一种基于金属锡或汞的储热装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于金属锡或汞的储热装置，解决了现有蓄热设备蓄热效率低、占地空间大，不能有效利用能源的问题。该基于金属锡或汞的储热装置包括蓄热柜，设置在蓄热柜内的金属锡或汞，设置在蓄热柜内且通电后可对金属锡或汞进行加热的加热管，内置于蓄热柜内用于吸收金属锡或汞热量的换热盘管，与换热盘管的连接的换热器，以及与换热器连接的供热系统；换热盘管与换热器之间通过管路构成循环回路，换热器与供热系统通过管路构成循环回路。本实用新型采用金属锡或汞作为蓄热介质，蓄热效率高，占地空间小，有效地利用了能源，节能、节钱。
【专利说明】—种基于金属锡或汞的储热装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种储热装置，具体的说，是涉及一种基于金属锡或汞的储热装置。
【背景技术】
[0002]能源紧张问题一直是一个国际化问题，解决能源问题思路主要在两方面:其一、如何有效的开发或生产能源；其二、如何合理的有效的利用能源。
[0003]根据统计，现有的能源消耗，建筑能源消耗占总体能源的20%以上，是继工业与交通之后的第三大能源消耗体系。而在所有的建筑群体中，公共建筑又是其中能耗大户。目前我国有5亿平方米的公共建筑，其耗电量为7(T300Kwh/ m2 /天，是住宅的1(Γ20倍，是建筑能耗的高密度领域，消耗民用建筑总用电量的30%以上(摘自《上海市大型公共建筑能耗统计分析》徐强庄智等著)。因此，如何让有限的能源实现最大价值的体现就成为当务之急的首要问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构简单、成本低廉、实现方便，主要利用金属锡(汞)作为储热介质的储热装置。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用了技术方案如下:
[0006]一种基于金属锡或汞的储热装置，包括蓄热柜，设置在蓄热柜内的吸热及放热体，设置在蓄热柜内且通电后可对吸热及放热体进行加热的加热管，内置于蓄热柜内用于吸收吸热及放热体热量的换热盘管，与换热盘管的连接的换热器，以及与换热器连接的供热系统；换热盘管与换热器之间通过管路构成循环回路，换热器与供热系统通过管路构成循环回路。优选的，吸热及放热体由金属锡、汞、硅藻土、高岭土等材料制成。
[0007]具体的说，所述换热器具有两个进口和两个出口，分别为导热油进口、导热油出口、进水口和出水口，换热盘管的出口通过第一管道与导热油进口连接，换热盘管的进口通过第二管道与导热油出口连接，供热系统通过第三管道与进水口连接，通过第四管道与出水口连接。
[0008]进一步的，加热管垂直安装于蓄热柜内，所述加热管包括不锈钢套管和内置于不锈钢套管内的的发热电阻。
[0009]再进一步的，所述换热盘管水平安装于蓄热柜内并与加热管间隔布置。
[0010]优选的，所述吸热及放热体的体积等于或小于蓄热柜容积的三分之二。
[0011]在一种实施方案中，在所述蓄热柜上部还设置有与其内部连通的排气管。
[0012]在一种实施方案中，在所述第一管道上还设置有注油孔。
[0013]在一种实施方案中，在所述第二管道上还设有排污口。
[0014]本实用新型的设计原理:根据锡(汞)熔点低、易蓄热、等值热量蓄热时所占体积小等特点，结合峰谷平电价，以谷电价时期采用电力加热蓄热，在峰值用电时期，供热系统用电尽量少用和不用，将所需热量置换出来用于供暖，从而达到节能、节钱的目的。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0016](I)本实用新型不仅结构简单,成本低廉,而且实现方便,节能、节钱。
[0017](2)本实用新型采用金属锡(汞)、硅藻土、高岭土等材料作为蓄热介质，熔点低、易蓄热，相较水蓄热而言，锡的比热容是水的近27倍，占地空间大大节约，降低了初始投入，同时，结合峰谷平电价，以谷电价时期采用电力加热蓄热，在峰值用电时期，供热系统用电尽量少用和不用，将所需热量置换出来用于供暖，从而达到节能、节钱的目的。
[0018](3)本实用新型与现有的水蓄热相比，蓄热效率高，占地空间小，不仅具备新颖性和创造性，而且具备非常高的实用性，为其大范围的推广应用，奠定了坚实的基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图。
[0020]附图中对应的附图标记名称如下:1-蓄热柜，2-加热管，3-换热盘管，4-排污口，5-换热器，6-供热系统，7-第一管道，8-第二管道，9-第三管道，10-第四管道，11-排气管，12-注油孔，13-检修口。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0022]如图1所示，本实施例提供了一种基于金属锡或汞的储热装置，其主要包括蓄热柜1、加热管2、换热盘管3、换热器5和供热系统6等部分，其中，加热管和换热盘管均设置在蓄热柜内，同时，在蓄热柜内内置金属锡或汞，以金属锡或汞为蓄热介质，达到储热的目的，优选的，金属锡或汞的体积等于或小于蓄热柜I容积的三分之二。其中，金属锡的金属性如下表所示:
[0023]
熔点丨熔化热丨汽化热丨热导率丨比热容丨密度一
231.9°C7.03kJ.mol~ 296.1kJ ? mol-1 66.8W.m-1.K-1 27.112J.mol^.K-17.365g.cm-3 灰锡 5.769g.cm-3
