跨季度毛细管相变能蓄热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种跨季度毛细管相变能蓄热装置，其结构包括集热器、毛细管蓄热箱以及热泵机组，集热器的液体出口和毛细换热管的入口通过第一循环管相连通，集热器和液体入口和毛细换热管的出口通过第二循环管相连通，在第二循环管上安装有第一阀门，毛细管蓄热箱和热泵机组之间通过第三循环管相连通，第二循环管和热泵机组之间通过第四循环管相连通，在第一循环管或第二循环管上安装有循环泵，在第三循环管上安装有第二阀门，在第四循环管上安装有第三阀门。本实用新型专利技术能够将夏季太阳能或空调排热蓄存起来，供冬季采暖使用，实现清洁供暖。而且工程造价和供暖费用都很低，易于推广，有巨大的经济、社会和环境效益。社会和环境效益。社会和环境效益。

【技术实现步骤摘要】
跨季度毛细管相变能蓄热装置


[0001]本技术涉及一种蓄热装置，具体地说是一种跨季度毛细管换热相变蓄热装置。

技术介绍

[0002]多年来，北方采暖地区的冬季供暖是造成冬季雾霾天气最重要的原因，为解决这一问题，近年来推行了煤改电、煤改气以及地热供暖及各种热泵供暖技术，取得了一定的效果，同时也带来了采暖费用高等一系列问题，但归根结底并没有从根本上解决北方地区冬季供暖问题。
[0003]无论在哪里，夏季的太阳能永远是过剩的，当前蓄热技术的发展完全可以将夏季的太阳能储存起来用于冬季建筑供暖。以前建筑节能水平较低，能耗较大，以居住建筑为例，冬季设计采暖热指标为：45～65w/
㎡
，年供暖需求为：80~120kWh/
㎡
。蓄热技术以水蓄热为主，如果采用跨季度蓄热技术，夏季储存太阳能用于冬季供暖，将使得蓄热体容积过大，工程造价较高，基本不具备可行性。随着建筑节能工作的开展，建筑节能水平大幅度提高，建筑冬季采暖设计热负荷指标及年供暖需求均大幅度降低，被动式超低能耗建筑的冬季采暖设计热负荷指标达到：10~15 w/
㎡
，年供暖需求为：13~23kWh/
㎡
。
[0004]现有的太阳能供暖技术基本都是利用冬季太阳能供暖，蓄热周期为一昼夜，属于短周期蓄热，蓄热介质为水，冬季太阳辐射强度很低，日照时间很短，利用冬季太阳能供暖必然造成太阳能集热面积过大，使得根本无法布置大规模的太阳能集热器，太阳能的保证率不足30%，同时还需要全复合辅助的备用热源，以防止没有太阳的阴天和雨雪天气不能供暖。
[0005]个别太阳能厂家也做过一些跨季度太阳能水蓄热供暖实验工程，蓄热介质依然是水，蓄热体太大，动辄十几万甚至几十万立方米的蓄热体，不但工程造价高，而且蓄热体布置也很难，不具备实用性。这也是太能供暖只停留在理念阶段而不能走入实用的原因。
[0006]在跨季度蓄热领域，地埋管地源热泵实现跨季度太阳能虚热也是一种可行的方法，这种蓄热方式是利用地下岩土体蓄热，存在蓄热温度较低，需要大面积布置地埋管土壤换热器的区域，由于现在城市的居住小区地下满布车库，基本不具备建造条件。再者利用地埋管土壤换热器蓄热改变了地下岩土体的温度及湿度场，对地下微生物生态有何影响尚不清楚。严格说起来，利用地埋管土壤换热器的岩土体蓄热属于工程，不能算作一种蓄热装置，工程造价还是比较高的。个别地方有利用矿坑水和地下含水层实现太阳能跨季度虚热的工程，都是基于特殊的地层构造而建造的，并不具备普遍性。

