[发明专利]一种通过热管传热的蓄热蓄冷装置

说明书

技术领域

本发明属于电器及储能、节能技术领域，尤其涉及一种通过热管传热的蓄热蓄冷装置的技术。

背景技术

随着人们生活水平以及对工作与居住环境舒适度要求的提高，电能等消耗随之大幅度增高，造成能源消耗过快、环境污染增加、电网负荷峰谷过大、峰负荷时电力供应严重不足等建筑能耗增加的问题，目前欧美发达国家的建筑能耗已达到全社会总能耗的40％ ，在我国建筑能耗约占全国总能耗的30左右％，随着经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，建筑能耗的比重将进一步增加。因此，建筑节能技术的开发与应用已成为当前建筑和建筑材料领域的热点问题之一。

相变蓄能是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，也是常用于缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式，在太阳能的利用、电力的“移峰填谷”、废热和余热的回收利用、工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景，目前已成为世界范围内的研究热点。利用相变材料的相变潜热来实现能量的储存和利用，有助于提高能效和开发可再生能源，是近年来能源科学和材料科学领域中一个十分活跃的前沿研究方向。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理、结构简单、相对体积小、储能量大的一种通过热管传热的蓄热蓄冷装置，主要利用谷电来蓄热蓄冷，用于解决热水或分布式采暖，或者蓄冰空调的需求。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种通过热管传热的蓄热蓄冷装置，包括外部的保温壳体以及设置在该保温壳体内的蓄能装置，其特征在于，所述的蓄能装置包括蓄能室、换热室、热管以及设置在该蓄能室内的相变蓄能材料，所述的热管的其中一段设置在所述的蓄能室内，另一段则设置在换热室内，所述的换热室上设置有换热介质进口和换热介质出口，且两口端均伸出所述的保温壳体外。本设计中的热管，是一种特种热管，热管里面的传热介质采用多种无机材料混合而成，这种传热介质配方由物理学家渠玉芝发明的，配方及热管制造方法见专利号（01120356.0）。此种热管横向和竖向放置都不影响传热效果，而且基本上是等温传热，其耐温的极限是1500摄氏度以下，传热速度是银的至少几万倍以上。该热管已在国内生产且以获得广泛应用。通常，当该装置用于蓄冰的时候，水也是一种相变蓄能材料；通常，相变蓄能材料的总量占蓄能室总容积的90%左右。

在上述的一种通过热管传热的蓄热蓄冷装置，其特征在于，所述的蓄能装置整体呈圆柱体或长方体状，包括一个蓄能室和一个换热室组成，且所述的热管的一端设置在蓄能室内，另一端则设置在换热室内。通常，这是一种最基本的装置，蓄能室的蓄能量靠换热室外来的能量来提供。

在上述的一种通过热管传热的蓄热蓄冷装置，其特征在于，所述的蓄能装置整体呈圆柱体或长方体状，包括一个蓄能室和两个换热室且该换热室分别设置在该蓄能室的两端，所述的热管的中段设置在该蓄能室内，其两端则分别设置在蓄能室两端的换热室内。通常，这样的设计，使得蓄能和释能分别通过独立的换热室来完成，比如，一端换热室内走高温的导热油，使得蓄能室内的相变蓄能材料储热，另一端的换热室则水，使得水吸收蓄能室内的热量而升温，做到蓄热放热两不误。

在上述的一种通过热管传热的蓄热蓄冷装置，其特征在于，所述的蓄能室的壳体为金属材质且在该金属材质壳体的外表面上设置有电加热膜，相应的，该蓄能室内设置有温控装置。通常，该电加热膜为硅橡胶电热膜，贴附在金属材质的蓄能室外壳体表面上，通电后加热，使得蓄能室内的相变蓄能材料储热，同时，通过温控装置控温。

在上述的一种通过热管传热的蓄热蓄冷装置，其特征在于，所述的蓄能装置整体呈圆柱体或长方体状，包括一个蓄能室和一个换热室，还包括一个电加热室以及设置在该电加热室内的电加热管、导热介质，其中，该蓄能室处于所述的换热室和该电加热室的中间，且所述的热管贯穿所述的蓄能室后一端伸入到所述的换热室内，另一端伸入到该电加热室内；或者，所述的换热室处于所述的蓄能室和该电加热室的中间且连为一体，且所述的热管贯穿所述的换热室后一端伸入到所述的蓄能室内，另一端伸入到该电加热室内；或者，该电加热室处于所述的蓄能室和所述的换热室的中间且连为一体，且所述的热管贯穿该电加热室后一端伸入到所述的蓄能室内，另一端伸入到所述的换热室内。通常，电加热室内的导热介质为导热油；通常，配置了电加热室后，蓄能室的能量就可以直接从电加热室获得，使得该蓄热蓄冷装置更加高效紧凑。

在上述的一种通过热管传热的蓄热蓄冷装置，其特征在于，所述的换热室内设置有电加热管；或者所述的蓄能室内设置有电加热管。