CN209840238U - 一种低温相变蓄、放热一体式取暖器 - Google Patents

Abstract

一种低温相变蓄、放热一体式取暖器，包括箱体、U形通水管、通风管和风机，在箱体内部上侧设置一上隔离板，通过上隔离板的隔离在箱体内部上侧形成一上风室，在箱体内部下侧设置一下隔离板，通过下隔离板的隔离在箱体内部下侧形成一下风室，在箱体侧壁上设置有分别用于上风室和下风室与外界相贯通的通风口，上隔壁板、下隔离板和箱体侧壁构成一蓄热腔，若干U形通水管和通风管设置在蓄热腔内，且U形通水管的上端贯穿上隔离板，通风管的上下两端分别贯穿相应的上隔离板和下隔离板，在蓄热腔内填充有中低温相变蓄热材料。该取暖器放热过程中，其内的中低温相变蓄热材料直接向室内空气放热，减少了换热过程的热损失，提高了热量利用率。

Description

一种低温相变蓄、放热一体式取暖器

技术领域

本实用新型涉及一种低温相变蓄、放热一体式取暖器。

背景技术

我国目前北方地区建筑供暖能耗已经达到2.6亿吨标煤/年，且随着我国城镇化的不断发展以及人民生活水平的逐步提高，至2020年，我国建筑供暖能耗可能突破4.0亿吨标煤/年。如果完全采用燃烧化石能源作为建筑供暖的供应模式，势必进一步加重我国能源供需矛盾，恶化人居环境，阻碍可持续发展。要彻底解决因建筑冬季供暖所造成的大气污染，需要从能源结构入手，大力发展清洁可再生能源能供暖，从根源上减少建筑供暖污染排放。

为解决广大城乡居民冬季的清洁取暖问题，大批以电、天然气、太阳能等清洁能源为能源来源的采暖方式得以大规模推广。现有技术中，一些学者提出将太阳能与相变材料相结合的供暖***，其主要是通过在太阳能集热***或热泵***中并联接入蓄热箱体，蓄热箱体内布置有循环水管路，管路与箱体壳体间填充入低温相变材料(相变温度一般在0～100℃)，在制热***工作时，将***制取的热水由蓄热循环水泵通入循环水管，箱体内的低温相变材料吸热融化，以材料潜热的方式存储于蓄热箱体内；在制热***停止运行时，可通过蓄热箱体内相变材料由液态变为固态的相变过程，将蓄热箱体循环水管路内的水加热，再通过放热循环水泵通入取暖设备，完成放热过程。由于蓄热***的热量来源为太阳能集热***，制热成本大幅降低，且清洁环保，符合国家的节能环保政策，但在太阳能集热***内增加蓄热箱体的方式，其***由太阳能集热***、蓄热循环水泵、放热循环水泵、集热水箱、蓄热箱体及室内散热器等设备组成，导致***复杂，初投资增加，操作运行不便，蓄热、放热过程都需要水泵驱动，增加了辅助电耗，放热过程为热量由蓄热材料→水→空气的多级传热过程，增加了传热过程的热量损失。授权公告号为CN104595966B的中国专利，公开了一种太阳能相变蓄热采暖***，包括光热转换装置、相变蓄热模块、风机、散流器等，光热转换装置内的流质为空气，将空气加热后直接通过风机输送用于家庭的供暖，效率大大提高，但以空气为流质的太阳能空气集热器与热水集热器相比，由于以空气作为传热介质，其导热系数远小于水，所以集热板温度较高，热损较大。此外，由于空气的密度和比热远小于水，其传热、蓄热能力也小得多。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低温相变蓄、放热一体式取暖器，该取暖器可利用太阳能(或夜间低谷电驱动热泵)制取的热水将相变蓄能物质加热、存蓄能量，再在供暖时段将存蓄的热量直接加热室内空气，与现有技术相比，本实用新型放热过程中蓄热介质直接向室内空气放热，减少了换热过程的热损失，具有低碳环保、无噪音、节能减排、安全可靠等优势，而且该取暖器，结构紧凑，占地面积小，蓄热能力强，维护费用低，节省用电运行成本，升温迅速。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种低温相变蓄、放热一体式取暖器，包括箱体、U形通水管、通风管和风机，在所述箱体内部上侧设置一上隔离板，通过上隔离板的隔离在箱体内部上侧形成一上风室，在所述箱体内部下侧设置一下隔离板，通过下隔离板的隔离在箱体内部下侧形成一下风室，在箱体侧壁上设置有分别用于上风室和下风室与外界相贯通的通风口，所述上隔壁板、下隔离板和箱体侧壁构成一蓄热腔，若干所述U形通水管和通风管设置在所述蓄热腔内，且U形通水管的上端贯穿所述上隔离板，通风管的上下两端分别贯穿相应的上隔离板和下隔离板，在所述蓄热腔内填充有中低温相变蓄热材料，在所述上风室内设置有与所述U形通水管的进水端相贯通的进水管及与所述U形通水管的出水端相贯通的出水管，且进水管的进水端及出水管的出水端均贯穿所述箱体侧壁，所述风机实现外界气流在上风室、通风管及下风室之间流通。

