專利名稱：光電儲能超導太陽能暖氣片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能取暖裝置，具體講是一種可以利用太陽能和電能互補的、可以儲存太陽能和電能進行全天候取暖的超導太陽能暖氣片。
背景技術(shù)：
自從本人公開超導太陽能集熱管、三真空超導太陽能集熱管、超導太陽能空調(diào)、太陽能熱超導取暖空調(diào)發(fā)明及專利后，北京一帶太陽能熱超導取暖的研究如同雨后春筍。目前利用太陽能取暖的方法不外乎先用平板太陽能集熱板、真空太陽能管、太陽能超導集熱管等太陽能收集設備，把太陽能轉(zhuǎn)換成使用的熱水，再把熱水輸送到地板采暖系統(tǒng)、超導散熱器系統(tǒng)，提供房間采暖，此法存在的主要缺陷是-
1、 太陽能集熱取暖系統(tǒng)設備大，造價髙，浪費設備和資金，配的數(shù)量少達不到取暖效果。
2、 無熱量儲存裝置，不能滿足夜間和陰天取暖需求。太陽能時間性很強，白天充足，夜間為零，與我們需要采暖的過程從時
間上是完全相反的白天房間暖和，太陽光卻很強，晚上房間冷，卻無陽光照。陰天需要較高的室溫，陽光確是零，所以無熱量儲備裝置，不能滿足夜間和陰天取暖需求。
3、 太陽能集熱取暖系統(tǒng)的電補裝置不能充分利用電網(wǎng)峰谷分時計價的優(yōu)惠政策。4、整個取暖環(huán)節(jié)多，實際使用熱能的效率很低。 發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的太陽能集熱取暖系統(tǒng)的缺陷，本實用新型提供 一種可以利用太陽能和電能互補、可以儲存太陽能和電能進行全天候 取暖、可以在電網(wǎng)谷值時自動充電儲能，自動分時計度，峰值時開機 取暖，對于電網(wǎng)削峰填谷，合理使用電能，節(jié)約用戶的開支有明顯效 果的光電儲能超導太陽能暖氣片。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種光電儲 能超導太陽能暖氣片，由相變儲能散熱器、超導加熱器和保溫箱三 部分組成，其特征是相變儲能散熱器由基管、繞制在基管上的散熱翅
片、裝入在基管中的相變儲熱材料構(gòu)成；超導加熱器位于相變儲能散 熱器的下邊，它由管狀蒸發(fā)池、與管狀蒸發(fā)池連接在一起的并內(nèi)部連 通的數(shù)根超導傳熱管、裝在管狀蒸發(fā)池中的超導液及電加熱管、控制 電路構(gòu)成，超導傳熱管與管狀蒸發(fā)池構(gòu)成一真空體系；數(shù)根超導傳熱 管分別裝入在相變儲能散熱器的數(shù)根基管中，電熱管加熱時，超導液 氣化將相變潛熱通過超導傳熱管迅速傳導給相變儲能散熱器的相變 儲熱材料，在取暖的同時可將熱能儲存在其中。 上述所有設備全部安裝在保溫箱中。
所述的相變儲能散熱器的基管是方形或者圓型或者扁圓柱型，采 用涂黑的薄碳鋼板或者不銹鋼板或者薄膜塑料體或者高分子材料薄 膜體材料，根據(jù)采暖面積的大小一般裝3—15根。
所述的散熱翅片為涂黑的金屬材質(zhì)翅片，或者由黑 聚乙烯材料 制成的且與基管連結(jié)為一體的高分子材質(zhì)散熱翅片。
所述的裝入在基管中的相變儲熱材料是由熔點在23X: 6(TC的有機或者無機相變物質(zhì)，或者有機與無機混合相變物質(zhì)，如水合鹽、 硼砂、聚丙烯酸鈉，脂肪酸與石墨混合物，硝酸共晶鹽和包合鹽，或 者固一固相變蓄熱材料，相變蓄熱材料占基管容積的90%。 所述的數(shù)根超導傳熱管為銅或鋁或鐵金屬材質(zhì)。 所述的超導加熱器的超導傳熱管與管狀蒸發(fā)池構(gòu)成的真空體系 的真空度等于或大于1.33x0.001Pa 。
所述的電加熱管裝配在管狀蒸發(fā)池的中部，加熱絲采用鎳鉻合金 或者鋁鐵鉻合金，電加熱管外表面單位面積熱負荷值小于或等于 12W/cm2 。
