相變蓄放熱一體式換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明裝置涉及一種太陽能蓄熱、放熱、換熱、保溫于一體的相變蓄/放熱裝置， 尤其是該蓄放熱裝置可用于太陽能供熱系統(tǒng)，屬新能源利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能是最豐富、清潔的可再生能源，如何利用太陽能解決我國北方冬季采暖問 題已經(jīng)成為太陽能熱利用研究的重點(diǎn)之一。但是目前太陽能熱水供暖系統(tǒng)在國內(nèi)還處在試 驗(yàn)階段，仍存在很多問題：如系統(tǒng)的效率較低，經(jīng)濟(jì)性較差等等，尤其是太陽能的不穩(wěn)定性、 能流密度低且分布不均勻是影響太陽能熱水供暖系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用的重要原因。
[0003] 為了解決太陽能的不穩(wěn)定性及間歇性，系統(tǒng)中需設(shè)置蓄熱裝置。概括地說，儲(chǔ)熱方 式可分為顯熱式儲(chǔ)熱和潛熱式儲(chǔ)熱。由于材料相變的潛熱能比溫度變化的顯熱能要大得 多。在儲(chǔ)存同樣多熱量時(shí)，需要相變蓄熱材料的質(zhì)量或容積比單相蓄熱材料要小得多。因 此，利用相變材料作為系統(tǒng)中的蓄熱介質(zhì)可以有效減小儲(chǔ)熱裝置的尺寸，解決太陽能能流 密度不均勻的問題，起到"移峰填谷"的作用。
[0004] 經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索，申請(qǐng)?zhí)枮?00410062278. 8的"復(fù)合式高密度相變蓄熱 裝置"的發(fā)明專利，專利申請(qǐng)所述的相變蓄熱裝置，涉及了集熱能分配器、強(qiáng)制換熱、蓄熱、 供熱分配器、保溫、快速接口于一體的具有蓄熱、供熱功能的復(fù)合式高密度相變蓄熱供暖、 供熱水裝置及其設(shè)計(jì)。但是此裝置不能實(shí)現(xiàn)同時(shí)蓄熱放熱，且其熱源為電鍋爐等高品位能 源，不宜與太陽能熱水等能流密度不均勻的可再生能源相連應(yīng)用。
[0005] 申請(qǐng)?zhí)枮?3242284. 9的"雙效相變蓄熱式熱管換熱器"的發(fā)明專利，專利所述的 熱管換熱器，涉及了蓄熱器和換熱器等，但是此裝置內(nèi)部由蓄熱室連接取熱流體通道和供 熱流體通道，取熱流體通道與供熱流體通道分離，導(dǎo)致蓄熱器體積較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)在蓄熱器同時(shí)蓄熱放熱、取熱流體通道和供熱流體通道分開導(dǎo)致蓄熱 器體積較大的缺點(diǎn)，本相變蓄放熱一體式換熱器是將相變蓄熱器和換熱器結(jié)和在一起，利 用相變材料蓄放熱，交叉設(shè)置蓄放熱盤管，目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)及結(jié)構(gòu)上的不足，研制出 一種換熱效率高，結(jié)構(gòu)簡單的換熱器，可充分利用工業(yè)余熱和太陽能低溫?zé)嵩矗M(jìn)而滿足工 業(yè)發(fā)展的需要。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0008] 相變蓄放熱一體式換熱器，包括殼體、盤管A、盤管B、框架和保溫層；相變蓄放熱 一體式換熱器內(nèi)部有兩組盤管，盤管A和盤管B交叉布置，每個(gè)盤管有兩個(gè)接口，接口置于 相變蓄放熱一體式換熱器上部，側(cè)面無開口，盤管A接熱源介質(zhì)，盤管B接冷源介質(zhì)；盤管由 U型彎頭焊接直管成蛇形盤管，相變蓄放熱一體式換熱器內(nèi)部設(shè)金屬框架用于支撐盤管； 相變蓄放熱一體式換熱器內(nèi)添加相變材料，相變材料與盤管直接接觸，熱流體通過相變材 料把攜帶的熱量傳遞給冷流體，流向熱量需求處；相變蓄放熱一體式換熱器的殼體外設(shè)有 保溫層。
[0009]
[0010] 所述的管道的材質(zhì)為白鋼。
[0011] 所述的攜帶的熱量包括太陽能集熱器收集的熱量、工業(yè)余/廢熱。
[0012] 本發(fā)明的有益效果：
[0013] 1、本相變蓄放熱一體裝置將蓄熱管、放熱管和相變蓄放熱介質(zhì)三部分隔開設(shè)計(jì)， 具備蓄熱和放熱功能，而且可實(shí)現(xiàn)同時(shí)蓄放熱的功能。
[0014] 2、裝置蓄熱量是同體積水蓄熱量的3倍以上，可實(shí)現(xiàn)大容量系統(tǒng)的要求。