优选地，在所述U形通水管和通风管的侧壁上分别设置有若干沿着U形通水管的轴线方向等间距分布的翅片。

进一步地，所述翅片的长度方向沿着U形通水管或通风管的径向方向分布。

进一步地，所述翅片的长度方向沿着U形通水管或通风管的轴线方向分布。

进一步地，在所述蓄热腔内设置有若干热管，且热管的冷凝段位于通风管内部。

优选地，所述通风管的中部呈S形曲线状或螺旋状分布。

优选地，所述风机设置在所述下风机的通风口上。

进一步地，在所述通风管的下部设置有锥形导流罩，且锥形导流罩位于所述下风室内。

优选地，所述中低温相变蓄热材料为无机盐水合盐相变材料或无机盐相变材料或金属相变材料或有机相变材料，中低温相变蓄热材料的相变温度介于40-100℃。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够充分利用太阳能或低谷电这样的清洁能源，直接将太阳能/电能转换成热能，放热过程中蓄热介质直接向室内空气放热，减少了换热过程的热损失，具有低碳环保、无噪音、节能减排、安全可靠等优势，而且本取暖器，结构紧凑，占地面积小，蓄热能力强，维护费用低，节省用电运行成本，升温迅速；U形通水管上通过设置翅片可提高与蓄热材料的热交换能力，通风管上设置翅片和热管可提高其对空气的加热能力；通过风机可促进室内空气在通风管内的流通速率，通过可提高室内空气的加热效率，通过锥形导流罩可提高通风管内的空气流量，继而便于室内快速升温。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的部分优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的U形通水管、通风管及中低温相变蓄热材料相对分布示意图；

图3为通风管的第二种具体实施例的结构示意图；

图4为热管与通风管相对分布示意图；

图5为翅片在U形通水管上分布的第二种具体实施例的结构示意图；

图中：1箱体、11上隔离板、111上风室、12下隔离板、121下风室、2U形通水管、21翅片、3通风管、31锥形导流罩、4风机、5中低温相变蓄热材料、6出水管、7进水管、8热管、81冷凝段、101通风口、102保温层。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图1-5，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似变形，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型提供了一种低温相变蓄、放热一体式取暖器(如图1所示)，包括箱体1、U形通水管2、通风管3和风机4，在所述箱体1内部上侧设置一上隔离板11，通过上隔离板11的隔离在箱体1内部上侧形成一上风室111，在所述箱体1内部下侧设置一下隔离板12，通过下隔离板12的隔离在箱体11内部下侧形成一下风室121，上隔离板11和下隔离板12侧壁与箱体1的内侧壁均密封贴合，在箱体1侧壁上设置有分别用于上风室11和下风室12与外界相贯通的通风口101，所述上隔壁板11、下隔离板12和箱体1侧壁构成一蓄热腔，蓄热腔为一密封腔体，若干所述U形通水管2和通风管3设置在所述蓄热腔内，且U形通水管2的上端贯穿所述上隔离板11，通风管3的上下两端分别贯穿相应的上隔离板11和下隔离板12，在所述蓄热腔内填充有中低温相变蓄热材料5，在所述上风室11内设置有与所述U形通水管2的进水管相贯通的进水管7及与所述U形通水管2的出水管相贯通的出水管6，且进水管7的进水端及出水管6的出水端均贯穿所述箱体1的侧壁，在实际应用过程中，利用太阳能集热器或空气源热泵或水源热泵或电锅炉制取的热水或工业热水直接通过进水管7进入到U形通水管2内，然后，再通过出水管6流出，流出的水被再次加热后再循环进入到U形通水管2内进行热量释放，热水在U形通水管2内流动，将热量通过管壁传递给中低温相变蓄热材料5，逐渐将固相中低温相变蓄热材料5融化成液相，中低温相变蓄热材料5完全融化即完成相变蓄热过程。

