一种经济型砂粒蓄热包块、制备方法及用途技术

本发明专利技术公开了一种经济型砂粒蓄热包块、制备方法及用途。属于太阳能利用、废热循环利用技术领域。它由蓄热砂粒、外壳和、或导热剂、防护袋组成。不仅资源丰富，物美价廉，而且结构简单，蓄热快，清洁干爽，便于携带、清洗与消毒，生态环保，安全节能，适合工厂、实验室、办公室、住宅、饭店等场所采用，市场前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种经济型砂粒蓄热包块、制备方法及用途。属于太阳能利用、废热循环利用

技术介绍
随着我国经济社会的发展，石油、天然气、煤炭等化石能源的快速消耗，能源供需矛盾的日益加剧，国家能源安全问题凸显。太阳能利用、工业废热乃至家庭废热的循环利用，成为了节能环保领域研宄的热点。目前研宄较多的是相变蓄热技术，虽然蓄热量较大，但也存在相变蓄热材料成本较高，难以大面积推广的问题。对家庭热管理来说，除了空调、热力集中供暖系统、地暖等高能耗的成熟技术和太阳能热水器之外，光伏发电尚处于起步阶段，成本很高，需靠政府补贴才能推广，缺乏低成本太阳能蓄热供热技术。对家庭或饭店炒菜来说，经常遇到的麻烦是，冷天气因为热菜品和室温之间温差很大，前面炒的热菜一会儿就凉了，全部炒完或者客人晚到的时候菜品就凉了，又需用微波炉去热，浪费电能，还影响菜品鲜味和口感。另外冬天很多家庭用热水袋暖被窝，经常发生热水泄漏，弄湿被窝之外，还引起烫伤，存在安全隐患。针对以上问题，为了降低太阳能、废热利用的蓄热成本，本专利技术按就地取材原则，开发基于资源特别丰富、物美价廉的砂粒作为蓄热体的新技术。
技术实现思路
本专利技术公开了一种经济型太阳能利用和废热循环利用的技术方案，设计了一种结构简单的砂粒蓄热包块，并公开了其制备方法和用途。所述经济型砂粒蓄热包块、制各方法及用途，其特征在于包块由外壳底部1、蓄热砂粒2、外壳上盖3和、或导热剂、防护袋组成，包块中的蓄热砂粒为河砂、湖砂、山砂、海砂、沙漠砂、人工砂、矿砂、石英砂、金刚砂中的至少一种。优选的方案是外壳上盖带有接口 4。所述蓄热砂粒虽然单位质量的蓄热量不如相变蓄热材料，比热小于水，但密度较大，升温较快，生态环保，安全节能，作为低成本蓄热体，经济耐用，便于携带、清洗与消毒，适合化工、热电、建筑、餐饮等行业采用，市场前景广阔。【附图说明】图1长方体砂粒蓄热包块结构示意图。图2圆柱体砂粒蓄热包块结构示意图。1、外壳底部2、蓄热砂粒3、外壳上盖4、接口【具体实施方式】具体来说，上述蓄热砂粒的粒度为20nm-100mm，较好的粒度为3 ym-30mm，最好的粒度为20 μ m-5mm。综合考虑市售天然砂、人工砂、矿砂、石英砂、金刚砂等的实际粒度、导热能力、原料和粉碎加工成本等因素，确定适宜的砂粒粒度。一般来说，导热性差的砂粒或市售细颗粒成本不高的砂粒，采用较小粒度，改善蓄热性能，提高蓄热供热速度。所述蓄热砂粒，当不含金刚砂的蓄热砂粒单独蓄热时，优选搭配导热剂使用快速蓄热放热，所述导热剂为石墨、碳纤维、碳粉、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、金属粉中的至少一种，可以是无孔或多孔结构的导热剂粉末。所述金属粉是指导热性好、价格不太高的铝、铜、铁、硅粉及其合金的粉末，优选铜粉、铝粉、硅粉。所述导热剂用量为整个蓄热砂粒质量的0.1_30%，优选的用量为0.3-20%，最好的用量为0.5-15%。视导热剂导热性能和价格确定用量，如石墨、碳纤维、氮化铝、金属粉等用量可以较少，比如0.1_5%，而氧化铝、氧化镁、氧化锌等可以用量可加一些，如3-30%。所述包块的外壳材质为碳钢、不锈钢、铝、铜、合金、塑料、橡胶、木、竹、陶瓷、玻璃中的一种，优选的外壳材质为镀层碳钢、不锈钢、铝、合金、陶瓷、防晒导热塑料或橡胶中的至少一种，可以是复合材料。可以是透明的塑料、橡胶或玻璃，浅色砂粒最好搭配深色导热剂使用；也可以是不透明的金属、合金，优选的方案是进行金属表面黑化处理减少反射，或涂黑度较大的深色，利于辐射蓄热。优选的外壳方案是上盖带有接口，可以抽真空或充氮气、氩气或氦气等惰性气体，那些容易被空气氧化的导热剂使用寿命就能大为提高。外壳可以是单层或带真空夹层的双层，还可以倒圆角增加安全性。