CN201662258U - 太阳能相变储热器 - Google Patents

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王全喜
包德胜
贺刚
翟改霞
钱旺
李凤鸣
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Inner Mongolia Huade New Technology Co., Ltd.
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National Research Center Of Grassland And Animal Husbandry Equipment Engineering Technology
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Abstract

本实用新型属于太阳能的储能领域，尤其涉及一种太阳能相变储热器，包括外形为一个封闭的有盖子的长立方形的箱体，所述箱体内设置由若干个形状为扁平形的长立方储能模块，通过换热介质水或空气可使箱体内与外界集热器和散热器进行换热，储能模块由在泡沫铝或多孔连续材料的孔隙中填充有石蜡，外部有封孔材料的相变储能复合材料构成。本实用新型储热器内置了泡沫铝或多孔连续材料，具有导热效率高、储能量大等优点，可有效提高相变储能技术在诸多领域的应用。

Description

太阳能相变储热器 
技术领域
本实用新型属于太阳能的储能领域，尤其涉及一种太阳能相变储热器。 
背景技术
传统的储水式太阳能热水器是将集热器的水被太阳光照后转为热水存到水箱里，供给用户使用。太阳能能量供应具有随机性、间歇性，能量密度低，受地理、昼夜和季节等规律性变化的影响，以及阴晴云雨等随机因素的制约，这些特性给太阳能的实际利用带来了许多困难。人们为了克服这个缺陷，通常采用电加热来作为补充，但这要耗损大量的能源，既不经济又不安全。石蜡由液态转变为固态时会放出大量的热。同质量的石蜡，在温度不变的情况下，凝固放出的热量相当于液态时降低1℃放出的热量的几十倍。与之相反，当石蜡液化时同样要吸收数量相同的热量。不论是液态转变为固态，还是固态转变为液态，物理学上将这种物态变化又称为“相变”。相变储能具有储能密度高、储能温度容易控制和选择范围广等优点，目前在一些领域已经进入实用化和商品化阶段。相变储能材料在应用中主要存在导热性能不佳的问题。为此，人们尝试在相变储能材料中填加提高导热性能的材料，这样又产生了填加材料与相变材料的分离问题，使实施效果并不理想。另外，由于填加材料的存在也降低了单位体积相变材料的体积，从而也明显降低了储能能力。 
实用新型内容
为了解决现有以石蜡为相变材料的储热装置导热性能和储能能力差的问题，本实用新型提供了一种太阳能相变储热器，该储热器可以解决上述问题，实现石蜡与太阳能集热器进行高效换热。 
本实用新型包括六面封堵的长立方形的箱体，所述箱体内设置可使箱体内与外界集热器和散热器进行换热的相变储能复合材料，箱体内与外界集热器和散热器间有流动的换热介质水或空气，相变复合材料采用泡沫铝或多孔连续材料为基体材料，再浸渗石蜡有机相变材料并用封孔材料密封构成。本实用新型的基体材料采用泡沫铝或多孔连续材料，具有非常高的导热系数和孔隙率，可以有效克服石蜡的导热性能差和储能量低等问题。上述六面封堵的长立方形的箱体内设置的相变复合材料由若干个形状为扁平形的长方块组成。所述的箱体的两侧分别都设两个进出口分别与箱体外界的太阳能集热器和散热器连接。所述的的箱体顶端设置压力控制阀，底端设置节流阀，箱体外部带有聚乙烯发泡保温层。 
本实用新型的储热器由于内置了泡沫铝或多孔连续材料为基体材料，因此可与外界的太阳能进行高效换热；由于箱体外部带有聚乙烯发泡保温层，因此储热器的储热效果好；由于箱体顶端设置了压力控制阀，因此避免了箱体内部压力过大造成损害；由于箱体底端设置了节流阀，因此储热器内的介质和污物可以很容易地排放。 
附图说明
附图是本实用新型结构示意图。 
图中1.支撑框架，2.下部，3.盖子，4.保温层，5.保温外壳，6.储能模块，7.进口，8.出口，9.压力控制阀，10.节流阀。 
具体实施方式
如附图所示，本实用新型外形为一个封闭的箱体。箱体底部有支撑框架(1)，箱体由下部(2)和盖子(3)组成，下部(2)为四周和底面封堵的长立方形，盖子(3)通过螺栓与下部(2)联接，箱体的材料选用不锈钢板或碳钢板，在 使用碳钢板时，内层需挂瓷处理，箱体带有聚乙烯发泡材料的保温层(4)，保温层外又设置保温外壳(5)，箱体内设置由若干个形状为扁平形的长立方储能模块(6)，储能模块(6)的成分为相变储能复合材料，相变复合材料采用泡沫铝或多孔连续材料为基体材料，再浸渗石蜡有机相变材料并用封孔材料密封制成，箱体的两侧分别都设两个进口(7)和出口(8)分别与箱体外界的太阳能集热器(图中未示出)和散热器(图中未示出)连接。通过箱体内介质的循环流动不断将太阳能集热器中的热能传递给各储能模块(6)，需要供应热量时，通过箱体内介质的循环流动通不断将各储能模块(6)中的热能传递给散热器。盖子(3)上装有压力控制阀(9)，当箱体内的压力达到设定值压力控制阀(9)自动开启卸压，压力小于设定值压力控制阀(9)自动关闭，下部(2)装有节流阀(10)，可方便排出容器内的介质和污物。 

Claims (6)

1.一种太阳能相变储热器，它包括外形为一个封闭的有盖子的长立方形的箱体，其特征在于所述箱体内设置若干个形状为扁平形的长立方储能模块，箱体内与外界集热器和散热器间有流动的换热介质水或空气。
2.根据权利要求1所述的太阳能相变储热器，其特征在于所述储能模块的结构是在泡沫铝或多孔连续材料的孔隙中填充有石蜡，在其外部用封孔材料密封。
3.根据权利要求1所述的太阳能相变储热器，其特征在于所述长立方形的箱体的两侧分别都设两个进出口分别与箱体外界的太阳能集热器和散热器连接。
4.根据权利要求1所述的太阳能相变储热器，其特征在于所述长立方形的箱体盖子上设置压力控制阀。
5.根据权利要求1所述的太阳能相变储热器，其特征在于所述长立方形的箱体下部设置节流阀。
6.根据权利要求1所述的太阳能相变储热器，其特征在于所述长立方形的箱体带有聚乙烯发泡保温层。 
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