太陽(yáng)能即熱式水基相變蓄熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種儲(chǔ)能設(shè)備，特別涉及一種太陽(yáng)能即熱式水基相變蓄熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能作為一種無(wú)限可再生能源，近年來(lái)越來(lái)越受到人們的青睞，但由于地理、天氣和季節(jié)等因素，造成了太陽(yáng)能使用的間斷，為了使得太陽(yáng)能可以被連續(xù)使用，必須有效的解決蓄能問題。
[0003]目前所使用的太陽(yáng)能蓄熱器，其效率一般不高，且換熱較慢。大部分太陽(yáng)能沒有被蓄熱器吸收就被反射回大氣中，從能量利用角度來(lái)說(shuō)，其效率很低，不便使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是針對(duì)太陽(yáng)能蓄熱能量利用效率低的問題，提出了一種太陽(yáng)能即熱式水基相變蓄熱器，不僅能有效提高太陽(yáng)能吸收率，而且減少了散熱損失。為太陽(yáng)能集熱器的應(yīng)用開辟了更廣泛的途徑。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種太陽(yáng)能即熱式水基相變蓄熱器，包括雙層真空玻璃包殼、儲(chǔ)能顆粒與水的混合物，換熱銅排管，防膨脹彈簧塞，雙層真空玻璃包殼為圓柱形，換熱銅排管一出口一入口在雙層真空玻璃包殼外，換熱銅排管出入口上下對(duì)稱置于雙層真空玻璃包殼出口端，其余換熱銅排管環(huán)繞在雙層真空玻璃包殼內(nèi)部，雙層真空玻璃包殼內(nèi)的換熱銅排管與雙層真空玻璃包殼內(nèi)壁之間充滿了儲(chǔ)能顆粒與水的混合物，雙層真空玻璃包殼出口中心用防膨脹彈簧塞封閉。
[0006]所述雙層真空玻璃包殼內(nèi)的換熱銅排管與雙層真空玻璃包殼內(nèi)壁之間填充滿儲(chǔ)能顆粒后，再往雙層真空玻璃包殼中加水，使整個(gè)蓄能器內(nèi)顆粒間充滿水。
[0007]所述儲(chǔ)能顆粒為含有碳纖維強(qiáng)化的蓄能顆粒。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明太陽(yáng)能即熱式水基相變蓄熱器，由于碳纖維密度小，價(jià)格便宜，本身又有著不輸于一般金屬材料的導(dǎo)熱能力，強(qiáng)化了蓄能顆粒的換熱性能，同時(shí)也沒有增加蓄能器的質(zhì)量，且碳纖維的加入提高了相變材料的黑度，增強(qiáng)了相變材料對(duì)太陽(yáng)能的直接吸收能力，避免從集熱器表面吸收太陽(yáng)能再向相變材料換熱的熱阻較高的換熱途徑;太陽(yáng)能透過(guò)雙層真空玻璃包殼直接照射在內(nèi)部蓄能顆粒上，在水基相變材料內(nèi)部被吸收，沒有任何的導(dǎo)熱過(guò)程，減少了換熱損失，減少了太陽(yáng)能的反射損失，提高了對(duì)太陽(yáng)光的利用率。由于水的存在，相變材料與銅管間的換熱由導(dǎo)熱變?yōu)閮?chǔ)能顆粒與銅管間的對(duì)流換熱，強(qiáng)化了換熱的同時(shí)避免了相變材料內(nèi)部凝固產(chǎn)生空隙進(jìn)一步阻礙換熱的缺點(diǎn)。雙層真空玻璃包殼的使用，有效的對(duì)蓄熱器進(jìn)行了散熱保護(hù)，延長(zhǎng)了熱能的蓄存時(shí)間。換熱工質(zhì)流經(jīng)銅排管，可迅速地進(jìn)行換熱，輸送給用戶。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明太陽(yáng)能即熱式水基相變蓄熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示太陽(yáng)能即熱式水基相變蓄熱器結(jié)構(gòu)示意圖，太陽(yáng)能即熱式水基相變蓄熱器包括雙層真空玻璃包殼1、儲(chǔ)能顆粒與水的混合物2和換熱銅排管3，防膨脹彈簧塞4，雙層真空玻璃包殼I為圓柱形，換熱銅排管3—出口一入口在雙層真空玻璃包殼I外，換熱銅排管3出入口上下對(duì)稱置于雙層真空玻璃包殼I出口端，其余換熱銅排管3環(huán)繞在雙層真空玻璃包殼I內(nèi)部，雙層真空玻璃包殼I內(nèi)的換熱銅排管3與雙層真空玻璃包殼I內(nèi)壁之間充滿了儲(chǔ)能顆粒與水的混合物2，雙層真空玻璃包殼I出口中心用防膨脹彈簧塞4封閉。
