專利名稱：戶式相變蓄熱電采暖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有加熱、蓄熱、供熱功能的電采暖裝置，尤其是涉及一種集加熱、蓄熱、散熱、自動(dòng)控制于一體并可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)供暖的戶式相變蓄熱電采暖裝置。
目前，公知的家庭采暖大多采用以下方式戶式電采暖裝置、用水作傳熱介質(zhì)的暖氣片、燃?xì)鉄崴膳?、小然煤爐等，其中戶式電采暖裝置有電熱油丁、冷熱雙制空調(diào)器、暖風(fēng)機(jī)等一般不能蓄熱的電暖氣，由于不能使用低谷電進(jìn)行蓄熱，因此運(yùn)行費(fèi)用較高，用戶越來(lái)越難以承受，并且由于其表面溫度高，造成空氣干燥、不舒適；用水作傳熱介質(zhì)的暖氣片供暖是常用的采暖方式，占大多數(shù)，它需要有集中的供熱源和統(tǒng)一布置的熱網(wǎng)管道，管道損失大效率低，室內(nèi)管道和散熱片影響美觀，給家庭美化和裝修帶來(lái)不便，業(yè)主整體投資大，且經(jīng)常遇到收取暖費(fèi)困難等問(wèn)題；家用燃?xì)鉄崴膳鲃倓偱d起就遇到費(fèi)用高、安全性差等許多困難；小然煤爐是較為傳統(tǒng)的取暖裝置，以北潮流、環(huán)保要求所淘汰。
為了克服上述采暖裝置的種種不足，本實(shí)用新型提供一種戶式相變蓄熱電采暖裝置。該實(shí)用新型不僅涉及一種特殊的相變蓄熱材料；而且涉及一種具有較高換熱能力的散熱翅片，該散熱翅片是用鋼板經(jīng)特殊加工處理而成，具有較好的換熱能力；還涉及一種能夠進(jìn)行快速安裝和移動(dòng)的裝置；同時(shí)還涉及一種能夠?qū)⒓訜峁芡姇r(shí)產(chǎn)生的熱量均勻傳遞到相變蓄熱材料的金屬翅片；也還涉及一種能夠進(jìn)行全自動(dòng)控制的溫度時(shí)間控制器。由此制造成的該實(shí)用新型不僅能夠獨(dú)立進(jìn)行采暖，還具有低谷電蓄熱功能和邊蓄邊供功能，大大地降低了初投資和運(yùn)行費(fèi)用，由于散熱表面溫度為60-80℃，安全性和舒適性較好；由于無(wú)需管道連接，更易于室內(nèi)的裝修和美觀。從根本上解決了由常規(guī)采暖裝置系統(tǒng)復(fù)雜、舒適性差，不美觀，占地空間大、管道熱損失大、初投資高、推廣難度較大等問(wèn)題和缺點(diǎn)。
圖1是本實(shí)用新型的縱剖面構(gòu)造圖。
圖1中1.外殼，2.保溫層，3.散熱金屬翅片，4.相變蓄熱殼體，5.相變蓄熱材料，6.電加熱管，7.導(dǎo)熱金屬翅片，8.溫度傳感器，9.溫度時(shí)間控制器，10.底部金屬支撐，11.移動(dòng)輪，12.壁掛孔，13.壁掛支撐筋，14.蓄熱腔加強(qiáng)筋，15.加熱套管。
本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是長(zhǎng)方形外殼(1)與相變蓄熱殼體(4)通過(guò)底部金屬支撐(10)和壁掛支撐筋(13)焊接在一起，在二者之間(除散熱金屬翅片(3)所占空間外)填充保溫層(2)；在相變蓄熱殼體(4)內(nèi)，導(dǎo)熱金屬翅片(7)并行地垂直穿在加熱套管(15)上，加熱套管(15)的兩端穿過(guò)并焊接在相變蓄熱殼體(4)的左右兩側(cè)金屬板上，形成的空腔為蓄熱腔，該腔內(nèi)充滿熔點(diǎn)為60-85℃、融解熱為50-75kcal/kg的相變蓄熱材料(5)，其中心部位設(shè)置溫度傳感器(8)；電加熱管(6)穿在加熱套管(15)內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線與時(shí)間溫度控制器(9)電連接；相變蓄熱殼體(4)的底部焊接金屬支撐架(10)，支撐架下安裝移動(dòng)輪(11)；相變蓄熱殼體(4)后部焊接壁掛支撐筋(13)，壁掛支撐筋(13)上設(shè)置壁掛孔(12)，用于將該適用新型固定在墻壁上。
本實(shí)用新型的工作原理和工作流程是蓄熱過(guò)程在用電低谷時(shí)段，時(shí)間溫度控制器(9)控制電加熱管(6)通過(guò)加熱套管(15)加熱翅片(7)，再通過(guò)均布的翅片(7)擴(kuò)散傳遞到相變材料(5)中，相變材料(5)的溫度逐漸升高，在未達(dá)到相變溫度-熔點(diǎn)以前存儲(chǔ)顯熱，相變材料獲得足夠的熱量后，逐漸發(fā)生晶格變化----相變潛熱，相變結(jié)束時(shí)蓄熱過(guò)程完成。
