一种供暖用满液式蓄热器的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及建筑供暖技术领域，尤其涉及一种供暖用满液式蓄热器。

背景技术：
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在全球能源短缺、环境污染日益严重的大背景下，以煤作为供暖供热主要的燃料，显然已经无法满足当下社会发展的需要，因此，煤改清洁能源迫在眉睫，这对于供暖供热极为重要。目前清洁能源大致分为太阳能、风能等，利用风能和太阳能所产生的电能，结合相变蓄热，将电能转换为热能进行存储，用于建筑的供暖，有助于节能降低运行费用。同样也适用在城镇居民的供暖问题上，利用电力的调峰，在冬季用电较少的夜晚(谷电)，进行蓄热，在用电较高的白天(峰电)，进行供暖，从而达到节能环保、降低运行费用的目的。

相变蓄热，是一种以相变储能材料为基础的高新储能技术。在供暖供热上，主要是利用相变蓄热中的固液相变，来解决热能供给与需求失配的矛盾。但是，现有的变相蓄热装置，存在诸多问题：其一，相变材料在固液相变的过程中，体积会变大变小，如果不能在装置蓄热后，装置内的相变材料填充满，装置内将会留有较大空，影响整体的蓄能效果；其二，相变材料在固液相变过程中，如果受热不均，极易出现过冷过热现象，形成隔热层，影响蓄热器的整体蓄热效果。

技术实现要素：
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本实用新型提供了一种供暖用满液式蓄热器，它结构简单，通用性较强，可通过观察相变材料在固液转换过程中，在罐体内所处的高度，及时调整罐体内的相变材料，保证蓄热器最佳的蓄热效果，各个管路采用均匀布设的方式，使变相材料受热均匀，可以有效防止过冷过热现象的发生，避免形成隔热层，大大提高了蓄热效果，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种供暖用满液式蓄热器，包括一罐体及设置在罐体内的保温层，在下部的罐体内设有一进水管，进水管的外端伸出罐体侧壁与加热装置的供水管路相连通，在上部的罐体内设有一出水管，出水管的外端伸出罐体侧壁与加热装置的出水管路相连通，在进水管与出水管之间的罐体内竖直设有第一螺旋盘管，第一螺旋盘管的底端固设在罐体内的进水管上，并与其相连通设置，第一螺旋盘管的顶端与一套设在第一螺旋盘管外侧的第二螺旋盘管的顶端通过第一上横管相连通，第二螺旋盘管的底端通过第一下横管与竖直设置在第一螺旋盘管内的第一竖管相连通，第一竖管固连在出水管上并与其相连通设置；在罐体顶部活动卡设一排气阀，在罐体侧壁上设有一温度传感器，所述温度传感器与控制装置相连。

优选的，在第一螺旋盘管四周分别自上而下竖直设有一连接其各层螺旋管的第一固定板；在第二螺旋盘管四周分别自上而下竖直设有一连接其各层螺旋管的第二固定板。

优选的，所述温度传感器为两个，一个设置在靠近进水管一侧的罐体下部，另一个设置在靠出水管一侧的罐体上部。

优选的，在出水管下方的罐体侧壁上有一观察镜。

优选的，所述排气阀与观察镜均为中空玻璃结构。

优选的，在第一螺旋盘管与第二螺旋盘管之间的罐体内还设有第三螺旋盘管，第三螺旋盘管底端与第一螺旋盘管的底端一同并联在罐体内的进水管上，并与其相连通设置，第三螺旋盘管的顶端与一套设在第三螺旋盘管外侧的第四螺旋盘管的顶端通过第二上横管相连通，所述第四螺旋盘管设置在第二螺旋盘管内，第四螺旋盘管的底端通过第二下横管与第二竖管相连通，所述第二竖管竖直设置在第三螺旋盘管与第四螺旋盘管中间，第二竖管与第一竖管一同并连在出水管上并与其相连通设置，在第三螺旋盘管四周分别自上而下竖直设有一连接其各层螺旋管的第三固定板；在第四螺旋盘管四周分别自上而下竖直设有一连接其各层螺旋管的第四固定板。

