為液態，其間吸收熱量，白天則停止電加熱，利用相變蓄熱材料中蓄存的熱量加熱換熱箱中的水進行供暖。換熱箱是相變蓄熱供暖系統中的核心組件，目前常用的換熱箱結構是在換熱箱內等距設置多個平行的鹽柱，換熱水進口設置在換熱箱體的下側并且垂直于換熱箱的側壁，換熱水進入換熱箱內與鹽柱進行熱交換后從換熱箱體上側的出水口出換熱箱重新進入電鍋爐加熱，這個過程中換熱水基本處于平流狀態，換熱箱內水流死角很多，換熱水進口與換熱水出口之間易形成水流短路，換熱水在水箱內停留時間短，易造成換熱不充份，使進口與出口之間的溫差較小，水溫較高的回流水在回流至電熱鍋爐的途徑中會散失大量熱量；現有鹽柱內部填充的相變材料的熱傳導率很低，在工作時鹽柱靠近中心的相變材料需要很長時間才能達到工作溫度，而且鹽柱由于常時間工作于高溫狀態下，相變材料在相變時體積也會發生變化，如果鹽柱封蓋不嚴或鹽柱本體因熱水或相變材料腐蝕發生泄露，整體處于密封狀態的系統無法及時發現鹽柱泄露，而相變材料多是無機鹽類或有機鹽，其中很多種類都會對相變蓄熱系統內的管路及泵等設備造成腐蝕，鹽柱泄露將對整個系統的使用壽命造成很大影響。現有技術中換熱箱及鹽柱的結構影響了換熱箱的整體換熱效率，增加了換熱水的循環次數，并且鹽柱泄露時不易及時發現，因此，如何提高換熱箱的換熱效率，減少換熱水的循環次數，減少回流水在循環管道中的熱量消耗，并且防止鹽柱泄露對整個系統設備壽命的影響，是現有技術中亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種換熱效率高，能夠延長換熱水在水箱內停留時間，降低換熱水出口溫度，并且能直觀觀察到鹽柱密封狀態的相變蓄熱供暖用換熱箱。