本实用新型专利技术提供了一种储存光伏及峰谷电能的可控式相变蓄放热装置，包括电加热线、控温仪、填充相变填充物蓄热材料及具有隔热保温壳体的蓄热箱体、换热盘管、翅片散热管和小型管道泵，电加热线为电阻型电热元件，蓄热箱体内放置薄壁不锈钢盘管换热器，蓄热箱外设置不锈钢翅片圆管散热器，换热器和散热管以PPR管道连接，以水作为传热介质，在盘管换热器进水口与散热器出水口处的管道上安装小型管道泵，进行强制循环换热。本实用新型专利技术可以进行多个模块组合，以适应不同场合的补充加温需要，能结合保温构造与换热器技术，可以实现光伏电能能及峰谷电能在不同时间和空间的再利用。及峰谷电能在不同时间和空间的再利用。及峰谷电能在不同时间和空间的再利用。
【技术实现步骤摘要】
一种储存光伏及峰谷电能的可控式相变蓄放热装置
[0001]本技术涉及一种蓄放热装置，具体涉及一种储存光伏及峰谷电能的可控式相变蓄放热装置。
技术介绍
[0002]中国是能源消耗大国，随着绿色发展的要求，生产生活中高效利用太阳能等清洁能源，已经成为必然趋势。另外随着国内峰谷电价的推广实施，将电网用电低谷时的富裕电能进行有效储存的技术有着重大的实用价值。针对此需要需要设计一种储存利用光伏及峰谷电能的蓄放热装置来提高资源利用率。
技术实现思路
[0003]本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种储存光伏及峰谷电能的可控式相变蓄放热装置，该装置设计科学合理，实用性强，操作简单，成本可控，能有效提高资源利用，降低生活成本，可推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种储存光伏及峰谷电能的可控式相变蓄放热装置，其特征在于，包括蓄热箱体、电加热线、控温仪、换热盘管、翅片散热管和小型管道泵，所述蓄热箱体内填充相变填充物，所述电加热线和换热盘管浸没在蓄热箱体内的相变填充物中，所述换热盘管通过循环管道与翅片散热管首尾连通形成回路，所述翅片散热管设置在蓄热箱体外，连通所述换热盘管和翅片散热管的循环管道上设置小型管道泵，所述换热盘管和翅片散热管中填充水作为换热介质，所述控温仪上连接有测温探头，所述测温探头浸没在相变填充物中。
[0005]优选地，所述蓄热箱体为密封圆柱状容器，所述蓄热箱体的内径为0.6m、高度为1.2m，所述蓄热箱体的筒壁和顶底面由内至外依次由0.2mm铝箔、2cm木板和10cm保温层构成。
[0006]优选地，所述电加热线盘绕成圆柱螺旋线状，所述电加热线盘绕后的半径为135mm、螺距为15mm、圈数为72圈、总功率为900W，所述换热盘管为DN16
×
0.8的薄壁不锈钢圆管，所述换热盘管盘绕成圆柱螺旋线状且套设在所述电加热线外周侧，盘绕后的换热盘管的半径为165mm、螺距为30mm、圈数为30圈。
[0007]优选地，所述翅片散热管为钢铝复合翅片散热管，所述翅片散热管的内管直径为25mm、翅片直径为160mm，所述翅片散热管上设置U型连接段，在U型连接段两侧设置两排翅片，单排翅片的长度为1000mm、两排翅片中心距为400mm。
[0008]优选地，所述相变填充物为分子量为10000的聚乙二醇，密度1.42g/cm3，相变焓191J/g，相变起始温度为50.3℃，相变终止温度为69.9℃，相变峰温为99.5℃，在本装置中上限温度为70℃。蓄热箱体内可盛装400kg相变填充物，理论上可蓄热7.64
×
104kJ。
[0009]优选地，控温仪选用插座开关式电子温控仪控温，输入电压180
‑
220V，负载功率1000W，控温范围5℃
‑
90℃。输出插头为国标5孔。配备耐腐蚀塑料封装温度探头一个。控温
仪控制相变填充物起始加温温度为50℃，终止加温温度为70℃。
[0010]优选地，小型管道泵的扬程12m，流量8L/min。
[0011]优选地，连接换热盘管和翅片散热管的循环管道为PPR管道。
[0012]优选地，利用CFD计算仿真模拟并确定换热盘管在蓄热箱体内的布置位置和布置方式。
[0013]优选地，本装置可以单个使用也可多个组合使用以适应不同应用场合的补充升温需要。
[0014]优选地，电加热线的电力来源包括光伏发电装置和既有电网，在不同的时间段和环境下切换电源，实现对光伏能源和峰谷电能的高效利用。控温仪还连接在电加热线和电源之间，通过控温仪设定的温度范围来控制电加热线的启闭。
[0015]本技术与现有技术相比具有以下优点：
[0016]1、本技术结构设计科学合，实用性强，能够充分利用室外的太阳辐射能及峰谷电能，应用相变储热技术将电能转化为热能，再将热能以相变潜热的方式储存。同时结合保温构造与换热器技术，可以实现光伏电能能及峰谷电能在不同时间和空间的再利用。