优选的，所述第一螺旋盘管、第二螺旋盘管、第三螺旋盘管与第四螺旋盘管各层螺旋管之间的间距小于30mm。

优选的，所述第一螺旋盘管与第二螺旋盘管之间的间距小于40mm。

优选的，所述第三螺旋盘管与第四螺旋盘管之间的间距小于40mm，第三螺旋盘管与第一螺旋盘管、第四螺旋盘管与第二螺旋盘管之间的间距均小于40mm。

优选的，所述第二螺旋盘管与罐体内壁之间的距离小于25mm。

本实用新型采用上述结构，具有结构简单，通用性较强，可通过观察相变材料在固液转换过程中，在罐体内所处的高度，及时调整罐体内的相变材料，保证蓄热器最佳的蓄热效果，各个管路采用均匀布设的方式，使变相材料受热均匀，可以有效防止过冷过热现象的发生，避免形成隔热层，大大提高了蓄热效果。

附图说明：

图1为本实用新型的剖视结构示意图。

图2为图1中第一螺旋盘管与第二螺旋盘管的俯视结构示意图。

图3为第一螺旋盘管与第二螺旋盘管的立体结构示意图。

图4为本实用新型的剖视结构示意图。

图中，1、罐体；2、保温层；3、进水管；4、出水管；5、第一螺旋盘管；6、第二螺旋盘管；7、第一上横管；8、第一下横管；9、第一竖管；10、排气阀；11、温度传感器；12、第一固定板；13、第二固定板；14、观察镜；15、第三螺旋盘管；16、第四螺旋盘管；17、第二上横管；18、第二下横管；19、第二竖管；20、第三固定板；21、第四固定板。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

实施例1：

如图1-3中所示，一种供暖用满液式蓄热器，包括一罐体1及设置在罐体1内的保温层2，在下部的罐体1内设有一进水管3，进水管3的外端伸出罐体1侧壁与加热装置的供水管路相连通，在上部的罐体1内设有一出水管4，出水管4的外端伸出罐体1侧壁与加热装置的出水管路相连通，在进水管3与出水管4之间的罐体1内竖直设有第一螺旋盘管5，第一螺旋盘管5的底端固设在罐体1内的进水管3上，并与其相连通设置，第一螺旋盘管5的顶端与一套设在第一螺旋盘管5外侧的第二螺旋盘管6的顶端通过第一上横管7相连通，第二螺旋盘管6的底端通过第一下横管8与竖直设置在第一螺旋盘管5内的第一竖管9相连通，第一竖管9固连在出水管4上并与其相连通设置；在罐体1顶部活动卡设一排气阀10，在罐体1侧壁上设有一温度传感器11，所述温度传感器11与控制装置相连。

优选的，在第一螺旋盘管5四周分别自上而下竖直设有一连接其各层螺旋管的第一固定板12；在第二螺旋盘管6四周分别自上而下竖直设有一连接其各层螺旋管的第二固定板13。有效的将第一螺旋盘管5与第二螺旋盘管6固定住，防止水流经过时设备产生晃动，使设备运行更稳定。

优选的，所述温度传感器11为两个，一个设置在靠近进水管3一侧的罐体1下部，另一个设置在靠出水管4一侧的罐体1上部。当达到所需温度时，可以通过温度传感器11，将温度信号传递给加热装置的控制装置，控制装置停止对蓄热器的供热；当温度不足时，温度传感器给加热装置的控制装置传递信号，开启对蓄热器的供热。

优选的，在出水管4下方的罐体1侧壁上有一观察镜14。及时从水平角度判断相变材料在罐体1内的高度，及时作对应对与调整。

优选的，所述排气阀10与观察镜14均为中空玻璃结构。更好阻热，防止热量外泄。

本装置在使用前，需要事先将进水管3与加热装置的供水管路连接，出水管4与加热装置的出水管路连接，并将相变材料从排气阀10内注入罐体1内，并观察相变材料在罐体内的高度，因为每种相变材料固液转换时的体积不一致，需要通过排气阀10以及观察镜14来观察相变材料在罐体内的高度，当固液转换体积最大，仍未能填充满罐体1时，可以继续从排气阀10内注入相变材料，以及时调整相变材料在罐体内的容量，使本装置的蓄热效果达到最佳状态。当使用时，热水经进水管3进入罐体1内，经第一螺旋盘管5向上逐层推进，并从第一螺旋盘管5的顶端经第一上横管7流入第二螺旋盘管6，并逐层向下流淌，至第一下横管8后从第一竖管9流入出水管4内，完成一个循环，由于第一螺旋盘管5与第二螺旋盘管6均匀的分布在罐体1内，保证了罐体1内的相变材料均匀受热，使整个相变材料较为均匀的接收热量，防止由于受热不均导致了蓄热效果差的问题，同时，相变材料如果受热不均，容易导致其在固液转换时出现过冷过热的现象，相变材料受热一侧变为液体，而未受热的一侧则仍是固体，固液交汇容易形成隔热层，影响蓄热器的整体蓄热效果。

