具有相变蓄热保温功能的供热管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有相变蓄热保温功能的供热管，它包括外保护管和套设在外保护管内的内金属管，在外保护管与内金属管外壁之间所形成的环状空间内填充有相变蓄热材料，在内金属管两端、外保护管内均套接有一个用于密封相变蓄热材料的密封件。本实用新型专利技术得到的具有相变蓄热保温功能的供热管通过采用双管道、并在管道之间填充相变蓄热材料，从而使得相变蓄热材料的密封不受管道铺设面积的影响，同时，大面积使用该管件时，还能减少相变蓄热材料的使用量，节省成本。

Heating pipe with the function of phase change heat storage and heat preservation

The utility model discloses a heating pipe with phase-change thermal storage function, which comprises an outer protection tube and is sheathed on the inner metal tube outer protection tube, the outer protection tube and the inner metal tube annular space formed between the outer wall is filled with phase change materials, including metal tube ends and outer protective tube are sheathed with a seal for sealing phase-change materials. With heating phase-change thermal storage function by using double pipe, tube and pipe between the filling phase change material of the utility model, so that the phase change material from the sealing pipe laying area, at the same time, a large area of the pipe, but also reduces the consumption of energy storage materials, cost savings.

【技术实现步骤摘要】
具有相变蓄热保温功能的供热管
本技术涉及太阳能供热系统中的热力管网
，具体涉及一种具有相变蓄热保温功能的供热管。
技术介绍
太阳辐射能量密度低且具有间歇性，到达地表的能量会受到天气、昼夜、季节等诸多因素的影响，辐射强度也在不断发生变化。为了能更加充分的利用太阳能，就需要在太阳辐射强的时候，将过剩的热量蓄集起来供辐射量不满足要求的时间使用。而相变蓄热材料作为一种能够储存热能的新型化学材料，经常用于太阳能供热系统中，如中国国家知识产权局于2015年4月22日公告的、公告号为204286186的一种相变蓄热单元。该相变蓄热单元通过在一密闭的壳体内设置盘管，并在该壳体内填充相变材料，进而实现热能的存储和释放。在使用过程中，相变材料在外部热量处于高峰期时，将热量存储起来，在外部热量较低时，再将热量释放出来。热量储存和释放阶段循环进行，就可以利用蓄热材料解决热能在时间和空间上的不协调性，达到能源高效利用和节能的目的。上述相变蓄热单元通过相变材料实现了太阳能的高效利用，但在铺设管道过程中，需要根据管道的铺设面积安装一密闭的壳体，故只能应用与小面积的管网铺设中，对于大面积的管道铺设，其应用并不实际，操作起来十分困难。因此，急需一种能够应用与大面积热网管道铺设的供热管。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是：现有热网管道铺设中，虽应用了相变材料对太阳能进行了高效利用，实现太阳能连续供热，但是只能应用与小面积的管网铺设，对于大面积的热网管道铺设并不适用。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：一种具有相变蓄热保温功能的供热管，其特征在于，它包括外保护管和套设在外保护管内的内金属管，在外保护管与内金属管外壁之间所形成的环状空间内填充有相变蓄热材料，在内金属管两端、外保护管内均套接有一个用于密封相变蓄热材料的密封件。通过采用双管道、并在管道之间填充相变蓄热材料，从而使得相变蓄热材料的密封不受管道铺设面积的影响，同时，大面积使用该管件时，还能减少相变蓄热材料的使用量，节省成本。具体的，采用上述管件铺设的热网管道在太阳辐射强，热网水温高于相变材料溶化温度时，热水热量通过内金属管管壁传到相变蓄热材料中，相变蓄热材料获得能量温度升高，达到溶化温度后逐渐发生相变，由固体变为液体，将热量蓄存起来，实现潜热蓄热；在太阳辐射不能满足要求，热网水温低于相变蓄热材料凝固温度时，相变蓄热材料中的热量通过内金属管管壁传到热水中，热水温度升高，而相变蓄热材料温度下降，达到凝固温度后逐渐发生相变，由液体变为固体，实现潜热的释放。进一步的，所述密封件由一个密封管和置于密封管两端的连接套管组成，所述连接套管套设在内金属管上，所述密封管的厚度与外保护管内壁和内金属管外壁的截面厚度一致。进一步的，所述相变蓄热材料分段设置，在相邻相变蓄热材料之间设有用于防止相邻相变蓄热材料混合的环形隔板，所述环形隔板竖向固定在外保护管内壁和/或内金属管外壁上。