高利用率的太陽能集熱控能裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及相變儲能材料在太陽能集熱器中的應用及節(jié)能儲能新材料應用，具體涉及一種高利用率的太陽能集熱控能裝置。
【背景技術】
[0002]太陽能是一種綠色可再生能源。國內外對于太陽能的利用主要是兩種方式:一種是光-電轉化，即利用太陽能轉化為電能；一種是光-熱轉化，即把太陽能轉化為熱能直接應用。目前而言，光熱轉化不僅存在轉化率低的問題，同時還存在著能量利用率低下的問題。因此，光熱轉化裝置一般僅僅應用在日常生活，如太陽能鍋灶等，這大大限制了太陽能能源的有效利用。太陽能在白天不同時候的能量密度是不同的，因此，在不同時候的光熱轉化裝置效率也不同，如果對太陽能進行大量收集，同時將多余的熱能儲備起來，這將大大提高太陽能光熱效率的能量利用率。
[0003]材料在發(fā)生相變的時候，會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。相變儲能材料就是利用材料的這一特性應用的工程材料。當周圍環(huán)境溫度過高時，相變儲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變，同時維持溫度穩(wěn)定；當周圍環(huán)境溫度過低時，相變儲能材料將完成高溫相向低溫相的轉變，同時釋放出吸收的熱量，從而維持溫度的穩(wěn)定。當相變儲能材料足夠多時，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。
[0004]將相變儲能材料應用到太陽能集熱器中，可以在白天利用相變儲能材料吸收太陽能集熱器轉化的熱量，同時在晚上釋放出這些吸收的熱量，維持一定空間的溫度恒定，從而達到節(jié)能控能的目的。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提供一種高利用率的太陽能集熱控能裝置。
[0006]本實用新型所要解決的技術問題通過以下技術方案:一種高利用率的太陽能集熱控能裝置，由太陽能集熱機構、相變儲能室、保溫箱體、智能控制模塊組成，所述相變儲能室設在保溫箱體中，所述相變儲能室包括多個儲能單元和架體，所述每個儲能單元包括圓柱狀外壁且兩端密封、傳熱管、導熱管若干、導熱介質、傳熱介質和相變材料，所述傳熱管設在圓柱狀外壁內且與圓柱狀外壁同軸心，所述傳熱介質設在傳熱管中，所述導熱管若干為懸浮于圓柱狀外壁內的螺旋管，所述的導熱介質設在導熱管中，所述相變材料設在傳熱管、導熱管若干與圓柱狀外壁形成的間隙內，所述智能控制模塊串接在傳熱管上，所述每個儲能單元中的傳熱管和導熱管通過U行管依次串接，所述多個儲能單元安裝在架體上，所述架體固定在保溫箱體上，所述太陽能集熱機構與儲能單元的傳熱管連接。
[0007]作為改進，所述架體由金屬、陶瓷和水泥復合制成。
[0008]作為改進，所述相變儲能室內包含10?100個儲能單元。
[0009]作為改進，所述太陽能集熱機構包括多個太陽能集熱片和熱能傳導片組成。
[0010]作為改進，所述智能控制模塊包括傳熱速率控制器、溫度監(jiān)控器、導熱速率控制器。
[0011]作為改進，所述圓柱狀外壁外層設有絕熱涂層，內層設有防腐涂層。
[0012]作為改進，所述傳熱管、導熱管若干由導熱金屬材料制成。
[0013]作為改進，所述傳熱介質為油脂、水、空氣中的一種或多種。
[0014]作為改進，所述相變材料為石蠟、無機鹽、高分子有機物、石墨、石墨烯中的一種或多種的混合物。
[0015]實用新型所具有的優(yōu)點:與現(xiàn)有技術相比，本裝置可以大大的提高能量的利用率，延長使用時間，同時可以實現(xiàn)熱量的可調控釋放。由于存在相變儲能材料，可以使用大量的太陽能集熱板而不造成能量的損失，同時在沒有太陽能可利用的情況下，也能利用相變材料的儲能，保證熱能的穩(wěn)定輸出。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的高利用率的太陽能集熱控能裝置的結構示意圖。
[0017]圖2是本實用新型的高利用率的太陽能集熱控能裝置的儲能單元的結構示意圖。
[0018]圖3是本實用新型的高利用率的太陽能集熱控能裝置的儲能單元的剖視圖。
[0019]如圖所不:1、太陽能集熱機構，2、相變儲能室，3、保溫箱體，4、智能控制_旲塊，5、儲能單元，6、架體，7、圓柱狀外壁，8、傳熱管，9、導熱管，10、導熱介質，11、傳熱介質，12、相變材料。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0021]—種高利用率的太陽能集熱控能裝置，由太陽能集熱機構1、相變儲能室2、保溫箱體3、智能控制模塊4組成，所述相變儲能室2設在保溫箱體3中，所述相變儲能室2包括多個儲能單元5和架體6，所述每個儲能單元5包括圓柱狀外壁7且兩端密封、傳熱管8、導熱管9若干、導熱介質10、傳熱介質11和相變材料12，所述傳熱管8設在圓柱狀外壁7內且與圓柱狀外壁7同軸心，所述傳熱介質11設在傳熱管8中，所述導熱管9若干為懸浮于圓柱狀外壁7內的螺旋管，所述的導熱介質10設在導熱管9中，所述相變材料12設在傳熱管8、導熱管9若干與圓柱狀外壁7形成的間隙內，所述智能控制模塊4串接在傳熱管8上，所述每個儲能單元5中的傳熱管8和導熱管9通過U行管依次串接，所述多個儲能單元5安裝在架體6上，所述架體6固定在保溫箱體3上，所述太陽能集熱機構1與儲能單元5的傳熱管2連接。
