[发明专利]一种新型相变蓄热供暖装置

说明书

技术领域

本发明涉及相变蓄热节能领域，具体涉及一种具有加热、蓄热、供热水功能的新型相变蓄热供暖装置，该装置采用相变蓄热原理，工艺上将换热水管与蓄热模块分开的加热模式，利用蓄热箱体的模块化设置，从而便于供暖装置的制作与维护。

背景技术

随着经济的不断发展以及能源的大量消耗，节能已经成为全球关注的话题。太阳能、风能、地热能等清洁可再生能源和工业余热、废热的回收利用已经成为各国研究开发的重点。然而这些能源所具有的间断性和不稳定性使其利用效率低下，浪费现象严重。

蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，可用于解决热能供给与需求失配的矛盾，在太阳能利用、电力“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景，是世界范围内的研究热点。

现在大多数的工厂应用的热水供应设备以及北方建筑冬天的供暖系统都以煤为主要能量来源。我国虽然煤资源总量丰富，但是中国人口众多，对煤的需求量也很大。煤为非可再生能源，并非用之不竭，取之不尽。除此之外，煤中含有大量的硫成分，其燃烧会产生二氧化硫，而二氧化硫是酸雨的主要来源，对环境危害十分严重；并且煤的燃烧也会产生大量的二氧化碳、粉尘等物质，前者是导致全球变暖的主要物质，后者则会危害人类身体健康。

而现在家庭、学生宿舍以及公司公寓等使用的热水器大部分为电热水器或是太阳能热水器。电热水器虽然方便，但是水的加热过程需要一段时间，所以在急需热水时十分不便。太阳能热水器则受季节、地域、天气等因素影响，变得十分不稳定。

基于以上热水器的种种不足，有的公司开发了一些蓄热设备，例如电油汀。但是，电油汀使用的蓄热物质为导热油，其以显热方式储存热量，与相变蓄热材料的潜热蓄热方式相比，不仅蓄热密度低，而且导热油亦存在不安全隐患。

发明内容

根据既有的供暖装置的缺陷，本发明的目的在于提出一种新型相变蓄热供暖装置。该装置将相变蓄热材料单独封装，不与换热水管接触，这样就避免了蓄热材料的腐蚀所带来的危害。并且将换热水箱单独设置，通过冷空气气流带走相变材料蓄积的热量，在换热器中将热量传递给冷水管，以达到给水加热目的。

本发明提出的一种新型相变蓄热供暖装置，由保温层1、金属外壳2、相变蓄热模块3、相变蓄热材料4、电极5、 电加热丝6、金属肋片7、冷水加热器8、进水管 9、出水管10、循环水泵11、补水管12、风机13、蓄水箱14和固定支架15构成，其中：保温层1外侧包裹有金属外壳2，保温层1内平行布置有若干个相变蓄热模块3，若干个相变蓄热模块3和保温层1内壁之间留有外风道15，每个相变蓄热模块3内装有相变蓄热材料4，并内置电加热丝6，所述电加热丝6通过电极5连接电源；保温层1底部设有带若干个卡槽的固定支架15，每个相变蓄热模块3固定于相应的卡槽上；相邻的相变蓄热模块3之间有留有间隙，为空气通道，相变蓄热模块3外壁上分布有金属肋片7；冷水加热器8位于相变蓄热模块3一侧，且固定于固定支架15上，冷水加热器8通过进水管9和出水管10分别与蓄水箱14相连，进水管9上连有补水管12，出水管10上装有循环水泵11；风机13安装于冷水加热器8一侧，且风机13进风口冷水加热器8侧的风口处，为冷热空气的循环提供动力；工作时，开启循环水泵11，冷水通过补水管12，进水管9和出水管10进入蓄水箱14；外接电源连接电极5，使电加热丝6加热，相变蓄热模块3中的相变蓄热材料4蓄积热量；开启风机13，冷风通过外风道15进入相变蓄热模块3之间的空气通道，金属肋片7将热量传递给冷空气，然后加热成热空气后到达冷水加热器8，给水加热。

本发明中，固定支架15上、下、左、右四个用金属面板将若干个相变蓄热模块3和冷水加热器封装，只保留固定支架前、后空气出口风道。

本发明中，固定支架15和保温层1之间留有空隙。

本发明中，金属外壳2内壁有一层较厚的保温层1，该保温层耐高温，能够有效的避免热量的散失，提高能源利用效率。

本发明中，相变蓄热材料4封装在相变蓄热模块3中，不仅便于拆卸与安装。还可以根据实际需要选择相变蓄热模块的数量，对整个蓄热装置的功率做到了可控可调。

本发明中，相变蓄热模块3周围装有金属肋片7，其可以强化蓄热模块与空气之间的换热性能，除此之外，该所述肋片7有一定的倾斜角度，可以保证了空气高效换热。

本发明中，冷水加热器8采用翅片换热，换热效率高，能够使热空气和来自进水管9的冷水进行快速的热量传递，提高装置效率。