所述的控制電路設計有自動分時度量電能裝置和自動定時開關(guān) 裝置。
所述的保溫箱靠太陽一面的玻璃為雙層無反光玻璃，保溫箱底部 的保溫底板和周邊的框架裝有厚度在5cm~10 cm的絕熱層，框架 的進風口和出風口與被加熱供暖的房間相通。進風口處安裝有強制循 環(huán)風機。
光電儲能超導太陽能暖氣片的工作原理與效果光電儲能超導太 陽能暖氣片利用超導熱管相變高效傳熱和相變儲熱材料潛熱蓄熱原 理達到高效取暖效果。物質(zhì)受熱由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，或者由液態(tài)轉(zhuǎn)變 為氣態(tài)，將吸收相變熱，進行逆過程時則釋放相變熱。相變儲熱材料 的潛熱蓄熱密度高，裝置簡單，體積小，設計靈活，使用方便，易于 管理。光電儲能超導太陽能暖氣片一般安裝在用戶南邊的墻上，框架 的進風口和出風口與被加熱的房間相通，進風口安裝有強制循環(huán)風 機，太陽光照在光電儲能超導太陽能暖氣片上后，相變儲能散熱器上 的涂黑材料將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能， 一部分熱能在強制循環(huán)風機作用下吹到房間取暖， 一部分熱能儲存在儲能散熱器的相變儲熱材料中相 變儲熱材料受熱后，由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，吸收相變熱，晚上無陽光 時，再進行逆過程將相變潛熱釋放出來供房間取曖。陰天無陽光或 晚上室溫不夠時，控制電路的自動分時度量裝置和自動定時開關(guān)裝 置啟動，超導加熱器工作，超導液氣化，產(chǎn)生的相變潛熱通過超導傳 熱管迅速傳導給相變儲能散熱器的相變儲熱材料，相變儲熱材料受熱 由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，將吸收的相變熱通過散熱翅片釋放出來供房間取 暖，同時將多余的熱能儲存在其中，在電網(wǎng)峰值時自動斷電供熱， 或陰天無太陽能時供熱，整個控制電路全部為自動。
光電儲能超導太陽能暖氣片結(jié)構(gòu)簡單，設計靈活，體積小，使用 方便，取暖時可以方便的實施太陽能和電能互補，可以儲存太陽能和 電能進行全天候取暖，可以在電網(wǎng)谷值時自動充電儲能、自動分時計 度、峰值時開機取暖，對電網(wǎng)削峰填谷，合理使用電能，節(jié)約用戶的 開支具有明顯效果。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖中1、基管2、散熱翅片3、相變儲熱材料4、管狀蒸發(fā) 池5、超導傳熱管6、超導液7、電加熱管8、控制龜路9、 雙層反光玻璃10、保溫底板11、框架12、進風口 13、出風口 14、風機具體實施方式
以下結(jié)合附圖1和實施例對本實用新型進一步說明一種光電儲 能超導太陽能暖氣片，由相變儲能散熱器、超導加熱器和保溫箱三 部分組成，其特征是相變儲能散熱器由基管l、繞制在基管l上的散 熱翅片2、裝入在基管1中的相變儲熱材料3構(gòu)成；超導加熱器位于相變儲能散熱器的下邊，它由管狀蒸發(fā)池4、與管狀蒸發(fā)池4連接在 一起的并內(nèi)部連通的數(shù)根超導傳熱管5、裝在管狀蒸發(fā)池4中的超導 液6及電加熱管7、控制電路8構(gòu)成，超導傳熱管5與管狀蒸發(fā)池4 構(gòu)成一真空體系；數(shù)根超導傳熱管5分別裝入在相變儲能散熱器的數(shù) 根基管1中，電熱管7加熱時，超導液6氣化將相變潛熱通過超導傳 熱管5迅速傳導給相變儲能散熱器的相變儲熱材料3，在取暖的同時 可將熱能儲存在其中。
上述所有設備全部安裝在保溫箱15中。
