[發明專利]基于電加熱的新型儲熱裝置

在審

• 申請號: 202110906010.1
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113701226A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 李元元;馬振強;程曉敏;譚儉;李申豪
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F24D13/04
• 分類號: F24D13/04;F24D15/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕;鄭夢閣

本發明公開了一種基于電加熱的新型儲熱裝置，包括儲熱箱體外殼、隔熱棉、換熱管、加熱體以及儲熱單元，其中，儲熱單元套于加熱體外部，熱單元的內部封裝有相變儲熱材料以存儲加熱體釋放的熱量，換熱管位于儲熱單元的外部，儲熱箱體外殼套于換熱管外部，換熱管的入口端和出口端均穿設于儲熱箱體外殼上，儲熱箱體外殼的內側壁上安裝有隔熱棉。本發明提出的基于電加熱的新型相變儲熱裝置，可有效提高熱能源利用率和減少電網負擔，提高了熱利用效率。該結構具有加熱效率好，傳熱效率高，功能性強的優點，在低谷電領域具有較好的優勢。

技術領域

本發明涉及低谷電供暖技術領域，特別涉及到一種基于電加熱的新型儲熱裝置。

背景技術

當今世界，用電需求量越來越高，工廠生產、家用設備等的用電需求與日俱增，用電高峰期電網負擔嚴重，減少用電高峰期的壓力越來越受到重視。為了緩解用電負擔，結合低谷電進行發電是一個重要的解決措施，在提高電量利用率的同時可以有效減少用電負擔。在生活及工業生產過程中，低谷用電期間電量被大量閑置，不僅增加了發電成本，也增加了電費負擔。所以在低谷電期間進行用電可以有效改善用電現狀，達到錯峰用電，使用電效率得到提高。

當今社會的熱能利用是一個全社會關注的焦點。我國的熱能利用率相對較低，造成了大量的資源浪費。社區、企業等的相關設備在生產使用過程中會排放很多廢熱能源，如果能把浪費掉的巨大熱能利用起來，將大大緩解能源危機問題。利用熱能資源可以對一些特定的工作場所產生極大的便利，可以利用熱轉換技術將這些能源加以回收利用，提供工業熱水或為建筑供熱以及提供生活熱水等多個方面，以滿足烘干、采暖、熔煉等需求。熱能利用將會是一個解決能源危機的重要措施，為人類的日常生活，工農業生產以及交通運輸提供巨大便利。

相變儲熱材料是一種能夠把在相變過程中產生的熱量儲存起來，在需要時釋放的一種儲熱體，相變儲熱體在相變過程中會吸收并儲存大量的熱，相變儲熱主要分為熱化學儲熱、顯熱儲熱、相變儲熱。目前而言，相變儲熱的儲熱密度是顯熱儲熱的5-10倍甚至更高，具有溫度恒定和相變密度大的優點，儲熱材料的利用可以有效解決熱能供給與需求失配的問題，在低谷電時期解決電網負擔以及熱能的充分利用具有重大作用。如今，相變儲熱材料在工業與民用建筑等領域具有廣泛的發展前景，是世界范圍內的研究熱點。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種基于電加熱的新型儲熱裝置，旨在有效提高熱能源利用率和減少電網負擔，同時提高熱利用效率。

為實現上述目的，本發明提供一種基于電加熱的新型儲熱裝置，包括儲熱箱體外殼、隔熱棉、換熱管、加熱體以及儲熱單元，其中，

所述儲熱單元套于加熱體外部，儲熱單元的內部封裝有相變儲熱材料以存儲加熱體釋放的熱量，換熱管位于儲熱單元的外部，儲熱箱體外殼套于換熱管外部，換熱管的入口端和出口端均穿設于儲熱箱體外殼上，儲熱箱體外殼的內側壁上安裝有隔熱棉。

優選地，所述加熱體包括加熱棒、位于加熱棒外側的U形導熱管、以及位于U形導熱管外的圓環形翅片。

優選地，所述加熱棒的外表面涂覆有保護涂層。

優選地，所述U形導熱管外側高度方向上設置有多個圓環形翅片，相鄰兩圓環形翅片之間的間隔尺寸為80 mm -100 mm。

優選地，所述換熱管采用雙層套管式結構，換熱管包括鼓風通道以及位于鼓風通道外環側的換熱水通道，換熱水通道和鼓風通道互相獨立設置。

優選地，所述換熱水通道的長度方向上間隔設置有多個半環形的水流阻隔板。

優選地，多個水流阻隔板錯開設置，相鄰兩水流阻隔板之間間隔80 mm -120mm。

優選地，所述水流阻隔板與鼓風通道長度方向之間夾角為60°-70°。

優選地，所述儲熱箱體外殼內安裝有多個儲熱單元和多個加熱體，每一儲熱單元對應一加熱體，所述換熱管呈螺旋式纏繞在所有儲熱單元外圍以進行換熱。