CN207073963U - 一种管式相变蓄能箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种管式相变蓄能箱，包括水箱，水箱连接有进水管和出水管，水箱内设置有相变蓄热装置，相变蓄热装置内填充有相变蓄热材料，水箱内设置有分水器和多个分水管，分水器设置在相变蓄热装置的上方，分水器的一端与进水管相连，分水器的另一端和多个分水管均相连，相变蓄热材料中填充有金属粉末、金属基‑石墨纤维或者金属骨架，或者相变蓄热材料中吸附有石墨。本实用新型能使水或载冷剂均匀进入水箱，并进一步使水或载冷剂在水箱内与相变材料充分接触混合换热，以提高相变蓄能水箱的蓄能和供能效果。并且本箱中的相变蓄能材料填充有金属粉末或者金属骨架能够提高传热效率，相变蓄热材料中吸附有石墨能够强化传热。
Description
技术领域
本实用新型涉及相变蓄能供能技术领域，具体涉及一种管式相变蓄能箱。
背景技术
太阳能作为典型的可再生能源，其使用率日益攀升，太阳能在建筑领域的使用对缓解建筑能耗过大，调节能源结构，围护生态平衡具有非常重要的作用。对于太阳能供热***，由于太阳能具有间断性与能量密度低的特点，不能连续稳定的提供热量，限制了太阳能的大面积使用，为了蓄存不稳定的太阳能，常以蓄热水箱为蓄热设备，水为蓄热介质来维持***稳定运行，从而使得蓄热水箱需要放置在一个特定的房间中，占用了宝贵的建筑面积。相变材料作为蓄冷介质的相变蓄冷水箱具有单位体积蓄能大、蓄冷密度高等优点，随着相变材料研究的不断深化，使其成为日益受到重视的新型储能材料。但是想要充分发挥相变蓄能水箱良好的蓄能、供能的效果，需要将进入到相变蓄能水箱中的水与水箱内的相变材料均匀、充分的接触，以进行高效、全面的热交换，而现有技术中，进入水箱的水常常是通过一根管道直接通过流道输进水箱内的，其流量大且集中，水流入水箱后又迅速流出，从而导致水不能与相变材料充分、均匀的进行接触，换热不够充分，进而容易导致水箱内部温度不均匀，相变材料的热交换速率也达不到实际要求，最终影响了水箱蓄能和供能效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种管式相变蓄能箱，本管式相变蓄能箱能使水或载冷剂均匀进入水箱，并进一步使水或载冷剂在水箱内与相变材料充分接触混合换热，以提高相变蓄能水箱的蓄能和供能效果。并且本箱中的相变蓄能材料填充有金属粉末或者金属骨架能够提高传热效率，相变蓄热材料中吸附有石墨能够强化传热。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种管式相变蓄能箱，包括水箱，水箱连接有进水管和出水管，水箱内设置有相变蓄热装置，相变蓄热装置内填充有相变蓄热材料，水箱内设置有分水器和多个分水管，分水器设置在相变蓄热装置的上方，分水器的一端与进水管相连，分水器的另一端和多个分水管均相连，相变蓄热材料中填充有金属粉末、金属基-石墨纤维或者金属骨架，或者相变蓄热材料中吸附有石墨。
本实用新型的主要目的在于：充分发挥相变蓄能水箱良好的蓄能、供能的效果，需要将进入到相变蓄能水箱中的水与水箱内的相变材料均匀、充分的接触，以进行高效、全面的热交换利用相变材料相变潜热大，高效蓄存在时间上分布不均的太阳能，将波动的太阳能资源转换为稳定的热能蓄存，并在末端需要供热时释放热能，实现太阳能的高效利用，并以此降低***能耗。本实用新型不仅能够充分全面的进行热交换，还能够提高传热效率或者强化传热效果。
石墨纤维具有高导热、低膨胀性的的特殊性能，将金属和石墨纤维复合制备得到金属基-石墨纤维具有高导热、高比强、低膨胀性的优能性能，具有高传热以及高使用寿命的优点，比起普通导热材料，更具有优异性。
每根分水管为螺旋形结构。为充分和相变蓄热材料接触，可增大分水管的流通面积，增加介质和相变蓄热材料的交换面积。
每根分水管具有多个分支管结构。多个分支管结构可以为一字型、十字型或者树枝状的。
所述相变蓄热材料的相变温度为-20～120℃。
每根分水管上均设置有控制阀门。
水箱外壁包覆有保温层。
水箱外壁上设置有温控探头。
温控探头设置在相变蓄热装置下方。
水箱壁设置有安全阀。
进水管上还设置有温控开关。
相变蓄热装置和水箱底部具有适当的空间，用于缓冲出水速度。
