一种换热系统及其换热器技术方案

本发明专利技术公开了一种换热器，包括内层管和套设在其外周的外层管，内层管用于流通高温热流体，内层管和外层管之间填充有储能物质，储能物质中浸设有可通电发热的金属骨架发热体。本申请提供的换热器能够将通电后的金属骨架发热体和高温热流体作为热源实现供热，具有供热方式多样化、热源不单一的特点；同时储能物质可存储部分热源释放的热能，在无热源状态下作为一次热源进行供热，实现了节约能源的效果。本发明专利技术还公开了一种具有上述换热器的换热系统，其可利用多种方式供热、并具有节省能源的特点。

A Heat Exchange System and Its Heat Exchanger

The invention discloses a heat exchanger, which comprises an inner tube and an outer tube arranged on its periphery. The inner tube is used for circulating high-temperature heat fluids. An energy storage material is filled between the inner tube and the outer tube, and the energy storage material is immersed with an electrically electrically heated metal skeleton heater. The heat exchanger provided in this application can use the electrified metal skeleton heater and high temperature hot fluid as heat source to realize heating, which has the characteristics of diversified heating modes and different heat sources. At the same time, the energy storage material can store the heat energy released by part of the heat source and heat supply as a primary heat source in the state of no heat source, thus saving energy is realized. The effect of energy. The invention also discloses a heat exchange system with the above heat exchanger, which can use various ways of heating and has the characteristics of saving energy.

