一种无机材料相变储热换热装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及热量存储领域，尤其涉及一种无机材料相变储热换热装置。
【背景技术】
[0002]目前，建筑采暖和工农业用热会消耗大量的化石能源、电力等优质能源，同时也产生了大量的二氧化碳等污染物。因此，为响应国家节能减排及能源可再生利用的号召，需要开发利用廉价可再生能源用于建筑采暖和工农业保温供热技术。
[0003]太阳能是取之不尽的环保能源，低谷电是国家鼓励使用的廉价能源，目前，太阳能和低谷电也越来越广泛地应用于建筑采暖和工农业供热领域。为了储存热量，人们发明了各式各样的用储热材料储存热量的技术。其常见的特点是储热装置中一般采用双管路系统，即在一个储热箱中同时安装集热介质换热管和放热介质换热管。使用双管路系统会增加管材的使用量，增加成本，同时降低在单位容器内储热材料的装载量。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在解决现有技术中无机材料相变储热换热装置采用双管路系统带来的成本高、单位容器内储热材料的装载量小的技术问题，提供一种低成本且提高单位容器内储热材料装载量的无机材料相变储热换热装置。
[0005]本实用新型的实施例提供一种无机材料相变储热换热装置，其包括保温容器、容纳在所述保温容器内的相变材料和设置在所述保温容器内的导热管，该导热管内用于流通传热工质，该导热管具有穿出所述保温容器的进液口和出液口。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进，所述相变材料为无机盐水化合物相变储热材料。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进，所述导热管为与相变储热材料和传热工质不发生反应的导热管材，例如聚乙烯塑料管、交联聚乙烯管、耐热聚乙烯管、聚丙烯管或不锈钢管。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述导热管螺旋状或平行状等距地设置在所述保温容器内，且该导热管仅具有一个进液口和一个出液口。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，所述保温容器包括保温箱体及与保温箱体相盖合的保温箱盖，所述保温箱体及保温箱盖为内部填充有保温材料的中空结构。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，所述保温箱体为玻璃钢、不锈钢的保温箱体，所述保温材料为聚胺脂或橡塑、岩棉保温材料。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进，所述保温容器包括保温壳体及内胆，所述保温壳体与内胆之间填充有保温材料。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述保温壳体为玻璃钢或不锈钢壳体，所述内胆为玻璃钢或304不锈钢内胆，所述保温材料为聚胺脂保温材料。
[0013]作为上述技术方案的进一步改进，所述无机材料相变储热换热装置还包括用于添加所述相变储热材料的加料孔。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，所述无机材料相变储热换热装置还包括用于将所述保温容器内部与外界连通的呼吸装置，所述呼吸装置为空心管或空芯腔结构。
[0015]以上技术方案中，导热管设置在无机材料相变储热换热装置内，并且所述导热管具有进液口和出液口，将现有的储热换热装置内用于集热循环工质进出和用于放热循环工质进出双管路系统合二为一，既减少了导热管的使用量，有效降低了成本，而且有效增加了单位体积内储热材料的装载量，提高了能量转化效率。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的第一实施例的无机材料相变储热换热装置的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的第二实施例的无机材料相变储热换热装置的结构示意图；
[0018]图3是本实用新型的第二实施例的变形例的无机材料相变储热换热装置的结构示意图；
[0019]图4是本实用新型的实施例的无机材料相变储热换热装置中导热管的典型的结构的主要部分的示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021]本实用新型的无机材料相变储热换热装置包括保温容器、容纳在所述保温容器内的相变材料和设置在所述保温容器内的导热管，该导热管内用于流通传热工质，该导热管具有穿出所述保温容器的进液口和出液口。本实用新型的无机材料相变储热换热装置将现有的储热换热装置内用于集热循环工质进出和用于放热循环工质进出双管路系统合二为一，既减少了导热管的使用量，有效降低了成本，而且有效增加了单位体积内储热材料的装载量，提高了能量转化效率。