水箱体的内胆为搪瓷内胆，保温层的材质为聚氨酯发泡保温材料。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本实用新型利用相变材料相变潜热大的特点集能，由于相变温度区间小且恒定，能有效稳定水箱内部温度，输出稳定的供水温度；
2、本实用新型可以大大缩小蓄热水箱体积，减少占地空间，同时便于搬运，降低安装成本；
3、本实用新型通过设置分水器，将要进入水箱本体的水或载冷剂通过分流管道分流，并使其通过管道与蓄热介质充分、直接接触，达到扩散、均流的效果；
4、本实用新型复数跟分流管道的使用，改善了单根管道直接输送到相变蓄冷层中造成流量大且集中、相变蓄冷内部温度不均的问题，也进一步让水或载冷剂与相变蓄热介质均匀地接触换热，充分发挥相变蓄热介质的效用，从而提高相变蓄能装置的蓄能和供能效果；
5、本实用新型适用于任意需要蓄能的供能***，特别是建筑供热***，应用范围广。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型结构示意图。
图2为实施例2图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-水箱，2-保温层，3-相变蓄热装置，4-分水管，41-控制阀门，5-分水器，6-进水管，7-出水管，8-温控探头，9-温控开关，10-安全阀。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例1
如图1所示，一种管式相变蓄能箱，包括水箱1，水箱1连接有进水管6和出水管7，水箱1内设置有相变蓄热装置3，相变蓄热装置3内填充有相变蓄热材料，水箱1内设置有分水器5和多个分水管4，分水器5设置在相变蓄热装置3的上方，分水器5的一端与进水管6相连，分水器5的另一端和多个分水管4均相连，相变蓄热材料中填充有金属粉末、金属基-石墨纤维或者金属骨架，或者相变蓄热材料中吸附有石墨。
本实用新型的主要目的在于：充分发挥相变蓄能水箱1良好的蓄能、供能的效果，需要将进入到相变蓄能水箱1中的水与水箱1内的相变材料均匀、充分的接触，以进行高效、全面的热交换利用相变材料相变潜热大，高效蓄存在时间上分布不均的太阳能，将波动的太阳能资源转换为稳定的热能蓄存，并在末端需要供热时释放热能，实现太阳能的高效利用，并以此降低***能耗。本实用新型不仅能够充分全面的进行热交换，还能够提高传热效率或者强化传热效果。
实施例2
每根分水管4为螺旋形结构。为充分和相变蓄热材料接触，可增大分水管4的流通面积，增加介质和相变蓄热材料的交换面积。
实施例3
每根分水管4具有多个分支管结构。多个分支管结构可以为一字型、十字型或者树枝状的。
所述相变蓄热材料的相变温度为-20～120℃。
图2所示，每根分水管4上均设置有控制阀门41。
水箱1外壁包覆有保温层2。
水箱1外壁上设置有温控探头8。
温控探头8设置在相变蓄热装置3下方。
水箱1壁设置有安全阀10。
进水管6上还设置有温控开关9。
相变蓄热装置3和水箱1底部具有适当的空间，用于缓冲出水速度。
水箱1体的内胆为搪瓷内胆，保温层2的材质为聚氨酯发泡保温材料。
本实用新型适用于需要供应热量的建筑、设备或其他场合，可以收集太阳能等清洁能源热量，也可以回收废水、污水等各种介质的热量，具有节能环保意义，热工质换热管内可以是热水、太阳能集热器传热介质，也可以污水等其他热媒。因此，采用本实用新型，不仅节能，而且环保以及使用方便。
采用上述结构后，在蓄热工况下，当较高温度换热介质从进水管6进入水箱1时开始蓄热，相变材料逐渐融化，材料温度维持在相变温度附近，蓄热完成后转换为释热工况，在释热工况下，当较低温度换热介质从进水管6进入水箱1时相变材料开始放热，相变材料逐渐凝固，材料温度维持在相变温度附近，使通过流道的冷水逐渐升温，最终出水温度稳定在相变温度附近流出水箱1。上述水箱1内还设有分水器5，便于将冷水均匀地输送到水箱1内，并可根据不同类型的***或者同一***在不同季节下的运行模式而调整和维持出水温度的稳定。高热容量蓄热介质的使用，可有效释放水箱1存储空间，减少占地，并较大程度的节约能源。