【技术实现步骤摘要】
一种换热系统及其换热器
本专利技术涉及储能换热
，更具体地说，涉及一种换热器。此外，本专利技术还涉及一种包括上述换热器的换热系统。
技术介绍
换热器是一种将热源中的热能传递给其他介质、实现温度调节的设备，被广泛应用于化工、石油、动力等行业，还常被用来调控空间的温度与湿度。随着生活品质的提高，人们对室内环境舒适度的要求越来越高，室温是影响室内舒适度的重要因素之一。日常生活中，人们通常利用供暖系统或电暖片进行供热，一方面，上述供暖设备相互间独立使用，一种设备仅能够采取单一方式工作，无法利用多种方式实现供热；另一方面，上述供暖设备的使用会大幅度增加能源的消耗。综上所述，如何提供一种可储存过余能源，在需要时释放达到能量互补、供热方式多样化的换热器，是目前本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种换热器，可储存过余能源，在需要时释放达到能量互补；同时可采用多种方式供热。本专利技术的另一目的是提供一种包括上述换热器的换热系统。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种换热器，包括可流通高温热流体的内层管和套接于所述内层管外周的外层管，所述内层管和所述外层管之间填充有储能物质，还包括浸设于所述储能物质的金属骨架发热体，所述金属骨架发热体可通电发热。优选的，所述内层管和所述外层管之间设有用于监测温升状况的温感热电偶。优选的，所述内层管和/或所述外层管为铜铝合金结构件。优选的，所述外层管的外侧壁设有用于加快换热的翅肋。优选的，所述换热器包括多个并排设置的换热柱，所述换热柱包括嵌套连接的一个所述内层管和一个所述外层管，各所述内层管的一端通过进水管连通、另一端通过出水管连通。优选的，所述金属骨架发热体为泡沫状的电阻丝。优选的，所述金属骨架发热体外表面涂设有无机陶瓷釉层。一种换热系统，包括上述任意一种换热器，还包括：温湿度监测仪，用于监测室内温度和湿度、并将监测结果发送至中控器，所述温湿度监测仪与所述中控器连接；中控器，用于控制所述换热器，当室内湿度高于预设值时控制所述换热器增大散热量，达到焓湿舒适点；当室内湿度低于预设值时控制所述换热器减少散热量，达到焓湿舒适点，所述中控器与所述换热器连接。优选的，还包括与所述中控器连接的空气加湿器，所述中控器能够在室内湿度低于预设值时控制所述空气加湿器启动。优选的，所述中控器连接有用于监测室内移动热源的红外线热像仪，所述中控器能够在所述红外线热像仪检测到室内存在移动热源时启动控制功能。本专利技术提供换热器的包括内层管和套设在其外周的外层管，内层管用于流通高温热流体，内层管和外层管之间填充有储能物质，储能物质中浸设有可通电发热的金属骨架发热体。换热器呈双层管状结构，内层可流通高温热流体，内外层之间设有储能物质和金属骨架发热体。在工作过程中，可以为金属骨架发热体通电使其发热，发热后热能一部分通过储能物质发散到换热器外部环境中，一部分被储能物质存储于储能物质内部。用于断电时进行二次释放热能，对室温进行调节；也可以在内层管中通入热水等高温热流体，高温热流体作为热源，其热能一部分并通过储能物质将热量散发到环境中，一部分存储于储能物质。本申请提供的换热器能够通过电能和高温热流体实现散热过程，具有供热方式多样化的特点。另外，高温热流体和电能均会将产生的热量传递至储能物质，储能物质对热源散发的部分热量进行存储，在无电或者无高温热流体的情况下储能物质能够作为一次热源向环境散热，起到节约能源的作用。进一步的，本申请提供的换热器还可根据使用环境的需求，采用上进上出或下进下出或上进下出的连接方式对换热器进行供水，保障换热器的美观，具体连接方式可根据相关规范和实验测定进行科学灵活的连接。本申请还提供一种包括上述换热器的换热系统，能够利用高温热流体和电能工作，同时可节省能源。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的换热器的俯剖图；图2为本专利技术所提供的换热器的侧剖图；图3为本专利技术所提供的两组换热柱的连接状态示意图；图4为本专利技术所提供的换热系统的控制原理图。图1-4中的附图标记为：外层管1、储能物质2、翅肋3、温感热电偶4、金属骨架发热体5、内层管6、丝扣7、循环水泵8、进水管9、电源线10、出水管11、红外线热像仪12、温湿度监测仪13、空气加湿器14；电能控制器01、稳压器02、PLC主控器03。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种换热器，可储存过余能源，在需要时释放达到能量互补；同时可利用电能和高温热流体实现供热，换热器的热源来源广泛，可以是电能，也可以是秸秆、煤炭、化石能源等。本专利技术的另一核心是提供一种包括上述换热器的换热系统。请参考图1-4，图1为本专利技术所提供的换热器的俯剖图；图2为本专利技术所提供的换热器的侧剖图；图3为本专利技术所提供的两组换热柱的连接状态示意图；图4为本专利技术所提供的换热系统的控制原理图。本专利技术提供一种换热器，包括可流通高温热流体的内层管6和套接于内层管6外周的外层管1，内层管6和外层管1之间填充有储能物质2，还包括可通电发热、且浸设于储能物质2的金属骨架发热体5。具体的，换热器呈双层管状结构，内层管6中流通有高温热流体，在实际使用过程中通常采用循环热水作为高温热流体，其中循环热水的热能可以直接利用电能自加热产生，也可以来自太阳能热水器或者生活废水余热，还可以来自秸秆、城市垃圾锅炉、工业余热、化工热反应堆产生的热量，以便换热器能够适用于分户采暖和城市、农村的集体供暖。循环热水工作时通常配备有循环水泵8，循环水泵8与换热器的出水口连接。外层管1设置在内层管6的外周，可以采用方形管做为外层管1，其中方形管横截面的尺寸可以具体为长15cm、宽12cm。内层管6外壁和外层管1内壁围成的腔体称为储能腔，储能腔内填充有储能物质2。储能物质2应当具有高热熔性，例如，可具体采用60％石蜡、36％石墨的混合络合物以及4％稳定剂作为储能物质2，该组分的储能物质2吸热至85℃可相变成液态，热值约为1500J/g。在工作过程中储能物质2吸收热量并升高至一定温度相变成液态、并将热源散发的部分热量进行储存。在加工制作过程中，可以先对储能腔做抽真空处理，并使金属骨架发热体5嵌套在内层管6外周，而后加热储能物质2直至其符合牛顿流体力学的流体状态，在储能物质2不含气泡的状态下利用负压将其吸入储能腔内部，完成储能物质2的填充，经超声波震荡，再次将气泡导出。金属骨架发热体5浸设在储能物质2中，并与外界电源连通，起到均匀散热、提高储能物质2吸热效率、加快换热器内部热传导的作用。其中，金属骨架发热体5通电所需的电能可以来源于市政电网电能，也可以来自用户的风力发电、太阳能光伏发电、生物质燃料热电机组发电等方式产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换热器，其特征在于，包括可流通高温热流体的内层管(6)和套接于所述内层管(6)外周的外层管(1)，所述内层管(6)和所述外层管(1)之间填充有储能物质(2)，还包括可通电发热、且浸设于所述储能物质(2)的金属骨架发热体(5)。

【技术特征摘要】
1.一种换热器，其特征在于，包括可流通高温热流体的内层管(6)和套接于所述内层管(6)外周的外层管(1)，所述内层管(6)和所述外层管(1)之间填充有储能物质(2)，还包括可通电发热、且浸设于所述储能物质(2)的金属骨架发热体(5)。2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述内层管(6)和所述外层管(1)之间设有用于监测温升状况的温感热电偶(4)。3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述内层管(6)和/或所述外层管(1)为铜铝合金结构件。4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述外层管(1)的外侧壁设有用于加快换热的翅肋(3)。5.根据权利要求1-4任意一项所述的换热器，其特征在于，所述换热器包括多个并排设置的换热柱，所述换热柱包括嵌套连接的一个所述内层管(6)和一个所述外层管(1)，各所述内层管(6)的一端通过进水管(9)连通、另一端通过出水管(11)连通。6.根据权利要求1-4任意一项所述的换热器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐子姝，刘胜男，
申请(专利权)人：吉林建筑大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22