[0022]所述架體6由金屬、陶瓷和水泥復合制成。
[0023]所述相變儲能室2內包含10?100個儲能單元5。
[0024]所述太陽能集熱機構1包括多個太陽能集熱片和熱能傳導片組成。
[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、導熱速率控制器。
[0026]所述圓柱狀外壁7外層設有絕熱涂層，內層設有防腐涂層。
[0027]所述傳熱管8、導熱管9若干由導熱金屬材料制成。
[0028]所述傳熱介質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、無機鹽、高分子有機物、石墨、石墨烯中的一種或多種的混合物。
[0030]相變儲能室由多個儲能單元組成分布在保溫室中。儲能單元為空心圓柱體結構，圓柱體外殼使用PVC管，同時包覆上隔熱材料。圓柱體內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。將相變儲能材料填充至管道與圓柱體之間。太陽能集熱板所收集熱量由螺旋管道1與螺旋管道3傳遞到相變儲能材料。當需要相變儲能材料釋放熱量時，熱量隨著導熱管3與傳熱管2管道傳遞，最終導入到目的環(huán)境中。
[0031]以上對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結構并不局限于此?？偠灾绻绢I域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經創(chuàng)造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種高利用率的太陽能集熱控能裝置，由太陽能集熱機構(1)、相變儲能室⑵、保溫箱體(3)、智能控制模塊(4)組成，所述相變儲能室(2)設在保溫箱體(3)中，所述相變儲能室(2)包括多個儲能單元(5)和架體(6)，所述每個儲能單元(5)包括圓柱狀外壁(7)且兩端密封、傳熱管(8)、導熱管(9)若干、導熱介質(10)、傳熱介質(11)和相變材料(12)，所述傳熱管⑶設在圓柱狀外壁(7)內且與圓柱狀外壁(7)同軸心，所述傳熱介質(11)設在傳熱管(8)中，所述導熱管(9)若干為懸浮于圓柱狀外壁(7)內的螺旋管，所述的導熱介質(10)設在導熱管(9)中，所述相變材料(12)設在傳熱管(8)、導熱管(9)若干與圓柱狀外壁(7)形成的間隙內，所述智能控制模塊(4)串接在傳熱管(8)上，所述每個儲能單元(5)中的傳熱管(8)和導熱管(9)通過U行管依次串接，所述多個儲能單元(5)安裝在架體(6)上，所述架體(6)固定在保溫箱體(3)上，所述太陽能集熱機構⑴與儲能單元(5)的傳熱管⑵連接。2.根據權利要求1所述的高利用率的太陽能集熱控能裝置，其特征在于:所述架體(6)由金屬、陶瓷和水泥復合制成。3.根據權利要求1所述的高利用率的太陽能集熱控能裝置，其特征在于:所述相變儲能室⑵內包含10?100個儲能單元(5)。4.根據權利要求1所述的高利用率的太陽能集熱控能裝置，其特征在于:所述太陽能集熱機構(1)包括多個太陽能集熱片和熱能傳導片組成。5.根據權利要求1所述的高利用率的太陽能集熱控能裝置，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、導熱速率控制器。6.根據權利要求1所述的高利用率的太陽能集熱控能裝置，其特征在于:所述圓柱狀外壁(7)外層設有絕熱涂層，內層設有防腐涂層。7.根據權利要求1所述的高利用率的太陽能集熱控能裝置，其特征在于:所述傳熱管(8)、導熱管(9)若干由導熱金屬材料制成。8.根據權利要求1所述的高利用率的太陽能集熱控能裝置，其特征在于:所述傳熱介質(11)為油脂、水、空氣中的一種或多種。9.根據權利要求1所述的高利用率的太陽能集熱控能裝置，其特征在于:所述相變材料(12)為石蠟、無機鹽、高分子有機物、石墨、石墨烯中的一種或多種的混合物。
【專利摘要】本實用新型涉及相變儲能材料在太陽能集熱器中的應用及節(jié)能儲能新材料應用，具體涉及一種高利用率的太陽能集熱控能裝置，由太陽能集熱機構、相變儲能室、保溫箱體、智能控制模塊組成，相變儲能室設在保溫箱體中，相變儲能室包括多個儲能單元和架體，每個儲能單元包括圓柱狀外壁且兩端密封、傳熱管、導熱管若干、導熱介質、傳熱介質和相變材料，傳熱管設在圓柱狀外壁內且與圓柱狀外壁同軸心，傳熱介質設在傳熱管中，導熱管若干為懸浮于圓柱狀外壁內的螺旋管，導熱介質設在導熱管中，相變材料設在傳熱管、導熱管若干與圓柱狀外壁形成的間隙內，智能控制模塊串接在傳熱管上，每個儲能單元中的傳熱管和導熱管通過U形管依次串接。
【IPC分類】F24J2/46, F24J2/40
【公開號】CN205026974
【申請?zhí)枴緾N201520704427
【發(fā)明人】羅云鵬
【申請人】北京君和科技有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年9月14日