实施例2：

如图4所示，在第一螺旋盘管5与第二螺旋盘管6之间的罐体内还设有第三螺旋盘管15，第三螺旋盘管15底端与第一螺旋盘管5的底端一同并联在罐体1内的进水管3上，并与其相连通设置，第三螺旋盘管15的顶端与一套设在第三螺旋盘管15外侧的第四螺旋盘管16的顶端通过第二上横管17相连通，所述第四螺旋盘管16设置在第二螺旋盘管6内，第四螺旋盘管16的底端通过第二下横管18与第二竖管19相连通，所述第二竖管19竖直设置在第三螺旋盘管15与第四螺旋盘管16中间，第二竖管19与第一竖管9一同并连在出水管4上并与其相连通设置，在第三螺旋盘管15四周分别自上而下竖直设有一连接其各层螺旋管的第三固定板20；在第四螺旋盘管16四周分别自上而下竖直设有一连接其各层螺旋管的第四固定板21。

优选的，所述第一螺旋盘管5、第二螺旋盘管6、第三螺旋盘管15与第四螺旋盘管16各层螺旋管之间的间距小于30mm。

优选的，所述第一螺旋盘管5与第二螺旋盘管6之间的间距小于40mm。

优选的，所述第三螺旋盘管15与第四螺旋盘管16之间的间距小于40mm，第三螺旋盘管15与第一螺旋盘管5、第四螺旋盘管16与第二螺旋盘管6之间的间距均小于40mm。

优选的，所述第二螺旋盘管5与罐体1内壁之间的距离小于25mm。

当供热面积增大时，可以选用更大的罐体1，在罐体1增大的同时，需要更多的螺旋盘管来平衡罐体1内的相变材料，防止出现过冷过热的现象。为此，在第一螺旋盘管5与第二螺旋盘管6内增设第三螺旋盘管15与第四螺旋盘管16，使更多的螺旋盘管来加热罐体1内的相变材料，蓄热效果好。同时，将第三螺旋盘管15与第四螺旋盘管16设置在第一螺旋盘管5与第二螺旋盘管6之间，也是为了平衡进水管3的热水流量，使其平均的流入到第一螺旋盘管5与第三螺旋盘管15内，制热效果好。

上述实施例2为了供应较大供热建筑面积以上，当建筑面积还需增加时，可参照实施例2，第一螺旋盘管5与第二螺旋盘管6为一级管，第三螺旋盘管15与第四螺旋盘管为二级管，依次增加三级管、四级管等等，所述三级管设置在二极管内，四级管设置在三极管内。

本装置的加热装置可与电加热器相连：

本装置的蓄热器与电加热器并联在一起，电加热器给蓄热器供热水，同时给取暖器供热，当蓄热器蓄满热量时，温度传感器11给电加热器的控制装置传递信号，停止给蓄热器供热，单独给取暖器供热。当谷电时电加热器同时给蓄热器和取暖器供热，峰电时电加热器停止运行，由蓄热器单独给取暖器供热，以达到节能的效果。

本装置可与空气源热泵相连：原理同电加热器一样。

本装置可与燃气能相连：

本装置的蓄热器与燃气能串联在一起，燃气能同时给蓄热器和取暖器供热，当蓄热器达到温度时，燃气能停止加热，由蓄热器单独给取暖器供热，有效的降低了燃气的运行费用，以达到节能的效果。采用相变材料作为热存储装置，可以大幅降低燃气设备的体积，其储热密度是用热水储热体积的十分之一，大大提高了空间利用率。

本装置可与太阳能相连：

本装置的蓄热器与太阳能、电加热器串联在一起，当太阳光充足时，太阳能热水同时给蓄热器和取暖器供暖。太阳光不充足时，配合电加热器给蓄热器和取暖器供热，当蓄热器达到温度时，温度传感器11给电加热器的控制装置传递信号，电加热器停止工作，停止给蓄热器供热，由蓄热器单独给取暖器供暖，以达到节能的效果。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。