高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及相變儲(chǔ)能材料在太陽(yáng)能集熱器中的應(yīng)用及節(jié)能儲(chǔ)能新材料應(yīng)用，具體涉及一種高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能是一種綠色可再生能源。國(guó)內(nèi)外對(duì)于太陽(yáng)能的利用主要是兩種方式:一種是光-電轉(zhuǎn)化，即利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；一種是光-熱轉(zhuǎn)化，即把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能直接應(yīng)用。目前而言，光熱轉(zhuǎn)化不僅存在轉(zhuǎn)化率低的問(wèn)題，同時(shí)還存在著能量利用率低下的問(wèn)題。因此，光熱轉(zhuǎn)化裝置一般僅僅應(yīng)用在日常生活，如太陽(yáng)能鍋灶等，這大大限制了太陽(yáng)能能源的有效利用。太陽(yáng)能在白天不同時(shí)候的能量密度是不同的，因此，在不同時(shí)候的光熱轉(zhuǎn)化裝置效率也不同，如果對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行大量收集，同時(shí)將多余的熱能儲(chǔ)備起來(lái)，這將大大提高太陽(yáng)能光熱效率的能量利用率。
[0003]材料在發(fā)生相變的時(shí)候，會(huì)釋放或吸收大量的熱量，而相變前后材料不同相的溫度不變。相變儲(chǔ)能材料就是利用材料的這一特性應(yīng)用的工程材料。當(dāng)周圍環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，相變儲(chǔ)能材料將吸收周圍環(huán)境的熱量，完成低溫相向高溫相的轉(zhuǎn)變，同時(shí)維持溫度穩(wěn)定；當(dāng)周圍環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，相變儲(chǔ)能材料將完成高溫相向低溫相的轉(zhuǎn)變，同時(shí)釋放出吸收的熱量，從而維持溫度的穩(wěn)定。當(dāng)相變儲(chǔ)能材料足夠多時(shí)，可以利用這一特性能維持周邊環(huán)境的溫度穩(wěn)定，避免環(huán)境出現(xiàn)溫度波動(dòng)。
[0004]將相變儲(chǔ)能材料應(yīng)用到太陽(yáng)能集熱器中，可以在白天利用相變儲(chǔ)能材料吸收太陽(yáng)能集熱器轉(zhuǎn)化的熱量，同時(shí)在晚上釋放出這些吸收的熱量，維持一定空間的溫度恒定，從而達(dá)到節(jié)能控能的目的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置。
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案:一種高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置，由太陽(yáng)能集熱機(jī)構(gòu)、相變儲(chǔ)能室、保溫箱體、智能控制模塊組成，所述相變儲(chǔ)能室設(shè)在保溫箱體中，所述相變儲(chǔ)能室包括多個(gè)儲(chǔ)能單元和架體，所述每個(gè)儲(chǔ)能單元包括圓柱狀外壁且兩端密封、傳熱管、導(dǎo)熱管若干、導(dǎo)熱介質(zhì)、傳熱介質(zhì)和相變材料，所述傳熱管設(shè)在圓柱狀外壁內(nèi)且與圓柱狀外壁同軸心，所述傳熱介質(zhì)設(shè)在傳熱管中，所述導(dǎo)熱管若干為懸浮于圓柱狀外壁內(nèi)的螺旋管，所述的導(dǎo)熱介質(zhì)設(shè)在導(dǎo)熱管中，所述相變材料設(shè)在傳熱管、導(dǎo)熱管若干與圓柱狀外壁形成的間隙內(nèi)，所述智能控制模塊串接在傳熱管上，所述每個(gè)儲(chǔ)能單元中的傳熱管和導(dǎo)熱管通過(guò)U行管依次串接，所述多個(gè)儲(chǔ)能單元安裝在架體上，所述架體固定在保溫箱體上，所述太陽(yáng)能集熱機(jī)構(gòu)與儲(chǔ)能單元的傳熱管連接。
[0007]作為改進(jìn)，所述架體由金屬、陶瓷和水泥復(fù)合制成。
[0008]作為改進(jìn)，所述相變儲(chǔ)能室內(nèi)包含10?100個(gè)儲(chǔ)能單元。
[0009]作為改進(jìn)，所述太陽(yáng)能集熱機(jī)構(gòu)包括多個(gè)太陽(yáng)能集熱片和熱能傳導(dǎo)片組成。
[0010]作為改進(jìn)，所述智能控制模塊包括傳熱速率控制器、溫度監(jiān)控器、導(dǎo)熱速率控制器。
[0011]作為改進(jìn)，所述圓柱狀外壁外層設(shè)有絕熱涂層，內(nèi)層設(shè)有防腐涂層。