釋熱過(guò)程電加熱管(6)停止加熱，其相變材料(5)中所儲(chǔ)存的熱量通過(guò)均布的導(dǎo)熱翅片(7)和散熱金屬翅片(3)傳遞到空氣中，以實(shí)現(xiàn)采暖，相變材料(5)逐漸發(fā)生晶格變化----凝固，釋放所存的潛熱后，相變材料的溫度丌始下降并釋放顯熱，達(dá)到規(guī)定的溫度(55℃)時(shí)，釋熱過(guò)程結(jié)束。
本實(shí)用新型的有益效果是，可以通過(guò)電加熱管、特制的管道和翅片的傳熱完成相變材料的蓄熱、釋熱兩種功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1所示相變蓄熱系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)邊蓄邊供的供暖模式，工作原理邊蓄邊供在時(shí)間溫度控制器(9)的控制下，啟動(dòng)電加熱管(6)，給相變蓄熱材料(4)加熱蓄能，該相變蓄熱材料的固態(tài)密度為2.2g/cm3，液態(tài)密度為2.14g/cm3，比熱為0.84cal/g.k，熔點(diǎn)為79.4℃，熔解熱為73.8cal/g，同時(shí)相變材料(4)中所攜帶的熱量通過(guò)均布的導(dǎo)熱翅片和散熱金屬翅片傳遞到空氣中，實(shí)現(xiàn)采暖供熱，將剩余部分熱量存儲(chǔ)到相變蓄熱材料(4)中。當(dāng)相變蓄熱材料(4)的溫度達(dá)到80℃時(shí)或加熱時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí)，停止加熱，相變材料(4)中所攜帶的熱量通過(guò)均布的導(dǎo)熱翅片和散熱金屬翅片繼續(xù)向空氣中散熱，當(dāng)相變蓄熱材料的溫度低于60℃時(shí)，重新啟動(dòng)電加熱管(6)進(jìn)行補(bǔ)熱，以此實(shí)現(xiàn)蓄熱采暖供熱。該過(guò)程中總蓄熱量為90.6cal/g，其中顯熱16.8cal/g，潛熱73.8cal/g。
若設(shè)計(jì)供10m2面積采暖的蓄熱裝置，根據(jù)《暖通設(shè)計(jì)規(guī)范》，其日總熱負(fù)荷為5800kcal，其中在用電低谷時(shí)段(8小時(shí))熱負(fù)荷為1950kcal，由電熱管(6)低谷加熱時(shí)邊蓄邊供，其於16小時(shí)所需熱量為3850kcal，由相變材料所需熱量提供。因此該蓄熱采暖裝置加熱管(6)總功率應(yīng)為850w-1000w，需相變材料(4)42.5kg，所占容積為0.020m3。
由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型作為以電加熱為熱源的采暖裝置，可實(shí)現(xiàn)低谷蓄熱，削峰填谷，平衡電網(wǎng)并提高電網(wǎng)的負(fù)荷率等效用，同時(shí)由于低谷時(shí)段的電價(jià)較低，也降低了運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)還降低了初投資和物業(yè)管理費(fèi)用。
圖2是目前常規(guī)電熱鍋爐供暖的工作原理簡(jiǎn)意圖。
圖2中1.電熱鍋爐，2.循環(huán)水泵，3.用戶末端，4.介質(zhì)水管道。
圖3是目前常用電鍋爐蓄熱供暖系統(tǒng)的工作原理簡(jiǎn)意圖。
圖3中1.電熱鍋爐，2.蓄熱罐，3.蓄熱罐放熱控制閥，4.電鍋爐加熱循環(huán)泵，5.蓄熱罐供熱循環(huán)泵，6.蓄熱控制閥，7.熱交換器，8.供暖系統(tǒng)循環(huán)泵，9.用戶末端。
工作流程用電低谷時(shí)段進(jìn)行蓄熱時(shí)，電熱鍋爐(1)、蓄熱罐(2)、鍋爐加熱循環(huán)泵(4)工作，蓄熱控制閥(6)打丌，蓄熱罐放熱控制閥(3)關(guān)閉，將熱量存蓄到蓄熱罐(2)。用電平、峰時(shí)段進(jìn)行供熱時(shí)，蓄熱罐(2)、蓄熱罐供熱循環(huán)泵(5)、熱交換器(7)、供暖系統(tǒng)循環(huán)泵(8)等工作，蓄熱罐放熱控制閥(3)打開(kāi)，將熱量送到用戶末端(9)，完成供暖。
對(duì)比
圖1、圖2、圖3后可以看出，圖(1)所示實(shí)施例比圖(3)所示常規(guī)蓄熱系統(tǒng)簡(jiǎn)單，但功能相同，提高了可靠性和運(yùn)行效率，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，減少了設(shè)備投資，降低了安裝調(diào)試、運(yùn)行等費(fèi)用，減少了安裝調(diào)試周期。因此，該實(shí)用新型的推廣應(yīng)用將帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有廣泛的推廣價(jià)值和發(fā)展前景。