同时，本专利技术公开了砂粒蓄热包块的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:I)将河砂、湖砂、山砂、海砂、沙漠砂、人工砂、矿砂、石英砂、金刚砂中的至少一种，洗净，粉碎和、或过筛，得到指定粒度的蓄热砂粒；2)将所述指定粒度的一种或多种蓄热砂粒，和、或导热剂，通过搅拌、研磨或球磨等方法混合均匀，装入蓄热砂粒外壳内密封制得砂粒蓄热包块；和、或3)当有容易被空气氧化的导热剂存在时，通过外壳上带有的接口抽真空或充氮气、氩气或氦气等惰性气体，然后密封保护，制得砂粒蓄热包块。为了说明本专利技术如何实施，公开上述方法制得的砂粒蓄热包块的用途，包括但不限于这些用途。该砂粒蓄热包块可作为廉价的太阳能蓄热体使用，在屋顶、阳台、车上、空地、海上等很多场所蓄集太阳能。优选的方案是将砂粒蓄热包块放在充满阳光的密闭透明容器内，底部垫泡沫等绝热保温垫块，减少对流、传导散热，提高蓄热效果。该砂粒蓄热包块可作为高温炉、燃气灶等有辐射散热或废热的场所，达到减少辐射散热、改善工作热环境，同时蓄集热能的目的。对于高温炉、燃气灶四周等温度较高的场所，优选的外壳材质是耐高温的不锈钢或陶瓷，以便损坏外壳。对家庭或饭店炒菜来说，经常遇到的麻烦是，冷天气因为热菜品和室温之间温差很大，前面炒的热菜一会儿就凉了，等全部炒完或者客人晚到的时候，又需用微波炉去热，浪费电能，还影响菜品鲜味和口感。本专利技术提供的砂粒蓄热包块蓄热后，可作为保温箱、保温桶中的热菜、热面包等食品热损失的主动补偿热源，使热食品与存放环境之间的温差大幅降低，保温时间大大延长。砂粒蓄热包块蓄热后，可作为沙浴理疗床的热源，可以加热洗碗水提高洗涤效率。还可以替代热水袋暖被窝、暖手、暖脚、温肚子，优选的方案是包块外壳的外面包覆无纺布或塑胶的防护袋(未在图中画出)，间接接触皮肤，达到防烫或防油、防尘的目的。砂粒蓄热包块蓄热后，可作为反应原料预热、化学反应器或设备管道的辅助热源，降低能耗。作为上述用途时，当体系需热量较多时，优选的方案是准备2个以上的砂粒蓄热包块，交替使用，至少有一个蓄热，至少有一个能供热。本专利技术不局限于上述为了说明实施方法的方案，任何在本专利技术方案启示下，作出的形状、结构、组成的近似改良方案，均落在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种经济型砂粒蓄热包块、制备方法及用途，其特征在于包块由蓄热砂粒、外壳和、或导热剂、防护袋组成，包块中的蓄热砂粒为河砂、湖砂、山砂、海砂、沙漠砂、人工砂、矿砂、石英砂、金刚砂中的至少一种。2.—种砂粒蓄热包块，其特征在于蓄热砂粒的粒度为20nm-100mm，较好的粒度为3 μ m-30mm,最好的粒度为20 μ m-5mm。3.—种砂粒蓄热包块，其特征在于不含金刚砂的蓄热砂粒单独蓄热时，优选搭配导热剂使用快速蓄热放热，所述导热剂为石墨、碳纤维、碳粉、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、金属粉中的至少一种，导热剂用量为整个蓄热砂粒质量的0.1_30%，优选的用量为0.3-20%，最好的用量为0.5-15%。4.一种砂粒蓄热包块，其特征在于包块的外壳材质为碳钢、不锈钢、铝、铜、合金、塑料、橡胶、木、竹、陶瓷、玻璃中的一种，优选的外壳材质为镀层碳钢、不锈钢、铝、合金、陶瓷、防晒导热塑料或橡胶中的一种，最好是外壳上带有接口，可以抽真空或充氮气、氩气或氦气等惰性气体，提高导热剂使用寿命。5.一种砂粒蓄热包块的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 1)将河砂、湖砂、山砂、海砂、沙漠砂、人工砂、矿砂、石英砂、金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经济型砂粒蓄热包块、制备方法及用途，其特征在于包块由蓄热砂粒、外壳和、或导热剂、防护袋组成，包块中的蓄热砂粒为河砂、湖砂、山砂、海砂、沙漠砂、人工砂、矿砂、石英砂、金刚砂中的至少一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李也蔚，
申请(专利权)人：李也蔚，
类型：发明
国别省市：湖南;43