所述的相變儲能散熱器的基管1是方形或者圓型或者扁圓柱型， 采用涂黑的薄碳鋼板或者不銹鋼板或者薄膜塑料體或者高分子材料 薄膜體材料，根據(jù)采曖面積的大小一般裝3—15根。
所述的散熱翅片2為涂黑的金屬材質(zhì)翅片，或者由黑色聚乙烯材 料制成的且與基管連結(jié)為一體的高分子材質(zhì)散熱翅片。
所述的裝入在基管1中的相變儲熱材料3是由熔點在23°C 60 'C的有機或者無機相變物質(zhì)，或者有機與無機混合相變物質(zhì)，如 N犯 lOIfcO、 Na2CO3 10H20、硼砂、聚丙烯酸鈉，石蠟與石墨混合物， 硝酸共晶鹽，水合鹽和包合鹽，或者固一固相變蓄熱材料，相變蓄熱 材料3占基管1容積的90%。
所述的數(shù)根超導傳熱管5為銅或鋁或鐵金屬材質(zhì)。 所述的超導加熱器的超導傳熱管5與管狀蒸發(fā)池4構(gòu)成的真空 體系的真空度等于或大于1.33x0.001Pa 。
所述的電加熱管7裝配在管狀蒸發(fā)池4的中部，加熱絲采用鎳鉻 合金或者鋁鐵鉻合金，電加熱管7外表面單位面積熱負荷值小于或等 于12W/cm2 o所述的控制電路8設計有自動分時度量電能裝置和自動定時開 關(guān)裝置。
所述的保溫箱15靠太陽一面的玻璃為雙層無反光玻璃13，保溫 箱底部的保溫底板10和周邊的框架ll裝有厚度在5cm~—10cm的 絕熱層，框架15的進風口 12和出風口 13與被加熱供暖的房間相通。 進風口 12處安裝有強制循環(huán)風機14。
光電儲能超導太陽能暖氣片的工作原理與有益效果光電儲能超 導太陽能暖氣片利用超導熱管相變高效傳熱和相變儲熱材料潛熱蓄 熱原理達到高效取暖效果。物質(zhì)受熱由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，或者由液態(tài) 轉(zhuǎn)為氣態(tài)，將吸收相變熱，進行逆過程時則釋放相變熱。相變儲熱材 料的潛熱蓄熱密度高，裝置簡單，體積小，設計靈活，使用方便，易 于管理。光電儲能超導太陽能暖氣片一般安裝在用戶南邊的墻上，框 架11的進風口 12和出風口 13與被加熱的房間相通，進風口 12處安 裝有強制循環(huán)風機14，太陽光照在光電儲能超導太陽能暖氣片上后， 相變儲能散熱器上的涂黑材料將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能， 一部分熱能在強 制循環(huán)風機14作用下用于房間取暖， 一部分熱能儲存在儲能散熱器 的相變儲熱材料3中相變儲熱材料3受熱后，由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)， 吸收相變熱，晚上無陽光時，再進行逆過程將相變潛熱釋放出來供 房間取暖。陰天無陽光或晚上室溫不夠時，控制電路8自動分時度 量裝置和自動定時開關(guān)裝置啟動，超導加熱器工作，超導液6氣化， 所產(chǎn)生的相變潛熱通過超導傳熱管5迅速傳導給相變儲能散熱器的 相變儲熱材料3，相變儲熱材料3受熱由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，將吸收的 相變熱通過散熱翅片2放出供房間取暖，同時將多余的熱能儲存在其 中，在電網(wǎng)峰值時斷電供熱，或陰天無太陽光照時供熱，整個制電路8全部為自動設計。