按照
圖1所述的實(shí)施方式形成的其他類似的技術(shù)方案，也均屬本適用新型的保護(hù)范圍。
按照
圖1所述的實(shí)施方式，若把外形及結(jié)構(gòu)更換為其他類似的技術(shù)方案，也均屬本適用新型的保護(hù)范圍，以上所述乃是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，若依本實(shí)用新型的構(gòu)想所作的等效改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說(shuō)明書(shū)及附圖所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)，特此說(shuō)明。
權(quán)利要求1.一種戶式相變蓄熱電采暖裝置，在外殼與相變蓄熱殼體之間(除散熱金屬翅片所占空間外)填充保溫層；在相變蓄熱殼體內(nèi)，導(dǎo)熱金屬翅片并行地垂直穿在加熱套管上，加熱套管的兩端穿過(guò)并焊接在相變蓄熱殼體的左右兩側(cè)金屬板上，形成的空腔充滿相變蓄熱材料，其中部設(shè)置溫度傳感器；電加熱管穿在加熱套管內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線與時(shí)間溫度控制器電連接；相變蓄熱殼體的底板外側(cè)焊接金屬支撐架，支撐架下安裝移動(dòng)輪；相變蓄熱殼體后板外側(cè)焊接壁掛支撐筋，壁掛支撐筋上設(shè)置壁掛孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述戶式相變蓄熱電采暖裝置，其特征在于蓄熱腔的后部焊接壁掛支撐筋，支撐筋的上部設(shè)壁掛孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述戶式相變蓄熱電采暖裝置，其特征是在蓄熱腔的底部安裝支撐架和移動(dòng)輪，移動(dòng)輪安裝在底部支撐架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述戶式相變蓄熱電采暖裝置，其特征在于于蓄熱腔的外側(cè)設(shè)散熱金屬翅片，翅片與腔體焊接在一起，用于散熱取暖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述戶式相變蓄熱電采暖裝置，其特征在于垂直于加熱套管緊配合地穿有數(shù)片間距為5-10mm的導(dǎo)熱翅片，以增加傳熱面積和換熱能力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述戶式相變蓄熱電采暖裝置，其特征在于蓄熱腔內(nèi)的相變材料中設(shè)有溫度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述戶式相變蓄熱電采暖裝置，其特征在于蓄熱腔內(nèi)等間距相互平行地布置有加熱套管，電加熱管穿入加熱套管內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種集加熱、蓄熱、散熱、保溫于一體具有低谷電蓄熱功能的供暖裝置。它呈長(zhǎng)方體，由外殼、保溫層、散熱翅片、相變蓄熱殼體、相變蓄熱材料、電加熱管、導(dǎo)熱翅片、溫度傳感器、控制器、底部支架、移動(dòng)輪、壁掛孔、壁掛支撐筋、蓄熱腔加強(qiáng)筋、加熱套管等部分組成?？砂纯刂瞥绦?qū)崿F(xiàn)低谷蓄熱、釋熱采暖。具有安裝方便，占地空間小、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用于電采暖領(lǐng)域，可起到移峰填谷、提高電網(wǎng)負(fù)荷率、保護(hù)環(huán)境、降低取暖費(fèi)用等作用，有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)F24D3/00GK2548045SQ0220114
公開(kāi)日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2002年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月22日
發(fā)明者王智慧 申請(qǐng)人:王智慧