一种相变储热材料加热系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热交换设备，尤其是涉及一种相变储热材料加热系统。
【背景技术】
[0002]相变储能材料(Phase Change Material, PCM)是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。相变储能材料在相变化过程中，可以从环境吸收热(冷)量或向环境放出热(冷)量，从而达到热量存储和释放的目的，存储和释放热量的能力为相变材料的潜热。
[0003]对相变储能材料本身的加热，通常使用热交换管来完成。中国专利CN 102654308A公布了一种相变储热式电热水器，包括一热水器外壳，所述热水器外壳内设置有保温材料，所述热水器外壳内包含有若干个容器，所述的若干个容器内分别填充有相变材料，所述相变材料内埋设有热交换管，所述热交换管的一端连接有进水管，另一端连接有出水管，所述进水管与所述出水管之间连接有一回水管，所述回水管上设置有循环栗和水容器，所述水容器内安装有电加热器，所述循环栗与所述电加热器分别电连接一控制器，所述控制器固定在所述热水器外壳上。该相变储热式电热水器，主要利用相变材料的高储热性，提前储热后，能给用户提供随时随地的热水，热水持续时间长，热水产量多，安全可靠。但是该专利中，对相变储热材料的加热方式是，通过循环栗主动循环，将加热器加热循环介质的热量带到热交换管中，再通过热交换管加热材料。结构设置较为复杂，循环栗的寿命可靠性差，影响整个热水器的寿命可靠性，且不便于维护与拆换。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、可靠性高、便于维护和拆换的相变储热材料加热系统。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种相变储热材料加热系统，其特征在于，包括相变储热装置和加热器，所述的相变储热装置包括一外壳，在外壳内填充有相变材料，所述的加热器埋设在相变材料中或插在相变材料上。
[0007]所述的相变材料内埋设有加热盲管，所述的加热器安装在加热盲管内。
[0008]所述的加热盲管为金属管。
[0009]所述的加热盲管上设有翅片。
[0010]所述的加热器为电加热器，加热器的电路上设有热敏电阻，所述的热敏电阻为正温度系数热敏电阻，热敏电阻的敏感元件设置在相变材料中，当相变材料升高到热敏电阻阻值跳变的温度时，电路电流急剧减小。
[0011]所述的加热器为加热管、加热丝、加热片、陶瓷加热管中的一种或多种组合。
[0012]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0013](I)摒弃了原有的热交换管和循环栗结构，通过加热器与相变材料直接换热，换热效率和加热效果与原来相同甚至更好，从而简化了系统结构，提高了可靠性，加热完毕后，便于将加热器从相变材料中取出，同时便于系统的维护和拆换。
[0014](2)相变材料内埋设有加热盲管，加热器安装在加热盲管内，加热盲管为金属管，导热性能好。
[0015](3)加热盲管上设有翅片，翅片伸入相变材料中，增加换热面积，提高换热速度，从而加强换热效果。
[0016](4)加热器为电加热器，加热器的电路上设有热敏电阻，当相变材料升高到热敏电阻阻值跳变的温度时，电路电流急剧减小，几乎停止加热，因此可防止过度加热，避免能量浪费。
[0017](6)加热部分整体呈蜂窝网络结构排布，从而使相变材料各部分加热均匀，减少管状体数量，节约成本。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的结构示意图；
[0019]图2为实施例2加热器发热部分横截面的蜂窝网络结构排布示意图；
[0020]附图标记:
[0021]I为相变储热装置；2为相变材料；3为加热盲管；4为加热器。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0023]实施例1