技术实现思路

[0007]本技术的目的就是提供一种跨季度毛细管换热相变蓄热装置，以解决现有跨季度蓄热装置成本高、占地面积大、不适用于现在的城市建筑的问题。
[0008]本技术是这样实现的：一种跨季度毛细管相变能蓄热装置，包括：
[0009]集热器，用于收集热量并将热量传输至液体介质中。
[0010]毛细管蓄热箱，包括保温外壳，在所述保温外壳内设置有毛细管换热器，在所述保温外壳内填充有低温相变介质，通过低温相变介质的相变向毛细换热管换热器内的介质释放或吸收热量。
[0011]第一循环管，用于连接集热器的液体出口和毛细管换热器的入口。
[0012]第二循环管，用于连接集热器的液体入口和毛细管换热器的出口。
[0013]循环水泵，设置于第一循环管或第二循环管上，用于驱动液体介质循环流动。
[0014]第一阀门，设置于第二循环管上，用于连通或断开毛细管换热器进和第二循环管。
[0015]热泵机组，用于为建筑供热。
[0016]第三循环管，用于连接毛细换热管出口和热泵机组。
[0017]第四循环管，用于连接第二循环管和热泵机组。
[0018]第二阀门，设置于第三循环管上，用于断开或连通第三循环管。
[0019]以及第三阀门，设置于第四循环管上，用于断开或连通第四循环管。
[0020]所述毛细换热管包括相互平行的进水干管和出水干管，在所述进水干管和所述出水干管之间交错设置有多个进水支管和出水支管，相邻的一个所述进水支管和一个所述出水支管形成一个换热组，所述进水支管的一端和所述进水干管相连通，所述出水支管的一端和所述出水干管相连通，在一个换热组的所述进水支管和所述出水支管之间设置有若干毛细管，毛细管的两端分别和所述进水支管和所述出水支管相连通，所述毛细管中部向下弯曲延伸至所述毛细管蓄热箱的底部。
[0021]所述毛细管外径为3～5mm，间距30～50mm。
[0022]所述集热器为太阳能集热器或中央空调余热集热器或者为两者的串联状态。
[0023]所述低温相变介质为无机共晶盐类或石蜡类材料。
[0024]具体的，所述低温相变介质可以为Na2SO4
·
10H2O。
[0025]所述低温相变介质也可以为石蜡。
[0026]本技术能够将夏季太阳能或空调排热蓄存起来，供冬季采暖使用，实现清洁供暖。常温相变介质的蓄热温度小于100℃，结合热泵技术供热温度45～65℃，完全可以满足冬季居民供热的需求，本装置蓄热密度可达138 KWH/m3，对新建居住建筑，单位立方米的蓄热装置可以满足11～20
㎡
供暖要求。由于减少了夏季中央空调向环境的排热，降低了城市热岛效应，是真正的绿色供暖空调技术，没有任何污染。而且工程造价和供暖费用都很低，易于推广，有巨大的经济、社会和环境效益。
附图说明
[0027]图1是本技术的原理图。
[0028]图2是本技术毛细管蓄热箱的俯视图。
[0029]图3是图2的A
‑
A向视图。
[0030]图中：1、集热器；2、毛细管蓄热箱；3、热泵机组；4、第一循环管；5、第二循环管；6、第三循环管；7、第四循环管；8、循环水泵；9、第一阀门；10、第二阀门；11、第三阀门；2
‑
1、保温外壳；2
‑
2、低温相变介质；2
‑
3、进水干管；2
‑
4、出水干管；2
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5、进水支管；2
‑
6、出水支管；2
‑
7、毛细管。
具体实施方式
[0031]如图1所示，本技术包括集热器1、毛细管蓄热箱2以及热泵机组3，集热器1的液体出口和毛细换热管的入口通过第一循环管4相连通，集热器1和液体入口和毛细换热管的出口通过第二循环管5相连通，在第二循环管5上安装有第一阀门9，毛细管蓄热箱2和热泵机组3之间通过第三循环管6相连通，第二循环管5和热泵机组3之间通过第四循环管7相连通，在第一循环管4或第二循环管5上安装有循环泵，在第三循环管6上安装有第二阀门10，在第四循环管7上安装有第三阀门11。热泵机组3通过循环管路将热水供应至建筑内。
[0032]毛细管蓄热箱2包括保温外壳2
‑
1，保温壳体为密闭箱体，在保温外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跨季度毛细管相变能蓄热装置，其特征是，包括：集热器，用于收集热量并将热量传输至液体介质中；毛细管蓄热箱，包括保温外壳，在所述保温外壳内设置有毛细换热管，在所述保温外壳内填充有低温相变介质，通过低温相变介质的相变向毛细换热管内的介质释放或吸收热量；第一循环管，用于连接集热器的液体出口和毛细管换热器的入口；第二循环管，用于连接集热器的液体入口和毛细管换热器的出口；循环水泵，设置于第一循环管或第二循环管上，用于驱动液体介质循环流动；第一阀门，设置于第二循环管上，用于连通或断开毛细管换热器进和第二循环管；热泵机组，用于为建筑供热；第三循环管，用于连接毛细换热管换热器出口和热泵机组；第四循环管，用于连接第二循环管和热泵机组；第二阀门，设置于第三循环管上，用于断开或连通第三循环管；以及第三阀门，设置于第四循环管上，用于断开或连通第四循环管。2.根据权利要求1所述的跨季度毛细管相变能蓄热装置，其特征是，所述毛细管换热器包括相互平行的进水干管和出水干管，在所述进水干管和所述出水干管之间交错设置有多...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天平，安占法，郑晓亮，严雪峰，申东甫，黄如新，张振强，杨孟强，王云龙，石静璇，张鹏飞，杨贺，张孟浩，
申请(专利权)人：河北建工集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：