[0012]作為改進(jìn)，所述傳熱管、導(dǎo)熱管若干由導(dǎo)熱金屬材料制成。
[0013]作為改進(jìn)，所述傳熱介質(zhì)為油脂、水、空氣中的一種或多種。
[0014]作為改進(jìn)，所述相變材料為石蠟、無(wú)機(jī)鹽、高分子有機(jī)物、石墨、石墨烯中的一種或多種的混合物。
[0015]實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn):與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置可以大大的提高能量的利用率，延長(zhǎng)使用時(shí)間，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)熱量的可調(diào)控釋放。由于存在相變儲(chǔ)能材料，可以使用大量的太陽(yáng)能集熱板而不造成能量的損失，同時(shí)在沒(méi)有太陽(yáng)能可利用的情況下，也能利用相變材料的儲(chǔ)能，保證熱能的穩(wěn)定輸出。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型的高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置的儲(chǔ)能單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型的高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置的儲(chǔ)能單元的剖視圖。
[0019]如圖所不:1、太陽(yáng)能集熱機(jī)構(gòu)，2、相變儲(chǔ)能室，3、保溫箱體，4、智能控制_旲塊，5、儲(chǔ)能單元，6、架體，7、圓柱狀外壁，8、傳熱管，9、導(dǎo)熱管，10、導(dǎo)熱介質(zhì)，11、傳熱介質(zhì)，12、相變材料。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]—種高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置，由太陽(yáng)能集熱機(jī)構(gòu)1、相變儲(chǔ)能室2、保溫箱體3、智能控制模塊4組成，所述相變儲(chǔ)能室2設(shè)在保溫箱體3中，所述相變儲(chǔ)能室2包括多個(gè)儲(chǔ)能單元5和架體6，所述每個(gè)儲(chǔ)能單元5包括圓柱狀外壁7且兩端密封、傳熱管8、導(dǎo)熱管9若干、導(dǎo)熱介質(zhì)10、傳熱介質(zhì)11和相變材料12，所述傳熱管8設(shè)在圓柱狀外壁7內(nèi)且與圓柱狀外壁7同軸心，所述傳熱介質(zhì)11設(shè)在傳熱管8中，所述導(dǎo)熱管9若干為懸浮于圓柱狀外壁7內(nèi)的螺旋管，所述的導(dǎo)熱介質(zhì)10設(shè)在導(dǎo)熱管9中，所述相變材料12設(shè)在傳熱管8、導(dǎo)熱管9若干與圓柱狀外壁7形成的間隙內(nèi)，所述智能控制模塊4串接在傳熱管8上，所述每個(gè)儲(chǔ)能單元5中的傳熱管8和導(dǎo)熱管9通過(guò)U行管依次串接，所述多個(gè)儲(chǔ)能單元5安裝在架體6上，所述架體6固定在保溫箱體3上，所述太陽(yáng)能集熱機(jī)構(gòu)1與儲(chǔ)能單元5的傳熱管2連接。
[0022]所述架體6由金屬、陶瓷和水泥復(fù)合制成。
[0023]所述相變儲(chǔ)能室2內(nèi)包含10?100個(gè)儲(chǔ)能單元5。
[0024]所述太陽(yáng)能集熱機(jī)構(gòu)1包括多個(gè)太陽(yáng)能集熱片和熱能傳導(dǎo)片組成。
[0025]所述智能控制模塊4包括傳熱速率控制器、溫度監(jiān)控器、導(dǎo)熱速率控制器。
[0026]所述圓柱狀外壁7外層設(shè)有絕熱涂層，內(nèi)層設(shè)有防腐涂層。
[0027]所述傳熱管8、導(dǎo)熱管9若干由導(dǎo)熱金屬材料制成。
[0028]所述傳熱介質(zhì)11為油脂、水、空氣中的一種或多種。
[0029]所述相變材料12為石蠟、無(wú)機(jī)鹽、高分子有機(jī)物、石墨、石墨烯中的一種或多種的混合物。
[0030]相變儲(chǔ)能室由多個(gè)儲(chǔ)能單元組成分布在保溫室中。儲(chǔ)能單元為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，圓柱體外殼使用PVC管，同時(shí)包覆上隔熱材料。圓柱體內(nèi)部分布三根螺旋管道和一根直管。三根螺旋管道直徑一致，其螺旋直徑依次遞減。將相變儲(chǔ)能材料填充至管道與圓柱體之間。太陽(yáng)能集熱板所收集熱量由螺旋管道1與螺旋管道3傳遞到相變儲(chǔ)能材料。當(dāng)需要相變儲(chǔ)能材料釋放熱量時(shí)，熱量隨著導(dǎo)熱管3與傳熱管2管道傳遞，最終導(dǎo)入到目的環(huán)境中。
