專利名稱：一種儲能冷熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于可再生能源利用的技術(shù)領(lǐng)域，涉及冷熱交換系統(tǒng)，更具體地說，本發(fā)明 涉及一種儲能冷熱交換器。
背景技術(shù)：
目前，在熱交換系統(tǒng)中，特別是地?zé)峤粨Q系統(tǒng)中，都采用熱交換管件進行能量交換。 如在地?zé)峤粨Q系統(tǒng)中，設(shè)有地源熱交換井，在地源熱交換井，通過熱交換管路進行熱交換。為了提高熱交換的效率，一般的熱交換管路采用在井內(nèi)上、下往復(fù)的結(jié)構(gòu)形式，增 加換熱面積和換熱長度。其轉(zhuǎn)折處均采用“U”形管，地源熱交換井的直徑要能保證容納多 個熱交換管路的分布。這種結(jié)構(gòu)的“U”形管及整個管路的布置形式，采用的都是液態(tài)的冷熱交換介質(zhì)，能 量交換的效率不高，材料成本高，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，導(dǎo)致地源熱交換井的直 徑加大，其工程量 相應(yīng)加大，有時還需要設(shè)置多個地源熱交換井，造成了工程量大，安裝調(diào)試很不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種儲能冷熱交換器，其目的是提高冷熱交換的效 率，充分利用相變儲能材料潛能及控溫性能。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為本發(fā)明所提供的儲能冷熱交換器，設(shè)在熱交換系統(tǒng)中，所述的儲能冷熱交換器設(shè) 有中心管，在所述的中心管管壁外設(shè)有儲能腔，所述的儲能腔兩端密封，所述的儲能腔內(nèi)設(shè) 有相變儲能材料。所述的儲能腔由分隔壁將其分隔成多個獨立儲能腔。以下是相變儲能材料填裝的幾個技術(shù)方案所述的相變儲能材料在儲能腔內(nèi)直接灌裝填充?；蛘撸龅南嘧儍δ懿牧涎b在顆粒狀的膠囊內(nèi)，所述的顆粒狀的膠囊灌裝填充 在所述的儲能腔內(nèi)?；蛘?，所述的相變儲能材料為分段的袋狀或管狀的封裝，將分段封裝的相變儲能 材料裝入所述的儲能腔內(nèi)。所述的儲能冷熱交換器的外表面上，設(shè)有多個熱交換翅片。所述的中心管的橫截面的形狀為圓形、方形或其它各種幾何形狀。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，減少了地源熱交換井的數(shù)量，減少“U”形管的數(shù)量，結(jié) 構(gòu)更加緊湊，換熱效率提高，工程安裝方便。采用相變儲能材料，更進一步提高和穩(wěn)定能量 交換的效率，實現(xiàn)了能源的充分利用。


下面對本說明書附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明
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圖1為本發(fā)明的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的一個結(jié)構(gòu)示例圖；圖3為本發(fā)明的另一個結(jié)構(gòu)示例圖。圖中標(biāo)記為1、儲能冷熱交換器，2、中心管，3、儲能腔，4、熱交換翅片。所述的儲能腔3由分隔壁將其分隔成多個獨立儲能腔。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及的各構(gòu) 件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝 及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、 技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。如圖1所表達的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，為一種利用相變儲能材料的冷熱交換器，一般設(shè) 在地源熱交換系統(tǒng)中，實現(xiàn)能量的交換，以便向各類建筑供熱或供冷。為了實現(xiàn)本發(fā)明的提高和穩(wěn)定冷熱交換的效率，充分利用相變潛熱儲能材料的各 種性能的發(fā)明目的，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明采用了以下技術(shù)措施本發(fā)明所提供的這種相變儲能材料的冷熱交換器，設(shè)在熱交換系統(tǒng)中，所述的儲 能冷熱交換器1設(shè)有中心管2，在所述的中心管2管壁外設(shè)有儲能腔3，所述的儲能腔3兩 端密封，所述的儲能腔3內(nèi)設(shè)有相變儲能材料。相變儲能材料(簡稱PCM)是一類特殊的功能性材料，能夠在等溫或近似等溫的 情況下發(fā)生相變，一般為固液相變，或氣液相變，同時伴隨有較大的能量(一般稱為相變潛 熱)吸收、釋放，其吸收、釋放方式又分為主動及被動兩種方式。