一種相變儲熱材料加熱系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種熱交換設備，尤其是涉及一種相變儲熱材料加熱系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]相變儲能材料(Phase Change Material, PCM)是指隨溫度變化而改變形態(tài)并能提供潛熱的物質。相變儲能材料在相變化過程中，可以從環(huán)境吸收熱(冷)量或向環(huán)境放出熱(冷)量，從而達到熱量存儲和釋放的目的，存儲和釋放熱量的能力為相變材料的潛熱。
[0003]對相變儲能材料本身的加熱，通常使用熱交換管來完成。中國專利CN 102654308A公布了一種相變儲熱式電熱水器，包括一熱水器外殼，所述熱水器外殼內設置有保溫材料，所述熱水器外殼內包含有若干個容器，所述的若干個容器內分別填充有相變材料，所述相變材料內埋設有熱交換管，所述熱交換管的一端連接有進水管，另一端連接有出水管，所述進水管與所述出水管之間連接有一回水管，所述回水管上設置有循環(huán)栗和水容器，所述水容器內安裝有電加熱器，所述循環(huán)栗與所述電加熱器分別電連接一控制器，所述控制器固定在所述熱水器外殼上。該相變儲熱式電熱水器，主要利用相變材料的高儲熱性，提前儲熱后，能給用戶提供隨時隨地的熱水，熱水持續(xù)時間長，熱水產量多，安全可靠。但是該專利中，對相變儲熱材料的加熱方式是，通過循環(huán)栗主動循環(huán)，將加熱器加熱循環(huán)介質的熱量帶到熱交換管中，再通過熱交換管加熱材料。結構設置較為復雜，循環(huán)栗的壽命可靠性差，影響整個熱水器的壽命可靠性，且不便于維護與拆換。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單、可靠性高、便于維護和拆換的相變儲熱材料加熱系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]一種相變儲熱材料加熱系統(tǒng)，其特征在于，包括相變儲熱裝置和加熱器，所述的相變儲熱裝置包括一外殼，在外殼內填充有相變材料，所述的加熱器埋設在相變材料中或插在相變材料上。
[0007]所述的相變材料內埋設有加熱盲管，所述的加熱器安裝在加熱盲管內。
[0008]所述的加熱盲管為金屬管。
[0009]所述的加熱盲管上設有翅片。
[0010]所述的加熱器為電加熱器，加熱器的電路上設有熱敏電阻，所述的熱敏電阻為正溫度系數熱敏電阻，熱敏電阻的敏感元件設置在相變材料中，當相變材料升高到熱敏電阻阻值跳變的溫度時，電路電流急劇減小。
[0011]所述的加熱器為加熱管、加熱絲、加熱片、陶瓷加熱管中的一種或多種組合。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0013](1)摒棄了原有的熱交換管和循環(huán)栗結構，通過加熱器與相變材料直接換熱，換熱效率和加熱效果與原來相同甚至更好，從而簡化了系統(tǒng)結構，提高了可靠性，加熱完畢后，便于將加熱器從相變材料中取出，同時便于系統(tǒng)的維護和拆換。
[0014](2)相變材料內埋設有加熱盲管，加熱器安裝在加熱盲管內，加熱盲管為金屬管，導熱性能好。
[0015](3)加熱盲管上設有翅片，翅片伸入相變材料中，增加換熱面積，提高換熱速度，從而加強換熱效果。
[0016](4)加熱器為電加熱器，加熱器的電路上設有熱敏電阻，當相變材料升高到熱敏電阻阻值跳變的溫度時，電路電流急劇減小，幾乎停止加熱，因此可防止過度加熱，避免能量浪費。
[0017](6)加熱部分整體呈蜂窩網絡結構排布，從而使相變材料各部分加熱均勻，減少管狀體數量，節(jié)約成本。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖2為實施例2加熱器發(fā)熱部分橫截面的蜂窩網絡結構排布示意圖；
[0020]附圖標記:
[0021]1為相變儲熱裝置；2為相變材料；3為加熱盲管；4為加熱器。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0023]實施例1
[0024]如圖1所示，一種相變儲熱材料加熱系統(tǒng)，包括相變儲熱裝置1和加熱器4，所述的相變儲熱裝置1包括一外殼，在外殼內填充有相變材料2，所述的加熱器4埋設在相變材料2中或插在相變材料2上。
[0025]所述的相變材料2內埋設有加熱盲管3，所述的加熱器4安裝在加熱盲管3內，加熱盲管3可以是銅管、不銹鋼管、鋁管等導熱性能好的金屬管，為了更好的導熱，加熱盲管3上設有翅片，從而增加材料與加熱盲管的接觸面積，提高換熱速度，從而加強換熱效果。加熱完畢后，可直接將加熱器4從相變材料2中取出，便于系統(tǒng)的維護和拆換。
[0026]所述的加熱器4為電加熱器，加熱器4的電路上設有熱敏電阻，所述的熱敏電阻為正溫度系數熱敏電阻，熱敏電阻的敏感元件設置在相變材料2中，當相變材料升高到熱敏電阻阻值跳變的溫度時，電阻急劇增大，電路電流大幅減小，幾乎停止加熱，因此可防止過度加熱，避免能量浪費。
[0027]所述的加熱器4為加熱管、加熱絲、加熱片、陶瓷加熱管中的一種或多種組合。
[0028]實施例2
[0029]所述的加熱盲管3及其翅片，可以去除，將加熱器4直接插在相變材料中對相變材料進行加熱。其余與實施例1相同。
[0030]實施例3
[0031]如圖2所示，當所述的加熱器4發(fā)熱部分包含多個管狀體時，作為優(yōu)選方案，所述的多個管狀體呈蜂窩網絡結構排布，所述的蜂窩網絡結構橫截面上，各管狀體位于正六邊形子區(qū)的中心，從而使相變材料各部分加熱均勻，減少管狀體數量，節(jié)約成本。如圖2所示，圖中虛線表示蜂窩網絡結構，包含多個六邊形子區(qū)，蜂窩網絡被廣泛采用的原因源于一個數學結論，即以相同半徑的圓形覆蓋平面，當圓心處于正六邊形網格的各正六邊形中心，也就是當圓心處于正三角網格的格點時所用圓的數量最少。該結構用于本實施例中，使得每根管狀體與相變材料進行熱交換的輻射范圍重疊區(qū)域最小，熱交換最均勻，減少局部過熱或過冷的可能，從而減少加熱時間，降低成本。
[0032]所述的加熱器4發(fā)熱部分還可采取螺旋式、蛇形管式、平行式等排布結構，具體根據系統(tǒng)結構來設定。
[0033]其余與實施例1相同。
【主權項】
1.一種相變儲熱材料加熱系統(tǒng)，其特征在于，包括相變儲熱裝置(1)和加熱器(4)，所述的相變儲熱裝置(1)包括一外殼，在外殼內填充有相變材料(2)，所述的加熱器(4)埋設在相變材料(2)中或插在相變材料(2)上。2.根據權利要求1所述的一種相變儲熱材料加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的相變材料(2)內埋設有加熱盲管(3)，所述的加熱器(4)安裝在加熱盲管(3)內。3.根據權利要求2所述的一種相變儲熱材料加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱盲管(3)為金屬管。4.根據權利要求2所述的一種相變儲熱材料加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱盲管(3)上設有翅片。5.根據權利要求1所述的一種相變儲熱材料加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱器(4)為電加熱器，加熱器(4)的電路上設有熱敏電阻，所述的熱敏電阻為正溫度系數熱敏電阻，熱敏電阻的敏感元件設置在相變材料(2)中。6.根據權利要求1或5所述的一種相變儲熱材料加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱器(4)為加熱管、加熱絲、加熱片、陶瓷加熱管中的一種或多種組合。
【專利摘要】本實用新型涉及一種相變儲熱材料加熱系統(tǒng)，包括相變儲熱裝置(1)和加熱器(4)，所述的相變儲熱裝置(1)包括一外殼，在外殼內填充有相變材料(2)，所述的加熱器(4)埋設在相變材料(2)中或插在相變材料(2)上。所述的相變材料(2)內埋設有加熱盲管(3)，所述的加熱器(4)安裝在加熱盲管(3)內，所述的加熱盲管(3)為金屬管。所述的加熱盲管(3)上設有翅片。所述的加熱器(4)為電加熱器，加熱器(4)的電路上設有正溫度系數的熱敏電阻。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型摒棄了原有的熱交換管和循環(huán)泵結構，通過加熱管與相變材料直接換熱，簡化了系統(tǒng)結構，提高了可靠性，便于系統(tǒng)的維護和拆換，節(jié)約了成本。
【IPC分類】F24H7/00, F24H9/18
【公開號】CN205137913
【申請?zhí)枴緾N201520838364
【發(fā)明人】劉海軍, 張繼皇, 馬力, 李文, 劉曉龍
【申請人】江蘇啟能新能源材料有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年10月27日