[0024]如图1所示，一种相变储热材料加热系统，包括相变储热装置I和加热器4，所述的相变储热装置I包括一外壳，在外壳内填充有相变材料2，所述的加热器4埋设在相变材料2中或插在相变材料2上。
[0025]所述的相变材料2内埋设有加热盲管3，所述的加热器4安装在加热盲管3内，加热盲管3可以是铜管、不锈钢管、铝管等导热性能好的金属管，为了更好的导热，加热盲管3上设有翅片，从而增加材料与加热盲管的接触面积，提高换热速度，从而加强换热效果。加热完毕后，可直接将加热器4从相变材料2中取出，便于系统的维护和拆换。
[0026]所述的加热器4为电加热器，加热器4的电路上设有热敏电阻，所述的热敏电阻为正温度系数热敏电阻，热敏电阻的敏感元件设置在相变材料2中，当相变材料升高到热敏电阻阻值跳变的温度时，电阻急剧增大，电路电流大幅减小，几乎停止加热，因此可防止过度加热，避免能量浪费。
[0027]所述的加热器4为加热管、加热丝、加热片、陶瓷加热管中的一种或多种组合。
[0028]实施例2
[0029]所述的加热盲管3及其翅片，可以去除，将加热器4直接插在相变材料中对相变材料进行加热。其余与实施例1相同。
[0030]实施例3
[0031]如图2所示，当所述的加热器4发热部分包含多个管状体时，作为优选方案，所述的多个管状体呈蜂窝网络结构排布，所述的蜂窝网络结构横截面上，各管状体位于正六边形子区的中心，从而使相变材料各部分加热均匀，减少管状体数量，节约成本。如图2所示，图中虚线表示蜂窝网络结构，包含多个六边形子区，蜂窝网络被广泛采用的原因源于一个数学结论，即以相同半径的圆形覆盖平面，当圆心处于正六边形网格的各正六边形中心，也就是当圆心处于正三角网格的格点时所用圆的数量最少。该结构用于本实施例中，使得每根管状体与相变材料进行热交换的辐射范围重叠区域最小，热交换最均匀，减少局部过热或过冷的可能，从而减少加热时间，降低成本。
[0032]所述的加热器4发热部分还可采取螺旋式、蛇形管式、平行式等排布结构，具体根据系统结构来设定。
[0033]其余与实施例1相同。
【主权项】
1.一种相变储热材料加热系统，其特征在于，包括相变储热装置(I)和加热器(4)，所述的相变储热装置(I)包括一外壳，在外壳内填充有相变材料(2)，所述的加热器(4)埋设在相变材料(2)中或插在相变材料(2)上。2.根据权利要求1所述的一种相变储热材料加热系统，其特征在于，所述的相变材料(2)内埋设有加热盲管(3)，所述的加热器(4)安装在加热盲管(3)内。3.根据权利要求2所述的一种相变储热材料加热系统，其特征在于，所述的加热盲管(3)为金属管。4.根据权利要求2所述的一种相变储热材料加热系统，其特征在于，所述的加热盲管(3)上设有翅片。5.根据权利要求1所述的一种相变储热材料加热系统，其特征在于，所述的加热器(4)为电加热器，加热器(4)的电路上设有热敏电阻，所述的热敏电阻为正温度系数热敏电阻，热敏电阻的敏感元件设置在相变材料(2)中。6.根据权利要求1或5所述的一种相变储热材料加热系统，其特征在于，所述的加热器(4)为加热管、加热丝、加热片、陶瓷加热管中的一种或多种组合。
【专利摘要】本发明涉及一种相变储热材料加热系统，包括相变储热装置(1)和加热器(4)，所述的相变储热装置(1)包括一外壳，在外壳内填充有相变材料(2)，所述的加热器(4)埋设在相变材料(2)中或插在相变材料(2)上。所述的相变材料(2)内埋设有加热盲管(3)，所述的加热器(4)安装在加热盲管(3)内，所述的加热盲管(3)为金属管。所述的加热盲管(3)上设有翅片。所述的加热器(4)为电加热器，加热器(4)的电路上设有正温度系数的热敏电阻。与现有技术相比，本发明摒弃了原有的热交换管和循环泵结构，通过加热管与相变材料直接换热，简化了系统结构，提高了可靠性，便于系统的维护和拆换，节约了成本。
【IPC分类】F24H7/00, F24H9/18
【公开号】CN105222345
【申请号】CN201510705923
【发明人】刘海军, 张继皇, 马力, 李文, 刘晓龙
【申请人】江苏启能新能源材料有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月27日