所述蓄能箱可用于供热***也可用于制冷***；所述相变蓄热介质选用不同的相变温度的材料可用于蓄热也可用于蓄冷。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种管式相变蓄能箱，其特征在于，包括水箱(1)，水箱(1)连接有进水管(6)和出水管(7)，水箱(1)内设置有相变蓄热装置(3)，相变蓄热装置(3)内填充有相变蓄热材料，水箱(1)内设置有分水器(5)和多个分水管(4)，分水器(5)设置在相变蓄热装置(3)的上方，分水器(5)的一端与进水管(6)相连，分水器(5)的另一端和多个分水管(4)均相连，相变蓄热材料中填充有金属粉末、金属基-石墨纤维或者金属骨架，或者相变蓄热材料中吸附有石墨。
2.根据权利要求1所述的管式相变蓄能箱，其特征在于，每根分水管(4)为螺旋形结构。
3.根据权利要求1所述的管式相变蓄能箱，其特征在于，每根分水管(4)具有多个分支管结构。
4.根据权利要求1所述的管式相变蓄能箱，其特征在于，所述相变蓄热材料的相变温度为-20～120℃。
5.根据权利要求1所述的管式相变蓄能箱，其特征在于，每根分水管(4)上均设置有控制阀门(41)。
6.根据权利要求1所述的管式相变蓄能箱，其特征在于，水箱(1)外壁包覆有保温层(2)。
7.根据权利要求1所述的管式相变蓄能箱，其特征在于，水箱(1)外壁上设置有温控探头(8)。
8.根据权利要求7所述的管式相变蓄能箱，其特征在于，温控探头(8)设置在相变蓄热装置(3)下方。
9.根据权利要求1所述的管式相变蓄能箱，其特征在于，水箱(1)壁设置有安全阀(10)。
10.根据权利要求1所述的管式相变蓄能箱，其特征在于，相变蓄热装置(3)和水箱(1)底部具有适当的空间，用于缓冲出水速度。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107560459A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-01-09 | 广东顺节能科技有限公司 | 一种相变水蓄冷布水装置 |
| CN109708509A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-05-03 | 青岛启星宇能源管理有限公司 | 一种高效蓄能*** |
| CN109855163A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-07 | 孙铮 | 被动与主动结合式建筑节能辅助控制装置 |
| CN110440369A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-12 | 哈尔滨商业大学 | 直接接触型相变高效储能装置及布置方法 |
| CN110926023A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种供热***及其控制方法 |
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2017
- 2017-08-24 CN CN201721069650.7U patent/CN207073963U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 610000 No. 688, Tianfu Road, Chengdu hi tech Zone, Sichuan, China Patentee after: Sichuan architectural design and Research Institute Co., Ltd Address before: 610000 No. 688, Tianfu Road, Chengdu hi tech Zone, Sichuan, China Patentee before: SICHUAN PROVINCIAL ARCHITECTURAL DESIGN AND RESEARCH INSTITUTE |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180306 Termination date: 20200824 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |