一种组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的制备及运行方法技术

一种组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的制备及运行方法，本发明专利技术涉及组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的制备及运行方法。本发明专利技术的目的是为解决现有复合相变材料电采暖系统蓄放热性能不佳，无法灵活装配的问题。一种组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的制备，所述多级相变电暖蓄放热单元包括内部相变蓄放热层、中间保温覆盖层和外部通电组合层；所述内部相变蓄放热层包括相变蓄放热管壳、PCM加热隔板、正温度系数发热元件、多级相变蓄热材料PCMA、多级相变蓄热材料PCMB、多级相变蓄热材料PCMC；所述中间保温覆盖层包括热惰性保温层、暖风外壳；所述外部通电组合层为磁吸式组盘。本发明专利技术用于相变蓄电采暖领域。本发明专利技术用于相变蓄电采暖领域。本发明专利技术用于相变蓄电采暖领域。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的制备及运行方法


[0001]本专利技术涉及组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的制备及运行方法。
[0002]本专利技术涉及相变蓄电采暖领域，具体形式表现为一种可自由通电组合、蓄放热温度范围可自身调控、能调节功率、具备定时功能的多级相变蓄放热单元。

技术介绍

[0003]相变储能技术是一种解决能量供求在时间和空间上不匹配，复合相变材料在电采暖上的应用可以有效调节电网的峰谷差和降低电采暖的用电成本。但利用复合相变材料的电采暖系统还存在如下缺陷：
[0004](1)传统的相变电采暖系统往往采用固定的封装体积，对应的电采暖功率比较单一，这使得其无法根据用户自身的实际需求来调整采暖系统的占据空间以及发热功率。
[0005](2)电采暖系统内部，靠近于发热表层的相变填充材料能优先放出热量，而采暖系统中心的相变材料放热存在迟滞性，多出现“外冷内热”，即外层相变填充材料已完全放热，内层中心热量却无法放出的情况。
[0006](3)对于相变电采暖系统的功能方面，依旧刻板的停留在通电放热、断电停运的状态，缺乏智能性、灵活性。
[0007]综上，如何开创性设计出一种可以根据用户自身实际的热舒适度来灵活组构、功能多样的智能相变蓄放热单元是本专利技术所要解决的重点问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为解决现有复合相变材料电采暖系统蓄放热性能不佳，无法灵活装配的问题，而提出的一种组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的制备及运行方法。r/>[0009]一种组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的制备，所述多级相变电暖蓄放热单元包括内部相变蓄放热层、中间保温覆盖层和外部通电组合层；
[0010]所述内部相变蓄放热层包括相变蓄放热管壳1、PCM加热隔板2、正温度系数发热元件3、多级相变蓄热材料PCMA4、多级相变蓄热材料PCM B5、多级相变蓄热材料PCM C6；
[0011]所述PCM加热隔板2、正温度系数发热元件3、多级相变蓄热材料PCMA4、多级相变蓄热材料PCM B5、多级相变蓄热材料PCM C6位于相变蓄放热管壳1中；
[0012]所述PCM加热隔板2为4个；
[0013]所述PCM加热隔板2将相变蓄放热管壳1内部从上至下分为多级相变蓄热材料PCM C6、多级相变蓄热材料PCM B5、多级相变蓄热材料PCMA4、多级相变蓄热材料PCM B5、多级相变蓄热材料PCM C6；
[0014]所述正温度系数发热元件3位于相变蓄放热管壳1中心；
[0015]所述PCM加热隔板2与正温度系数发热元件3串联对PCM加热；
[0016]所述中间保温覆盖层包括热惰性保温层10、暖风外壳11；
[0017]其中热惰性保温层10内围包裹相变蓄放热管壳1，热惰性保温层10外围与暖风外壳11贴合；
[0018]所述暖风外壳11外部安装线缆收束管12；
[0019]所述暖风外壳11外部安装通电组合层16；
[0020]所述暖风外壳11的顶部中心留有对接端口13；
[0021]所述外部通电组合层为磁吸式组盘16，其中磁吸式组盘16上端部分含通电端口17、弹簧通电顶针18、梯形卡扣通道19；
[0022]所述正温度系数发热元件3末端有固定螺纹7和可通电导线9，固定螺纹7和耐高温绝缘法兰8连接，可通电导线9从相变蓄放热管壳1顶部引出；
[0023]所述线缆收束管12通过对接端口13与通电导线9连接；
[0024]所述线缆收束管12支路通过T型并线器14与主路对接；
[0025]所述线缆收束管12主路通过L型并线器15与通电端口17链接。
[0026]一种基于权利要求1组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的运行方法具体过程为：
[0027]步骤1、制备相变蓄放热管壳1，顶部和侧边留出开口；
[0028]步骤2、将PCM加热隔板2和正温度系数发热元件3串联连接；
[0029]步骤3、将串联完成的PCM加热隔板2和正温度系数发热元件3从相变蓄放热管壳1顶部开口处放入，对相变蓄放热管壳1顶部进行焊接封装；
[0030]步骤4、将正温度系数发热元件3末端的固定螺纹7与耐高温绝缘法兰8连接固定，并将正温度系数发热元件3末端的可通电导线9从相变蓄放热管壳1顶部引出；
[0031]步骤5、将多级相变蓄热材料PCMA4、PCM B5、PCM C6填入相变蓄放热管壳1；
[0032]对相变蓄放热管壳1侧边开口进行焊接封装；
[0033]步骤6、将热惰性保温层10包裹于相变蓄放热管壳1的外表面；
[0034]步骤7、在热惰性保温层10外围包裹一层暖风外壳11，暖风外壳11的顶部中心留有对接端口13，暖风外壳11外部安装线缆收束管12；
[0035]步骤8、将磁吸式组盘16在暖风外壳11的前后主面进行贴片式连接；
[0036]所述贴附于面域上端的磁吸式组盘16内部含通电端口17、弹簧通电顶针18、梯形卡扣通道19；
[0037]步骤9、将步骤4的可通电导线9分别连入两个对接端口13，正温度系数发热元件3对应的两个对接端口13连接线缆收束管12支路；
[0038]线缆收束管12支路通过T型并线器14与两条主路对接；
[0039]线缆收束管12主路通过L型并线器15在暖风外壳11顶部扭转，从顶部转入暖风外壳11前后主面，最终可通电导线9与通电端口17连接。
[0040]本专利技术的有益效果为：
[0041]本多级相变蓄放热单元蓄热效果好，通过PCM加热隔板和正温度系数发热元件有效增大了换热面积，提高了PCM的蓄热均匀性；通过3种PCM的层级式排列，增大了PCM熔点的可容纳范围，增强了蓄热稳定性。
[0042]本多级相变蓄放热单元放热效果好，灵活度高，通过热惰性保温层和暖风外壳的套层包裹有效提高了PCM的放热时间，增大了多级相变蓄放热单元的放热持久性；通过磁吸
式组盘和嵌套辅助配件能实现灵活组排，并保证暖风外壳实现四周散热，能实现很好的放热均匀性。
[0043]本多级相变蓄放热单元具备很高的智能化，通过可编程式单片机及所采集的温度信号、电信号、时间信号，能实现单元自控温、变功率及定时调节功能。
附图说明
[0044]图1为本装置结构示意图；
[0045]图1
‑
1为图1装置的主视图；
[0046]图1
‑
2为图1装置的侧视图(左右相同)；
[0047]图1
‑
3为图1装置的俯视图；
[0048]图2为嵌套辅助配件结构示意图；
[0049]图3为本装置与嵌套辅助配件组装示意图；
[0050]图4为电控终端部件结构示意图；
[0051]图5为本装置与电控终端部件组装示意图；
[0052]图6为本装置及配件总装示意图；
[0053]其中，1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的制备，其特征在于：所述多级相变电暖蓄放热单元包括内部相变蓄放热层、中间保温覆盖层和外部通电组合层；所述内部相变蓄放热层包括相变蓄放热管壳(1)、PCM加热隔板(2)、正温度系数发热元件(3)、多级相变蓄热材料PCMA(4)、多级相变蓄热材料PCM B(5)、多级相变蓄热材料PCM C(6)；所述PCM加热隔板(2)、正温度系数发热元件(3)、多级相变蓄热材料PCMA(4)、多级相变蓄热材料PCM B(5)、多级相变蓄热材料PCM C(6)位于相变蓄放热管壳(1)中；所述PCM加热隔板(2)为4个；所述PCM加热隔板(2)将相变蓄放热管壳(1)内部从上至下分为多级相变蓄热材料PCM C(6)、多级相变蓄热材料PCM B(5)、多级相变蓄热材料PCMA(4)、多级相变蓄热材料PCM B(5)、多级相变蓄热材料PCM C(6)；所述正温度系数发热元件(3)位于相变蓄放热管壳(1)中心；所述PCM加热隔板(2)与正温度系数发热元件(3)串联对PCM加热；所述中间保温覆盖层包括热惰性保温层(10)、暖风外壳(11)；其中热惰性保温层(10)内围包裹相变蓄放热管壳(1)，热惰性保温层(10)外围与暖风外壳(11)贴合；所述暖风外壳(11)外部安装线缆收束管(12)；所述暖风外壳(11)外部安装通电组合层(16)；所述暖风外壳(11)的顶部中心留有对接端口(13)；所述外部通电组合层为磁吸式组盘(16)，其中磁吸式组盘(16)上端部分含通电端口(17)、弹簧通电顶针(18)、梯形卡扣通道(19)；所述正温度系数发热元件(3)末端有固定螺纹(7)和可通电导线(9)，固定螺纹(7)和耐高温绝缘法兰(8)连接，可通电导线(9)从相变蓄放热管壳(1)顶部引出；所述线缆收束管(12)通过对接端口(13)与通电导线(9)连接；所述线缆收束管(12)支路通过T型并线器(14)与主路对接；所述线缆收束管(12)主路通过L型并线器(15)与通电端口(17)链接。2.根据权利要求1所述的一种组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的制备，其特征在于：所述多级相变电暖蓄放热单元接入嵌套辅助配件(20)，嵌套辅助配件(20)包括：梯形嵌入通道(20
‑
1)、方形接口(20
‑
2)、针孔通道(20
‑
3)，弹簧垫片(20
‑
4)；通电端口(17)、梯形卡扣通道(19)分别与嵌套辅助配件(20)中的方形接口(20
‑
2)、梯形嵌入通道(20
‑
1)嵌套组合；通电端口(17)内部含弹簧通电顶针(18)，顶针端头可穿过嵌套辅助配件(20)的针孔通道(20
‑
3)与嵌套辅助配件(20)中的弹簧垫片(20
‑
4)连接通电；2个多级相变电暖蓄放热单元之间通过一个嵌套辅助配件(20)进行连接。3.根据权利要求2所述的一种组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的制备，其特征在于：所述多级相变电暖蓄放热单元接入电控终端部件(21)，电控终端部件(21)含专用的嵌套接口与蓄放热单元的磁吸式组盘(16)上端通电连接，嵌套接口引出专用线缆(21
‑
5)与电控仪表盘(21
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6)连接；所述嵌套接口包括：单头梯形嵌入通道(21
‑
1)、单头方形接口(21
‑
2)、单头针孔通道
(21
‑
3)、单头弹簧垫片(21
‑
4)；所述电控仪表盘(21
‑
6)内部含可编程式单片机(21
‑
7)，用作电控信号、温度识别信号、时间信号的编程控制，可编程式单片机(21
‑
7)连接数据传输线(21
‑
10)，数据传输线(21
‑
10)连接温度探头A(21
‑
8)和温度探头B(21
‑
9)；温度探头A(21
‑
8)吸附于处于PCMA(4)位置的暖风外壳(11)表面，温控探头B(21
‑
9)吸附于处于PCMA(6)位置的暖风外壳(11)表面，分别识别出温度信号通过数据传输线(21
‑
10)输入可编程式单片机(21
‑
7)；电控仪表盘(21
‑
6)表面有数显屏幕(21
‑
11)、变功率开关(21
‑
12)、定时调节开关(21
‑
13)；电控仪表盘(21
‑
6)引出通电插头(21
‑
14)接入电源；通过一个电控终端部件(21)对多个多级相变电暖蓄放热单元之间的连接进行供电。4.一种基于权利要求1组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的运行方法，其特征在于：所述方法具体过程为：步骤1、制备相变蓄放热管壳(1)，顶部和侧边留出开口；步骤2、将PCM加热隔板(2)和正温度系数发热元件(3)串联连接；步骤3、将串联完成的PCM加热隔板(2)和正温度系数发热元件(3)从相变蓄放热管壳(1)顶部开口处放入，对相变蓄放热管壳(1)顶部进行焊接封装；步骤4、将正温度系数发热元件(3)末端的固定螺纹(7)与耐高温绝缘法兰(8)连接固定，并将正温度系数发热元件(3)末端的可通电导线(9)从相变蓄放热管壳(1)顶部引出；步骤5、将多级相变蓄热材料PCMA(4)、PCM B(5)、PCM C(6)填入相变蓄放热管壳(1)；对相变蓄放热管壳(1)侧边开口进行焊接封装；步骤6、将热惰性保温层(10)包裹于相变蓄放热管壳(1)的外表面；步骤7、在热惰性保温层(10)外围包裹一层暖风外壳(11)，暖风外壳(11)的顶部中心留有对接端口(13)，暖风外壳(11)外部安装线缆收束管(12)；步骤8、将磁吸式组盘(16)在暖风外壳(11)的前后主面进行贴片式连接；所述贴附于面域上端的磁吸式组盘(16)内部含通电端口(17)、弹簧通电顶针(18)、梯形卡扣通道(19)；步骤9、将步骤4的可通电导线(9)分别连入两个对接端口(13)，正温度系数发热元件(3)对应的两个对接端口(13)连接线缆收束管(12)支路；线缆收束管(12)支路通过T型并线器(14)与两条主路对接；线缆收束管(12)主路通过L型并线器(15)在暖风外壳(11)顶部扭转，从顶部转入暖风外壳(11)前后主面，最终可通电导线(9)与通电端口(17)连接。5.根据权利要求4所述的一种组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的运行方法，其特征在于：所述一种组合式自控温多级相变电暖蓄放热单元的运行方法还包括：步骤10、制作嵌套辅助配件(20)，嵌套辅助配件(20)包括：梯形嵌入通道(20
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1)、方形接口(20
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【专利技术属性】
技术研发人员：张甜甜，翟璐开，谭羽非，刘京，韩东亮，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：