[发明专利]一种高温相变蓄热供暖装置

说明书

本发明公开了一种高温相变供暖装置，其中包括相变蓄热模块、换热器、保温层。相变蓄热模块，由箱体、电加热装置、相变材料组成。电加热装置安装固定在箱体的空腔内，并内置于相变材料中。本发明装置利用相变材料将用电谷期的电能储存起来，然后在其他的时段输出并提供持续稳定的热水。本发明装置中，换热水管通过套管及保护结构，直接从高温相变材料内部带走蓄存的热量，即避免了腐蚀也避免了换热面温度过高引起的汽化堵塞现象。本发明具有结构简单，控制简便，维修方便，运行能耗低等优点。

技术领域

本发明涉及相变蓄热节能技术领域，尤其涉及一种具有加热、蓄热、供热水功能的新型相变蓄热供暖装置。

背景技术

在多种储热技术中，固-液相变储热具有储热密度大、体积变化小、过程易控制等优点，因此，利用相变材料(Phase Change Material，即PCM)进行潜热储能的研究受到了世界上多个国家的重视。

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。

目前城市供暖的主力军为集中式供暖，但集中式供暖时间和温度不能自己控制，立式的散热片不美观，除供热期外没有热水供应。

因此，现有技术需要进一步改进和完善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单的高温相变蓄热供暖装置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种高温相变蓄热供暖装置，该供暖装置主要包括保温层、金属壳体、电加热棒套管、电加热棒、循环水管保护套管、循环水管、相变材料、导热材料、以及隔热材料。所述金属外壳外侧包裹有保温层，金属壳体当中对称插入若干根电加热棒保护套管。所述电加热棒套管内部放入电加热棒，所述电加热棒套管和电加热棒之间的空隙充填满导热材料。所述循环水管保护套管从金属壳体穿过并焊接在金属壳体上，所述循环水管从循环水管保护套管内部经过，所述循环水管与循环水管保护套管之间的间隙用隔热材料进行填充，所述相变材料将金属壳体内部空间填充满。所述电加热棒在用电谷期打开，通过导热材料间接对相变材料进行加热和蓄热，相变材料达到温度后通过隔热材料间接对循环水管内的水进行加热，从而达到供暖换热效果。

本发明所提供的供暖装置通过保护套管和隔热材料把相变材料和换热水管隔开，不直接接触，这样就避免了蓄热材料的腐蚀所带来的危害，同时缓冲了温度变化带来的热应变，并且通过电加热管套管和导热材料把电加热管和相变材料隔开，大大优化了电加热管的使用环境，增加了使用寿命。通过电加热管把廉价的谷期电能储存到相变材料中，再通过循环水管加热循环水把热量带给用户。

优选的，所述电加热棒置于电加热棒套管内，可以阻隔电加热棒与相变材料的直接接触，避免了电加热棒被腐蚀，同时利用填充的导热材料粉末缓冲热应力防止变形，提高寿命，同时也使电加热棒更容易拆卸、更换、回收。