本發(fā)明采用的是固液相變 的儲能材料?！跋嘧儩摕醿δ堋笨梢栽诤愣囟认绿峁└吣芰棵芏?，其基本原理是利用物質(zhì)發(fā)生 相態(tài)變化吸收或釋放熱量而進行儲熱或放熱。其特點是儲熱密度大；儲放熱過程是在恒 溫或接近于恒溫條件、因相變材料與熱源的溫差或與環(huán)境溫差變化下進行；儲放熱的速率 具有可控性，限制輻射地面不會出現(xiàn)過高溫度，也不會出現(xiàn)溫度過低。而“相變儲能材料”是 實現(xiàn)相變儲熱的介質(zhì)，儲放能量、調(diào)節(jié)溫度的過程不需任何外加動力，只要環(huán)境溫度與相變 儲能材料的溫度之間存在直接或間接溫差就能發(fā)生。一般常用的相變材料為石臘，高級醇，以及高級烷烴等。換熱介質(zhì)水流從中心管2內(nèi)流入，儲能腔3中的相變儲能材料通過冷熱交換器與 周圍地下水中吸冷或吸熱，結(jié)構(gòu)緊湊，工程安裝方便。多個中心管2之間采用“U”形管連接，形成階梯式串聯(lián)或并聯(lián)的熱交換系統(tǒng)。本發(fā)明所述的儲能腔3由分隔壁將其分隔成多個獨立儲能腔。獨立的儲能腔，有 利于相變儲能材料的填裝，加強換熱的效果。所述的填裝，是伴隨著交換器向井下送進過程 同時進行的。下面是相變儲能材料填裝的幾個不同的技術(shù)方案，可以根據(jù)實際條件選擇應(yīng)用1、所述的相變儲能材料在儲能腔3內(nèi)直接灌裝填充。2、所述的相變儲能材料裝在顆粒狀的膠囊內(nèi)，所述的顆粒狀的膠囊灌裝填充在所述的儲能腔3內(nèi)。3、所述的相變儲能材料為分段的柔性的袋狀或管狀的封裝，并交換器的下井分段 灌裝填充，將分段封裝的相變儲能材料裝入所述的儲能腔3內(nèi)。本發(fā)明所述的儲能冷熱交換器1的儲能腔內(nèi)的材料為相變儲能材料。其材料的主 要指標(biāo)是1、相變溫度點范圍；2、相變焓。相變儲能材料作用的主動方式，是利用自然界的晝夜溫差和季節(jié)溫差，直接吸收 自然界的冷能和熱能并儲存起來，在適宜的時候進行釋放從而調(diào)節(jié)環(huán)境溫度。當(dāng)相變儲能 材料分別與地下水或中心管內(nèi)的介質(zhì)出現(xiàn)溫差時，就會發(fā)生能量的儲存或能量的釋放。為了增加換熱的效果，本發(fā)明所述的儲能冷熱交換器的外表面上，設(shè)有多個熱交 換翅片4。本發(fā)明所述的中心管的橫截面的形狀為圓形、方形或其它各種幾何形狀。所述的 儲能冷熱交換器1的外層管壁的橫截面形狀不受限制，可以為各種不同的形狀。如圖1、圖 2和圖3所示的幾種不同的橫截面形狀，這些結(jié)構(gòu)的設(shè)置使得制造、安裝更加方便。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改 進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種儲能冷熱交換器，設(shè)在熱交換系統(tǒng)中，其特征在于所述的儲能冷熱交換器(1)設(shè)有中心管(2)，在所述的中心管(2)管壁外設(shè)有儲能腔(3)，所述的儲能腔(3)兩端密封，所述的儲能腔(3)內(nèi)設(shè)有相變儲能材料。
2.按照權(quán)利要求1所述的儲能冷熱交換器，其特征在于所述的儲能腔(3)由分隔壁 將其分隔成多個獨立儲能腔。
3.按照權(quán)利要求1所述的儲能冷熱交換器，其特征在于所述的相變儲能材料在儲能 腔(3)內(nèi)直接灌裝填充。
4.按照權(quán)利要求1所述的儲能冷熱交換器，其特征在于所述的相變儲能材料裝在顆 粒狀的膠囊內(nèi)，所述的顆粒狀的膠囊灌裝填充在所述的儲能腔(3)內(nèi)。
5.按照權(quán)利要求1所述的儲能冷熱交換器，其特征在于所述的相變儲能材料為分段 的袋狀或管狀的封裝，將分段封裝的相變儲能材料裝入所述的儲能腔(3)內(nèi)。
6.按照權(quán)利要求1所述的儲能冷熱交換器，其特征在于所述的儲能冷熱交換器的外 表面上，設(shè)有多個熱交換翅片(4)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種儲能冷熱交換器，設(shè)在熱交換系統(tǒng)中，所述的儲能冷熱交換器(1)設(shè)有中心管(2)，在所述的中心管(2)管壁外設(shè)有儲能腔(3)，所述的儲能腔(3)兩端密封，所述的儲能腔(3)內(nèi)設(shè)有相變儲能材料。采用上述技術(shù)方案，減少了地源熱交換井的數(shù)量，減少“U”形管的數(shù)量，結(jié)構(gòu)更加緊湊，換熱效率提高，工程安裝方便。采用相變儲能材料，更進一步提高了換熱效率，實現(xiàn)了能源的充分利用。
文檔編號F28F1/12GK101984325SQ20101053917
公開日2011年3月9日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者宋文波, 程崇鈞, 程巍 申請人:蕪湖市科華新型材料應(yīng)用有限責(zé)任公司