[0022]如图1所示，本实用新型的第一实施例提供一种无机材料相变储热换热装置，保温容器包括保温箱体31及保温箱盖32。保温箱体31为敞口式结构，保温箱体31上盖设有保温箱盖32，所述保温箱体31及保温箱盖32为中空结构，内部填充保温材料，保温箱体31及保温箱盖32由玻璃钢制作而成。为了增强保温效果，保温材料填充满所述保温箱体31及保温箱盖32的中空部分，所述保温材料优选为聚胺脂保温材料。
[0023]该第一实施例中，保温容器的外形不限，根据最终使用要求和布置环境，可以是圆形，也可以是方形或长方形等结构，该保温容器的导热管为盘管且为承压结构，保温容器可以为承压或非承压结构，可以根据现场条件放置在任何地方，如水平面、地面以下或其它位置。
[0024]所述无机材料相变储热换热装置内设有导热管34。所述导热管34为与相变储热材料和传热工质不发生反应的导热管材。导热管34可以为市售有机材料管，如PE(PE是聚乙稀塑料)，PEX (交联聚乙稀管)，PERT (耐热聚乙稀管，是Polyethylene of raisedtemperature resistance pipe 的英文缩写)、PP 管(Polypropylene 聚丙稀管)。导热管34也可以为金属管，如304不锈钢。导热管34也可以为耐90度以上高温的其它材料管，其外径例如可以为20_。所述导热管在无机材料相变储热换热装置内可以蛇形弯曲设置。管与管之间以相互串联或并联的方式均匀安装在无机材料相变储热换热装置内，优选地，所述导热管在无机材料相变储热换热装置内成均匀矩形波排列。两根相邻的管与管之间轴心距离37在3cm-20cm之间，优选为一般为5-15cm，以保证储存在相变材料快速存储热量，以及所存储热量在一定的时间内快速且完全导出。在一优选的具体应用例中，两根相邻的管与管之间轴心距离37为10cm。
[0025]在该第一实施例中，所述导热管34螺旋状地设置在所述保温容器内。当然，所述导热管34可以平行地或交叉状地设置在保温容器内，其中所述螺旋的导热管的每层的形状可以为圆形、三角形、多边形等，具体的盘设形状可以跟保温容器的结构对应。例如，若所述无机材料相变储热换热装置的保温容器为圆柱形结构，所述导热管可以呈螺旋弹簧状设置在所述保温容器内；若所述无机材料相变储热换热装置的保温容器为正三棱柱结构，则所述导热管的层截面是正三角形的螺旋盘管设置。进一步优选地，所述导热管的管壁呈波纹状。本实施例中，所述无机材料相变储热换热装置的保温容器优选为圆柱形的结构保温容器。
[0026]在本实施例中，导热管34仅设有一个进液口(总进液口)35和一个出液口(总出液口)36。所述进液口 35及出液口 36分别朝上方穿过所述保温箱盖32伸出到无机材料相变储热换热装置外，同时所述导热管34可以借助保温箱盖32的固定作用固定设置在保温箱体31内，导热管34内流动着导热工质，用于热量的导入和导出，导热管34内可由一个外界的水泵驱动传热工质由总进液口 35进入，总出液口 36流出。优选地，传热工质可以是水、盐水溶液、一种或多种有机溶剂混合物。
[0027]当然，在其他实施例中，为了增加进水量和出水量，所述进液口 35和进液口 36也可以分出几个分支进口，使得所述导热管34可以具有多个分支进液口和多个分支出液口。无机材料相变储热换热装置内装入相变材料30，即所述相变材料30填充在保温容器内。相变材料30的填充量例如可以占所述保温容器体积的70% -90%。本实施例中，相变材料的填充量占保温容器体积的75% -85%。
[0028]在第一实施例中，为了提高换热效率，所述相变材料30由41.3% (体积)的六水氯化镁和58.7% (体积)的六水硝酸镁组成，其相变点温度为58摄氏度。S卩，储热时，温度高于58摄氏度的工质水从进液口 35导入，通过导热管34把相变材料30加热融化，把大量的热量储存起来；需要用热时，低于58摄氏度的冷水通过进液口 35导入，储热材料凝结，释放的热量通过导热管34传递给工质水，被加热的水通过出液口 36流出。
[0029]其中，该第一实施例中，所述保温箱盖32上设有用于添加所述相变材料的加料孔38。所述无机材料相变储热换热装置还包括用于将所述保温容器内部与外界连通的呼吸装置。所述呼吸装置可以为空心管或空芯腔结构。本实施例中，所述呼吸装置为呼吸管33。呼吸管33能够使保温容器内部与外部空气连通，但是又不会使保温容器内外部空气进行交换，当所述保温容器内体积因相变材料冷热导致装置内部空间变化时，所述保温容器内外部的气压可以通过呼吸管内原有存储的气体进出进行平衡，但同时又不会使外部新鲜空气进入保温容器内部。因此，本实施例中所述无机材料相变储热换热装置的内部通过所述呼吸管33及加料孔38