[0011]儲(chǔ)能顆粒與水的混合物2用于吸收和蓄存熱量，換熱工質(zhì)從進(jìn)口進(jìn)入，通過(guò)銅排管換熱，再由出口輸送給用戶。儲(chǔ)能顆粒填充極其方便，填充完蓄能顆粒后，再往雙層真空玻璃包殼I中加水，使整個(gè)蓄能器內(nèi)顆粒間充滿水(可流動(dòng)、換熱能力強(qiáng)、有一定的蓄熱能力)，從而強(qiáng)化相變材料和排管間的換熱。
[0012]防膨脹彈簧塞4的設(shè)置使得蓄能器內(nèi)蓄能材料受熱膨脹不會(huì)導(dǎo)致玻璃包殼I的破裂。換熱工質(zhì)從進(jìn)口進(jìn)入，通過(guò)換熱銅排管3換熱后，既可以被用來(lái)給用戶供熱，又可以用來(lái)作為驅(qū)動(dòng)吸附式制冷的熱源，實(shí)現(xiàn)冷熱聯(lián)供，使得太陽(yáng)能的用途變得更為廣泛。
[0013]蓄熱器內(nèi)的相變材料采用的是含有碳纖維強(qiáng)化蓄能顆粒。碳纖維的加入提高了相變材料的黑度，增強(qiáng)了相變材料對(duì)太陽(yáng)能的直接吸收能力，避免從集熱器表面吸收太陽(yáng)能再向相變材料換熱的熱阻較高的換熱途徑;能有效減少熱媒的換熱損失，儲(chǔ)存大量熱能，進(jìn)行快速換熱，提高了設(shè)備的整體效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能即熱式水基相變蓄熱器，其特征在于，包括雙層真空玻璃包殼、儲(chǔ)能顆粒與水的混合物，換熱銅排管，防膨脹彈簧塞，雙層真空玻璃包殼為圓柱形，換熱銅排管一出口 一入口在雙層真空玻璃包殼外，換熱銅排管出入口上下對(duì)稱置于雙層真空玻璃包殼出口端，其余換熱銅排管環(huán)繞在雙層真空玻璃包殼內(nèi)部，雙層真空玻璃包殼內(nèi)的換熱銅排管與雙層真空玻璃包殼內(nèi)壁之間充滿了儲(chǔ)能顆粒與水的混合物，雙層真空玻璃包殼出口中心用防膨脹彈簧塞封閉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述太陽(yáng)能即熱式水基相變蓄熱器，其特征在于，所述雙層真空玻璃包殼內(nèi)的換熱銅排管與雙層真空玻璃包殼內(nèi)壁之間填充滿儲(chǔ)能顆粒后，再往雙層真空玻璃包殼中加水，使整個(gè)蓄能器內(nèi)顆粒間充滿水。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述聚焦型太陽(yáng)能中溫相變蓄熱器，其特征在于，所述儲(chǔ)能顆粒為含有碳纖維強(qiáng)化的蓄能顆粒。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能即熱式水基相變蓄熱器，包括雙層真空玻璃包殼、儲(chǔ)能顆粒與水的混合物，換熱銅排管，防膨脹彈簧塞，雙層真空玻璃包殼為圓柱形，換熱銅排管一出口一入口在雙層真空玻璃包殼外，換熱銅排管出入口上下對(duì)稱置于雙層真空玻璃包殼出口端，其余換熱銅排管環(huán)繞在雙層真空玻璃包殼內(nèi)部，雙層真空玻璃包殼內(nèi)的換熱銅排管與雙層真空玻璃包殼內(nèi)壁之間充滿了儲(chǔ)能顆粒與水的混合物，雙層真空玻璃包殼出口中心用防膨脹彈簧塞封閉。本發(fā)明不僅能有效提高太陽(yáng)能吸收率，而且減少了散熱損失。為太陽(yáng)能集熱器的應(yīng)用開辟了更廣泛的途徑。
【IPC分類】F24J2/05, F24J2/30, F24J2/46, F24J2/34
【公開號(hào)】CN105650897
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】陸威, 吳永衛(wèi), 楊茉, 張濤
【申請(qǐng)人】上海理工大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2016年1月5日