[实用新型]一种相变储热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电器及储能、节能技术领域，尤其涉及一种相变储热装置的技术。

背景技术

随着人们生活水平以及对工作与居住环境舒适度要求的提高，电能等消耗随之大幅度增高，造成能源消耗过快、环境污染增加、电网负荷峰谷过大、峰负荷时电力供应严重不足等建筑能耗增加的问题，目前欧美发达国家的建筑能耗已达到全社会总能耗的40％，在我国建筑能耗约占全国总能耗的30左右％，随着经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，建筑能耗的比重将进一步增加。因此，建筑节能技术的开发与应用已成为当前建筑和建筑材料领域的热点问题之一。

相变蓄能是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，也是常用于缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式，在太阳能的利用、电力的“移峰填谷”、废热和余热的回收利用、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，目前已成为世界范围内的研究热点。利用相变材料的相变潜热来实现能量的储存和利用，有助于提高能效和开发可再生能源，是近年来能源科学和材料科学领域中一个十分活跃的前沿研究方向。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理、结构简单、体积小、储能量大的一种相变储热装置，主要利用谷电来蓄能，用于解决热水或分布式采暖的需求。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：一种相变储热装置，包括整体呈方形的外壳体、保温层、内胆以及处在该内胆内的相变储热材料和换热装置，其特征在于，所述的外壳体包括上部整体呈方形且密闭状的容器及底部的承重底座组成，在容器的顶部设置有冷水进口、热水出口、加料口以及与外部大气相通的通气口，在容器内设置有整体呈方形的内胆，在内胆与容器之间设置保温层，所述的内胆内充填相变储热材料，在所述的相变储热材料内埋设有若干组换热装置，所述的换热装置包括换热管以及用于固定换热管的第一金属框架，所述的换热管由若干组相互平行排列的蛇形盘管、及两相互平行的进水主管和出水主管组成，所述的蛇形盘管的进口与出口分别与所述的进水主管及出水主管等间距焊接连通，进水主管的一端口和冷水进口连为一体，另一端口则设置有一管堵，出水主管的一端口和热水出口连为一体，另一端口则设置有一管堵，进水主管上的管堵和出水主管的管堵呈反向设置且保证每路蛇形盘管流道等长；加料口和通气口均连通所述的内胆；所述的通气口内设置有液位传感器，且同时保证该通气口与外部大气的连通；所述的冷水进口处设置有一电动阀，所述的液位传感器和所述的电动阀通过控制线能够联动。通常，任何的相变储热材料都不能污染到水质(指换热管内的热水)，一旦有这种危险(即使万分之一的概率)，这样的相变储热技术就不能应用到民用热水器上。所以，本技术设定内胆内始终保持常压，而换热管内则始终保持一定的水压，这样的好处是：即使换热管因为某种原因而破裂，由于换热管内始终保持水压，水只能单向渗漏到内胆内的相变储热材料中，且从常压气口溢出，从而保证了热水使用者的用水安全，但是，相变储热材料从常压气口溢出到外界，并不是一件容易让人接受的事，所以，本技术创造性的在常压气口内设置了一个液位传感器(但不堵塞出气口)，同时，在冷水进口端设置了一个电动阀，一旦液位传感器感应到有液体溢出，马上会给电动阀传递关断水源的指令，这样彻底保证了用水者的安全和环境的安全。而且，外壳体为一密闭耐腐蚀塑料容器，彻底杜绝了相变储热材料泄露的可能性。

在上述的一种相变储热装置，其特征在于，所述的换热装置包括换热管以及用于固定换热管的第一金属框架，所述的第一金属框架上设置有若干水平隔板，所述的水平隔板将内胆内部分隔成若干个独立的空间；所述的水平隔板上开设有若干使蛇形盘管贯穿的通孔，所述的蛇形盘管夹持在所述的通孔中。

在上述的一种相变储热装置，其特征在于，所述的加料口的下端连接有直通所述的内胆底部且贯穿所述的水平隔板的加料管。通常，加料管的顶端就是加料口。

在上述的一种相变储热装置，其特征在于，所述的相变储热材料内埋设用于测量相变材料温度的温探盲管。

在上述的一种相变储热装置，其特征在于，所述的蛇形盘管、进水主管、出水主管均为紫铜管；所述的内胆的材质为304或316L不锈钢板制成。

在上述的一种相变储热装置，其特征在于，所述的保温层为发泡聚氨酯层、气凝胶保温层、无机纳米保温层、VIP真空保温板中的一种或多种组合。

在上述的一种相变储热装置，其特征在于，所述的内胆外部设置有用于加固其强度用的第二金属框架。

附图说明