[0031]以上對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此?？偠灾绻绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置，由太陽(yáng)能集熱機(jī)構(gòu)(1)、相變儲(chǔ)能室⑵、保溫箱體(3)、智能控制模塊(4)組成，所述相變儲(chǔ)能室(2)設(shè)在保溫箱體(3)中，所述相變儲(chǔ)能室(2)包括多個(gè)儲(chǔ)能單元(5)和架體(6)，所述每個(gè)儲(chǔ)能單元(5)包括圓柱狀外壁(7)且兩端密封、傳熱管(8)、導(dǎo)熱管(9)若干、導(dǎo)熱介質(zhì)(10)、傳熱介質(zhì)(11)和相變材料(12)，所述傳熱管⑶設(shè)在圓柱狀外壁(7)內(nèi)且與圓柱狀外壁(7)同軸心，所述傳熱介質(zhì)(11)設(shè)在傳熱管(8)中，所述導(dǎo)熱管(9)若干為懸浮于圓柱狀外壁(7)內(nèi)的螺旋管，所述的導(dǎo)熱介質(zhì)(10)設(shè)在導(dǎo)熱管(9)中，所述相變材料(12)設(shè)在傳熱管(8)、導(dǎo)熱管(9)若干與圓柱狀外壁(7)形成的間隙內(nèi)，所述智能控制模塊(4)串接在傳熱管(8)上，所述每個(gè)儲(chǔ)能單元(5)中的傳熱管(8)和導(dǎo)熱管(9)通過(guò)U行管依次串接，所述多個(gè)儲(chǔ)能單元(5)安裝在架體(6)上，所述架體(6)固定在保溫箱體(3)上，所述太陽(yáng)能集熱機(jī)構(gòu)⑴與儲(chǔ)能單元(5)的傳熱管⑵連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置，其特征在于:所述架體(6)由金屬、陶瓷和水泥復(fù)合制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置，其特征在于:所述相變儲(chǔ)能室⑵內(nèi)包含10?100個(gè)儲(chǔ)能單元(5)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置，其特征在于:所述太陽(yáng)能集熱機(jī)構(gòu)(1)包括多個(gè)太陽(yáng)能集熱片和熱能傳導(dǎo)片組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置，其特征在于:所述智能控制模塊(4)包括傳熱速率控制器、溫度監(jiān)控器、導(dǎo)熱速率控制器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置，其特征在于:所述圓柱狀外壁(7)外層設(shè)有絕熱涂層，內(nèi)層設(shè)有防腐涂層。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置，其特征在于:所述傳熱管(8)、導(dǎo)熱管(9)若干由導(dǎo)熱金屬材料制成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置，其特征在于:所述傳熱介質(zhì)(11)為油脂、水、空氣中的一種或多種。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置，其特征在于:所述相變材料(12)為石蠟、無(wú)機(jī)鹽、高分子有機(jī)物、石墨、石墨烯中的一種或多種的混合物。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及相變儲(chǔ)能材料在太陽(yáng)能集熱器中的應(yīng)用及節(jié)能儲(chǔ)能新材料應(yīng)用，具體涉及一種高利用率的太陽(yáng)能集熱控能裝置，由太陽(yáng)能集熱機(jī)構(gòu)、相變儲(chǔ)能室、保溫箱體、智能控制模塊組成，相變儲(chǔ)能室設(shè)在保溫箱體中，相變儲(chǔ)能室包括多個(gè)儲(chǔ)能單元和架體，每個(gè)儲(chǔ)能單元包括圓柱狀外壁且兩端密封、傳熱管、導(dǎo)熱管若干、導(dǎo)熱介質(zhì)、傳熱介質(zhì)和相變材料，傳熱管設(shè)在圓柱狀外壁內(nèi)且與圓柱狀外壁同軸心，傳熱介質(zhì)設(shè)在傳熱管中，導(dǎo)熱管若干為懸浮于圓柱狀外壁內(nèi)的螺旋管，導(dǎo)熱介質(zhì)設(shè)在導(dǎo)熱管中，相變材料設(shè)在傳熱管、導(dǎo)熱管若干與圓柱狀外壁形成的間隙內(nèi)，智能控制模塊串接在傳熱管上，每個(gè)儲(chǔ)能單元中的傳熱管和導(dǎo)熱管通過(guò)U形管依次串接。
【IPC分類】F24J2/46, F24J2/40
【公開(kāi)號(hào)】CN205026974
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520704427
【發(fā)明人】羅云鵬
【申請(qǐng)人】北京君和科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年9月14日