熔点时液体密度￥^■点电阻导电度■强度
6.99g.cm'3 2602°C13.2°C(0°C) 115ηΩ.ηι 15% IACS14MPA
杨氏模量Hll 体积模量M比■莫氏硬度度
50GPa18GPa ^ 58GPa0.361.5~0MPa
[0024]表一
[0025]由表I可知，金属锡熔点低，比热容接近水的27倍，与现有的水蓄热相比，其等值蓄热的占地空间小。
[0026]为了使得本领域技术人员对本实用新型中的结构部件有更清晰了解和认识，下面对其进行详细说明:
[0027]蓄热柜，为蓄热介质的存储装置，蓄热介质在其内蓄热后，再通过管道将热量输送出去。蓄热柜的形状可以是多样的，如:正方体、长方体、圆柱体、圆锥体或不规则的立体形状，附图中的蓄热柜形状不应当限制本实用新型的保护范围。本实施例中，蓄热柜的柜体采用304不锈钢氩弧焊连接，闭水试验，探伤测试合格方可使用。为了便于检修，蓄热柜上部还开设有检修口 13。
[0028]加热管包括不锈钢套管和内置于不锈钢套管内的的发热电阻。具体的说，加热管采用304不锈钢套管，钢套内置发热电阻并以绝电材料密封。加热管通过法兰垂直安装于蓄热柜内的上部，以便于检修。加热管上部1/3处不做加热装置，其余为加热部分。
[0029]换热盘管采用316L不锈钢材质，与加热管间隔布置，与柜体连接采用法兰连接，并水平安装。换热器为高效板式换热器，优选的，采用316L不锈钢换热器。供热系统为现有技术，故在此不做赘述。
[0030]换热盘管3与换热器5之间通过管路构成循环回路，换热器5与供热系统6通过管路构成循环回路。三者具体的连接方式如下:
[0031]换热器5具有两个进口和两个出口，分别为导热油进口、导热油出口、进水口和出水口，换热盘管的出口通过第一管道7与导热油进口连接，换热盘管的进口通过第二管道8与导热油出口连接，供热系统6通过第三管道9与进水口连接，通过第四管道10与出水口连接。在各管道上，还可根据需要设置压力表、截止阀温度计等辅助设备。同时，在第一管道上还设置有注油孔12，在第二管道上还设有排污口 4。
[0032]本实用新型的应该工程如下:在供暖期间，谷电段(一般23:00至次日7:00)发热电阻通过电线与电源接通，开启电加热；通过加热管加热蓄热柜内的金属锡(汞)，锡(汞)遇热融化，温度升至300°C时关闭电源；峰电时段(一般7:00至15:00和18:00至21:00)以高温导热油为介质通过蓄热装置内的换热盘管将热量输送至换热器(油水换热器)，在换热器的二次侧连接供热系统，为末端用户提供热源。通过上述，利用谷电价是峰电价的1/3，以1/3的能效成本获取100%热量。且相较水蓄热而言，锡的比热容是水的近27倍，占地空间大大节约，降低了初始投入。
[0033]因金属锡或汞经过反复加热融化后，会有一部分汽化，为了确保蓄热柜内的压力始终保持在安全值以下，本实施例在蓄热柜上部还设置有与其内部连通的排气管11，通过排气管排出蓄热柜内汽化的金属锡或汞。
[0034]按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于金属锡或汞的储热装置，其特征在于，包括蓄热柜(1)，设置在蓄热柜(I)内的吸热及放热体，设置在蓄热柜(I)内且通电后可对吸热及放热体进行加热的加热管(2)，内置于蓄热柜(I)内用于吸收吸热及放热体热量的换热盘管(3)，与换热盘管(3)的连接的换热器(5)，以及与换热器(5)连接的供热系统(6);换热盘管(3)与换热器(5)之间通过管路构成循环回路，换热器(5)与供热系统(6)通过管路构成循环回路。
2.根据权利要求1所述的一种基于金属锡或汞的储热装置，其特征在于，所述换热器(5)具有两个进口和两个出口，分别为导热油进口、导热油出口、进水口和出水口，换热盘管的出口通过第一管道(7)与导热油进口连接，换热盘管的进口通过第二管道(8)与导热油出口连接，供热系统(6)通过第三管道(9)与进水口连接，通过第四管道(10)与出水口连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于金属锡或汞的储热装置，其特征在于，加热管垂直安装于蓄热柜内，所述加热管包括不锈钢套管和内置于不锈钢套管内的的发热电阻。
4.根据权利要求3所述的一种基于金属锡或汞的储热装置，其特征在于，所述换热盘管水平安装于蓄热柜内并与加热管间隔布置。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于金属锡或汞的储热装置，其特征在于，所述吸热及放热体的体积等于或小于蓄热柜(I)容积的三分之二。
6.根据权利要求5所述的一种基于金属锡或汞的储热装置，其特征在于，在所述蓄热柜(I)上部还设置有与其内部连通的排气管(11)。
7.根据权利要求2所述的一种基于金属锡或汞的储热装置，其特征在于，在所述第一管道上还设置有注油孔(12)。
8.根据权利要求2所述的一种基于金属锡或汞的储热装置，其特征在于，在所述第二管道上还设有排污口(4)。
9.根据权利要求1所述的一种基于金属锡或汞的储热装置，其特征在于，所述吸热及放热体由金属锡、萊、娃藻土、高岭土中任意一种或多种材料制成。
【文档编号】F24D15/02GK203980429SQ201420443884
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】徐毅 申请人:四川康盛能源开发股份有限公司