[0017]2、本技术利用光伏及峰谷电能使电热元件产生热量来加温融化相变填充物，利用相变储热技术将热能以相变潜热的方式进行储存。同时利用换热器技术可将相变潜能释放用于建筑物的采暖。该装置具有保温材料制成的隔热外壳，可严格防止内部热量散失，因而可以长时间地储存热量。该装置能够充分利用室外的太阳辐射能及峰谷电能，在冬季太阳能丰富且房屋需要采暖的西北农村地区，可以作为建筑物辅助加温的手段，可减少加温能耗，减少二氧化碳排放，实现低碳发展。
[0018]3、本技术通过具有储热性能的相变填充物来存储热能对电加热线内的水进行加热，还通过控温仪控制加热温度保证循环水的温度处于合适范围，科学合理，应用效果好。
[0019]下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。
附图说明
[0020]图1是本技术的整体结构示意图。
[0021]图2是本技术中蓄热箱体的俯视结构示意图。
[0022]图3是本技术中换热盘管和电加热线的局部结构放大示意图。
[0023]附图标记说明：
[0024]1—蓄热箱体；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2—换热盘管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3—电加热线；
[0025]4—翅片散热管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5—U型连接段；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6—翅片；
[0026]7—小型管道泵；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
8—循环管道；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
9—控温仪；
[0027]10—测温探头；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11—保温层；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12—木板层；
[0028]13—铝箔层；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
14—相变填充物。
具体实施方式
[0029]如图1至图3所示，本技术包括蓄热箱体1、电加热线3、控温仪9、换热盘管2、翅片散热管4和小型管道泵7，所述蓄热箱体1内填充相变填充物14，所述电加热线3和换热盘
管2浸没在蓄热箱体1内的相变填充物14中，所述换热盘管2通过循环管道8与翅片散热管4首尾连通形成回路，所述翅片散热管4设置在蓄热箱体1外，连通所述换热盘管2和翅片散热管4的循环管道8上设置小型管道泵7，所述换热盘管2和翅片散热管4中填充水作为换热介质，所述控温仪9上连接有测温探头10，所述测温探头10浸没在相变填充物14中。
[0030]本实施例中，所述蓄热箱体1为密封圆柱状容器，所述蓄热箱体1的内径为0.6m、高度为1.2m，故容积为339L，所述蓄热箱体1的筒壁和顶底面由内至外依次由0.2mm厚的铝箔层13、2cm厚的木板层12和10cm厚的保温层11构成，保温层11为高密度聚苯乙烯泡沫材料。
[0031]本实施例中，所述电加本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种储存光伏及峰谷电能的可控式相变蓄放热装置，其特征在于，包括蓄热箱体(1)、电加热线(3)、控温仪(9)、换热盘管(2)、翅片散热管(4)和小型管道泵(7)，所述蓄热箱体(1)内填充相变填充物(14)，所述电加热线(3)和换热盘管(2)浸没在蓄热箱体(1)内的相变填充物(14)中，所述换热盘管(2)通过循环管道(8)与翅片散热管(4)首尾连通形成回路，所述翅片散热管(4)设置在蓄热箱体(1)外，连通所述换热盘管(2)和翅片散热管(4)的循环管道(8)上设置小型管道泵(7)，所述换热盘管(2)和翅片散热管(4)中填充水作为换热介质，所述控温仪(9)上连接有测温探头(10)，所述测温探头(10)浸没在相变填充物(14)中。2.根据权利要求1所述的一种储存光伏及峰谷电能的可控式相变蓄放热装置，其特征在于，所述蓄热箱体(1)为密封圆柱状容器，所述蓄热箱体(1)的筒壁和顶底面由内至外依次由铝箔层(13)、木板层(12...
【专利技术属性】
技术研发人员：史为民，吴啟贤，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。