所述风机4实现外界气流在上风室11、通风管3及下风室121之间流通，在本具体实施例中，将风机4设置在下风室121上设置的通风口101上，在中低温相变蓄热材料5进行放热时，利用风机4吹动室内低温空气进入到通风管3内，通风管3吸收液相中低温相变蓄热材料5变向固相中低温相变蓄热材料5过程中释放的热量，用于加热在其内部流通的室内空气，从而实现室内取暖，进一步地，为增加通风管3内的通风量，在此，在所述通风管3的下部设置有锥形导流罩31，且锥形导流罩31位于所述下风室121内。

在实际应用过程中，为提高U形通水管2与中低温相变蓄热材料5的热量交换能力及通风管3与中低温相变蓄热材料5的热量交换能力，在此，在所述U形通水管2和通风管3的侧壁上分别设置有若干沿着U形通水管2的轴线方向等间距分布的翅片103，进一步地，翅片103的长度方向沿着U形通水管2或通风管3的径向方向分布，或翅片103的长度方向沿着U形通水管2或通风管3的轴线方向分布，为进一步提高，通风管3对低温空气的加热效果，在此，在蓄热腔内设置有若干热管8，且热管8的冷凝段81位于通风管3内部，热管8的蒸发段从中低温相变蓄热材料5内吸收热量后，通过冷凝段81实现热量释放，从而实现对通风管3内低温空气的加热，为延长低温空气在通风管3内的流动路程，以便低温空气被充分加热，在此，使得通风管3的中部呈S形曲线状或螺旋状分布。

本实用新型内的中低温相变蓄热材料5为无机盐水合盐相变材料或无机盐相变材料或金属相变材料或有机相变材料，中低温相变蓄热材料的相变温度介于40-100℃，当中低温相变蓄热材料5选用无机盐水合盐相变材料时，其可以为Na2SO4·10H2O或Na2S2O3·10H2O或CaCl2·6H2O材料，当中低温相变蓄热材料5选用有机相变材料时，其可以为石蜡材料。

为提高箱体1的保温效果，在此，在箱体1的外侧壁上设置有保温层102。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

以上所述结合附图对本实用新型的优选实施方式和实施例作了详述，但是本实用新型并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种低温相变蓄、放热一体式取暖器，其特征是，包括箱体、U形通水管、通风管和风机，在所述箱体内部上侧设置一上隔离板，通过上隔离板的隔离在箱体内部上侧形成一上风室，在所述箱体内部下侧设置一下隔离板，通过下隔离板的隔离在箱体内部下侧形成一下风室，在箱体侧壁上设置有分别用于上风室和下风室与外界相贯通的通风口，所述上隔壁板、下隔离板和箱体侧壁构成一蓄热腔，若干所述U形通水管和通风管设置在所述蓄热腔内，且U形通水管的上端贯穿所述上隔离板，通风管的上下两端分别贯穿相应的上隔离板和下隔离板，在所述蓄热腔内填充有中低温相变蓄热材料，在所述上风室内设置有与所述U形通水管的进水端相贯通的进水管及与所述U形通水管的出水端相贯通的出水管，且进水管的进水端及出水管的出水端均贯穿所述箱体侧壁，所述风机实现外界气流在上风室、通风管及下风室之间流通。

2.根据权利要求1所述的一种低温相变蓄、放热一体式取暖器，其特征是，在所述U形通水管和通风管的侧壁上分别设置有若干沿着U形通水管的轴线方向等间距分布的翅片。

3.根据权利要求2所述的一种低温相变蓄、放热一体式取暖器，其特征是，所述翅片的长度方向沿着U形通水管或通风管的径向方向分布。

4.根据权利要求2所述的一种低温相变蓄、放热一体式取暖器，其特征是，所述翅片的长度方向沿着U形通水管或通风管的轴线方向分布。

5.根据权利要求2所述的一种低温相变蓄、放热一体式取暖器，其特征是，在所述蓄热腔内设置有若干热管，且热管的冷凝段位于通风管内部。

6.根据权利要求1所述的一种低温相变蓄、放热一体式取暖器，其特征是，所述通风管的中部呈S形曲线状或螺旋状分布。

7.根据权利要求1所述的一种低温相变蓄、放热一体式取暖器，其特征是，所述风机设置在所述下风机的通风口上。

8.根据权利要求7所述的一种低温相变蓄、放热一体式取暖器，其特征是，在所述通风管的下部设置有锥形导流罩，且锥形导流罩位于所述下风室内。

9.根据权利要求1所述的一种低温相变蓄、放热一体式取暖器，其特征是，所述中低温相变蓄热材料为无机盐水合盐相变材料或无机盐相变材料或金属相变材料或有机相变材料，中低温相变蓄热材料的相变温度介于40-100℃。