權(quán)利要求1、一種光電儲能超導太陽能暖氣片，由相變儲能散熱器、超導加熱器和保溫箱三部分組成，其特征是相變儲能散熱器由基管(1)、繞制在基管(1)上的散熱翅片(2)、裝入在基管(1)內(nèi)的相變儲熱材料(3)構(gòu)成；超導加熱器位于相變儲能散熱器的下邊，由管狀蒸發(fā)池(4)、與管狀蒸發(fā)池(4)連接在一起的并內(nèi)部連通的數(shù)根超導傳熱管(5)、裝在管狀蒸發(fā)池(4)中的超導液(6)及電加熱管(7)、控制電路(8)構(gòu)成，超導傳熱管(5)與管狀蒸發(fā)池(4)構(gòu)成一真空體系；數(shù)根超導傳熱管(5)分別裝在相變儲能散熱器的數(shù)根基管(1)中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電儲能超導太陽能曖氣片，其特征是:所述的相變儲能散熱器的基管(1)是方形或者圓型或者扁圓柱型，采用涂黑的薄碳鋼板或者不銹鋼板或者薄膜塑料體或者高分子材料薄膜體材料，根據(jù)采暖面積的大小一般裝3—15根。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電儲能超導太陽能暖氣片,其特征是:所述的散熱翅片(2)為涂黑的金屬材質(zhì)翅片，或者由黑色聚乙烯材料制成的且與基管連結(jié)為一體的高分子材質(zhì)翅片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電儲能超導太陽能暖氣片，其特征是:所述的相變儲熱材料(3)熔點在23C 60t,相變儲熱材料(3)占基管(1)容積的卯％。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電儲能超導太陽能暖氣片,其特征是:所述的超導傳熱管(5)為金屬銅、鋁或鐵材質(zhì)。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電儲能超導太陽能暖氣片，其特征是所述的超導加熱器的超導傳熱管(5)與管狀蒸發(fā)池(4)構(gòu)成的真空體系的真空度等于或大于1.33x0.001Pa。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電儲能超導太陽能暖氣片，其特征是所述的電加熱管(7)裝配在管狀蒸發(fā)池(4)的中部，加熱絲采用鎳鉻合金或者鋁鐵鉻合金，電加熱管(7)外表面單位面積熱負荷值小于或等于12W/cm2 。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電儲能超導太陽能暖氣片，其特征是所述的控制電路(8)設計有自動分時度量電能裝置和自動定時開關(guān)裝置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光電儲能超導太陽能暖氣片，其特征是所述的保溫箱(15)靠太陽一面的玻璃為雙層無反光玻璃(13),保溫箱底部的保溫底板(10)和周邊的框架(11)裝有厚度在5cm——10cm的絕熱層，框架(15)的迸風口 (12)和出風口 (13)與被加熱供暖的房間相通，進風口 (12)處安裝有強制循環(huán)風機(14)。
專利摘要一種光電儲能超導太陽能暖氣片，由相變儲能散熱器、超導加熱器和保溫箱三部分組成，其特征是相變儲能散熱器由基管、繞制在基管上的散熱翅片、裝在基管中的相變儲熱材料構(gòu)成；超導加熱器位于相變儲能散熱器的下邊，由管狀蒸發(fā)池、與管狀蒸發(fā)池連接在一起的并內(nèi)部連通的數(shù)根超導傳熱管、裝在管狀蒸發(fā)池中的超導液及電加熱管、控制電路構(gòu)成，超導傳熱管分別裝入在相變儲能散熱器的數(shù)根基管中。該暖氣片結(jié)構(gòu)簡單，體積小，使用方便，取暖時可太陽能和電能互補，可儲存太陽能和電能進行全天候取暖，可以在電網(wǎng)谷值時自動充電儲能、自動分時計度、峰值時自動開機取暖，對于電網(wǎng)削峰填谷，合理使用電能，節(jié)約用戶的開支有明顯效果。
文檔編號F24J2/46GK201401863SQ20092003182
公開日2010年2月10日 申請日期2009年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月2日
發(fā)明者田海金 申請人:田海金