通过将相变蓄热材料分段设置并采用环形隔板进行分段密封后，在遇到坡度较大的管道安装时，可避免相变蓄热材料由固态变成液态或液态变成固态的过程中，出现向低处倾斜，分布不均的情况。进一步的，所述相变蓄热材料的体积小于外保护管与内金属管外壁之间所形成的环状空间的体积。该设置主要是为了在相变蓄热材料发生相变时，其体积变化具有足够的空间。进一步的，每一段相变蓄热材料的长度在5-10m之间。将相变蓄热材料的长度分段设置并限长后，能够确保相变蓄热材料在管件倾斜安装时，发生相变后不会出现向低处倾斜过多的情况，能够确保相变蓄热材料的均匀分布，使得蓄热及保温效果不会出现影响。与现有技术相比，本技术得到的具有相变蓄热保温功能的供热管具有如下优点：1、通过采用双管道、并在管道之间填充相变蓄热材料，从而使得相变蓄热材料的密封不受管道铺设面积的影响，同时，大面积使用该管件时，还能减少相变蓄热材料的使用量，节省成本。2、通过将相变蓄热材料分段设置并采用环形隔板进行分段密封后，在遇到坡度较大的管道安装时，可避免相变蓄热材料由固态变成液态或液态变成固态的过程中，出现向低处倾斜，分布不均的情况。附图说明图1为实施例中供热管中外保护管、相变蓄热材料以及内金属管之间的连接结构示意图；图2为图1中A-A的剖面结构示意图；图3为实施例中密封件与外保护管和内金属管的连接结构示意图。图中：外保护管1、相变蓄热材料3、内金属管4、环形隔板5、密封件6、密封管61、连接套管62。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。实施例：如图1-图3所示，本实施例提供的具有相变蓄热保温功能的供热管，它包括外保护管1和套设在外保护管1内的内金属管4，在外保护管1与内金属管4外壁之间所形成的环状空间内填充有相变蓄热材料3；所述相变蓄热材料3分段设置，每根外保护管1内至少设有两段相变蓄热材料3，每一段相变蓄热材料3的长度在5-10m之间；在相邻相变蓄热材料3之间设有用于防止相邻相变蓄热材料3混合的环形隔板5，所述环形隔板5竖向固定在外保护管1内壁和内金属管4外壁上；在内金属管4两端、外保护管1内均套接有一个用于密封相变蓄热材料3的密封件6；在外保护管1的内壁上设有一层保护层2。使用过程中，当内金属管4中热水温度高于溶化温度时，相变蓄热材料3通过内金属管4从热水中吸收热量并发生相变；当热水温度低于凝固温度时，相变蓄热材料3通过内金属管4相热水中释放热量并发生相变，从而使得管网的供热热水始终维持在系统供热温度的范围内。具体的，本实施例中的外保护管1为塑料管，采用聚乙烯制成；上述密封件6由一个密封管61和置于密封管61两端的连接套管62组成，所述连接套管62套设在内金属管4上，所述密封管61的厚度与外保护管1内壁和内金属管4外壁的截面厚度一致。为了给相变蓄热材料3提供足够的相变空间，在填充相变蓄热材料3时，相变蓄热材料3的体积小于外保护管1与内金属管4外壁之间所形成的环状空间的体积，具体的是环形空间内需预留出15﹪的空间。在本实施例中，上述环形隔板5与外保护管1和内金属管4一体成型或可拆卸地安装在外保护管1和内金属管4之间。在具体实施过程中，为了规范化热网管网的安装，同时提高管网的铺设效率，可对供热管进行预制。具体来说，是将外保护管1、相变蓄热材料3、内金属管4以及环形隔板5一体成型。安装时，将预制后的供热管端头对其后，采用密封件6将相邻两节供热管进行联接和密封。当然，如遇到特殊地形，也可对供热管进行现场制作。在对热网管网进行铺设时，需将管道都埋在冻土层以下，减少热量的损失，相变蓄热材料3在选用时，其溶化温度应高于供热要求温度，其凝固温度应低于溶化温度并高于供热要求温度。同时，外保护管1采用塑料管后，其导热系数也低，可以有效地减少相变蓄热材料3热量的流失。本技术可以实现全蓄、边供边蓄、直供、全蓄能供热四种模式。全蓄：在非采暖季，此系统可以将收集的太阳能蓄存到管网中的相变蓄热材料3中，等到供暖季时使用。此外，在非供暖季进行蓄热，可以改善埋管周围土壤的热环境，减小供暖季的管道失热量。热水在传输过程中与管道中蓄热材料进行换热，相变蓄热材料3发生相变，将热量以潜热形式储存起来。边蓄边供：在采暖季，当太阳辐射强度大时，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有相变蓄热保温功能的供热管，其特征在于，它包括外保护管（1）和套设在外保护管（1）内的内金属管（4），在外保护管（1）与内金属管（4）外壁之间所形成的环状空间内填充有相变蓄热材料（3），在内金属管（4）两端、外保护管（1）内均套接有一个用于密封相变蓄热材料（3）的密封件（6）。

【技术特征摘要】
1.一种具有相变蓄热保温功能的供热管，其特征在于，它包括外保护管（1）和套设在外保护管（1）内的内金属管（4），在外保护管（1）与内金属管（4）外壁之间所形成的环状空间内填充有相变蓄热材料（3），在内金属管（4）两端、外保护管（1）内均套接有一个用于密封相变蓄热材料（3）的密封件（6）。2.根据权利要求1所述的具有相变蓄热保温功能的供热管，其特征在于，所述密封件（6）由一个密封管（61）和置于密封管（61）两端的连接套管（62）组成，所述连接套管（62）套设在内金属管（4）上，所述密封管（61）的厚度与外保护管（1）内壁和内金属管（4）外壁的截面厚度一致。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖益民，黄浩天，张越，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆,50