[0015] 3、裝置可采用模塊化設(shè)計(jì)，方便加工。
[0016] 4、裝置內(nèi)不無運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)行安全、平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0017] 圖1換熱器側(cè)面圖。
[0018] 圖2換熱器立面圖。
[0019] 圖3換熱器平面圖。
[0020] 圖4裝置立面尺寸。
[0021] 圖5裝置平面尺寸。
[0022] 圖6裝置管道圖。
[0023] 圖中：1殼體；2盤管A;3盤管B;4框架；5保溫層。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下結(jié)合附圖和技術(shù)方案，進(jìn)一步說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0025] 首先進(jìn)入蓄放熱裝置加熱裝置內(nèi)的PCM，然后流回集熱器繼續(xù)加熱；水在管內(nèi)流 動(dòng)，PCM在管外通過管壁與水換熱，PCM吸熱溫度上升，至相變溫度后相變蓄熱，此時(shí)，如果 有供暖需求，可以同放熱，加熱供暖側(cè)循環(huán)水；無日照且有供暖需求時(shí)，供暖側(cè)循環(huán)水與蓄 熱裝置中的PCM換熱之后進(jìn)入室內(nèi)供暖系統(tǒng)。
[0026] 1)以太陽能熱利用為例，有日照時(shí)，循環(huán)介質(zhì)（水）經(jīng)過太陽能集熱器被加熱后， 收集到的熱量通過圖1中盤管A管壁進(jìn)行放熱，即與箱內(nèi)填充的Na2S203?5H20進(jìn)行充分換 熱，熱量儲(chǔ)存在相變材料中。
[0027] 2)Na2S203?5H20收集到熱量之后，溫度提高，通過圖1中管B壁導(dǎo)熱，與盤管B中 溫度較低的循環(huán)介質(zhì)進(jìn)行換熱，盤管B的循環(huán)介質(zhì)（水）得到熱量后，流向熱量需求處。
[0028] 此時(shí)，如果有供暖需求，可以同放熱，加熱供暖側(cè)循環(huán)水；無日照且有供暖需求時(shí)， 供暖側(cè)循環(huán)水與蓄熱裝置中的PCM換熱之后進(jìn)入室內(nèi)供暖系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種相變蓄放熱一體式換熱器，其特征在于，該相變蓄放熱一體式換熱器包括殼體、 盤管A、盤管B、框架和保溫層；相變蓄放熱一體式換熱器內(nèi)部有兩組盤管，盤管A和盤管B 交叉布置，每個(gè)盤管有兩個(gè)接口，接口置于相變蓄放熱一體式換熱器上部，側(cè)面無開口，盤 管A接熱源介質(zhì)，盤管B接冷源介質(zhì)；盤管由U型彎頭焊接直管成蛇形盤管，相變蓄放熱一 體式換熱器內(nèi)部設(shè)金屬框架用于支撐盤管；相變蓄放熱一體式換熱器內(nèi)添加相變材料，相 變材料與盤管直接接觸，熱流體通過相變材料把攜帶的熱量傳遞給冷流體；相變蓄放熱一 體式換熱器的殼體外設(shè)有保溫層。2. 根據(jù)要求1所述的相變蓄放熱一體式換熱器，其特征在于，所述的管道的材質(zhì)為白 鋼。
【專利摘要】一種相變蓄放熱一體式換熱器，屬于能源利用技術(shù)領(lǐng)域。相變蓄放熱一體式換熱器內(nèi)部有兩組盤管，盤管A和盤管B交叉布置，每個(gè)盤管有兩個(gè)接口，接口置于相變蓄放熱一體式換熱器上部，側(cè)面無開口，盤管A接熱源介質(zhì)，盤管B接冷源介質(zhì)；盤管由U型彎頭焊接直管成蛇形盤管，相變蓄放熱一體式換熱器內(nèi)部設(shè)金屬框架用于支撐盤管；相變蓄放熱一體式換熱器內(nèi)添加相變材料，相變材料與盤管直接接觸，熱流體通過相變材料把攜帶的熱量傳遞給冷流體；此設(shè)計(jì)將蓄熱管、放熱管和相變蓄放熱介質(zhì)三部分隔開設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)同時(shí)蓄放熱的功能；裝置蓄熱量是同體積水蓄熱量的3倍以上；采用模塊化設(shè)計(jì)，方便加工，適合工業(yè)生產(chǎn)。
【IPC分類】F28D20/02
【公開號(hào)】CN105043149
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510482049
【發(fā)明人】端木琳, 李祥立, 張穎, 仝倉
【申請(qǐng)人】大連理工大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年8月9日