方管交互式相变材料控能单元结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及相变材料技术，具体涉及一种方管交互式相变材料控制单元结 构。
【背景技术】
[0002] 材料在发生相变的时候，会释放或吸收大量的热量，而相变前后材料不同相的温 度不变。相变储能材料就是利用材料的这一特性应用的工程材料。当周围环境温度过高时， 相变储能材料将吸收周围环境的热量，完成低温相向高温相的转变，同时维持温度稳定；当 周围环境温度过低时，相变储能材料将完成高温相向低温相的转变，同时释放出吸收的热 量，从而维持温度的稳定。当相变储能材料足够多时，可以利用这一特性能维持周边环境的 温度稳定，避免环境出现温度波动。
[0003] 给定一定量的相变材料，当相变材料吸收的总热量要略小于完成相变材料完全相 变所需总热量时，相变材料将无法全部完成完全相变，处于两相共存的状态。在这种情况 下，相变材料的温度Tp将保持恒定。控制导热介质的入口温度Tl恒定，同时由于相变材料 的温度Tp恒定，导热介质的导出温度T2也将保持恒定。这样，导热介质的进出温差ΔΤ将 保持恒定。导热介质均匀恒定的条件下，其热容C也将是一个恒定值。
[0004] 因此，导热介质所能导出的热量Qe将取决于参与导热过程的导热介质的质量m。 由于密度P恒定，质量m正比于体积V。因此，导热介质所能导出的热量Qe将由参与导热 过程的导热介质体积V决定。当输出导热介质的管道横截面积S恒定时，单位时间内流过 的体积Vt将由流速V决定。从公式中可以看出，当导热时间恒定时，控制流速V就可以控 制总的导热介质所能导出的热量Qe。
[0008] 式中，Qe是导热介质所能导出的总热量，(^t是单位时间导热介质所传导的热量， Cm是导热介质的热容，m是导热介质的质量，△ T是导热介质进出相变材料的前后温差，P 是导热介质密度，S是导热介质输出横截面积，L是导热介质管道长，V是导热介质流速，可 以利用装置来调节，t是工作时间，随着不同的季节有变化，但可以视为恒定值。当其它条 件都恒定时，控制导热介质的流速，即可以控制能量的输出。 【实用新型内容】
[0009] 本实用新型提供一种方管交互式相变材料控制单元结构。
[0010] 本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案：本实用新型涉及一种方管交 互式相变材料控能单元结构，包括外壁、传热方形管、传热介质、导热方形管、导热介质、流 速控制单元、相变材料和支撑体；所述外壁是一个方形管结构且两端密封并分别在外壁、传 热方形管和导热方形管之间以及导热方形管处设有开口，所述外壁外层涂有绝热涂层，内 层涂上防腐涂层，所述传热方形管安装在外壁内，所述导热方形管安装在传热方形管内， 所述传热介质设在传热方形管和外壁之间，所述导热介质设在传热方形管和导热方形管之 间，所述支撑体分别与导热方形管、传热方形管和外壁相连接，所述相变材料设在导热方形 管内，所述流速控制单元安装在外壁且位于所述开口处。
[0011] 作为改进，所述外壁的材质为导热系数低的材料制成。
[0012] 作为改进，所述外壁的材质为强度和韧度系数高的材料制成。
[0013] 作为改进，所述传热方形管为铝、铜合金制成。
[0014] 作为改进，传热介质为油脂、水、空气中的一种或多种。
[0015] 作为改进，导热介质与传热介质的材质相同。
[0016] 本实用新型所具有的优点：本实用新型涉及现有的相变材料应用，通常限定于节 能储能的使用，本实用新型一种方管交互式相变材料控能单元结构，可以按相变材料的储 能需求调节导热的介质的流速，实现能量的可控释放，本实用新型中的外壁结构，有内外两 层功能层，比现有的控能单元更有效、使用寿命更长；本实用新型中的传热管与导热管使用 方形管结构，加工工艺简单；同时，在实际使用过程中，多个单元组装不需要额外的支撑结 构，只需要叠放起来即可，操作简单方便。
[0017] 与现有技术相比，本装置可以大大的提高能量的利用率，延长使用时间，同时可以 实现热量的可调控释放。由于存在相变储能材料，可以使用大量的太阳能集热板而不造成 能量的损失，同时在没有太阳能可利用的情况下，也能利用相变材料的储能，保证热能的稳 定输出。
【附图说明】
[0018] 图1是本实用新型的方管交互式相变材料控能单元结构的剖视图。
[0019] 图2是本实用新型的方管交互式相变材料控能单元结构的剖视图。
[0020] 图3是本实用新型的方管交互式相变材料控能单元结构的结构示意图。
[0021] 如图所示：1、外壁，2、传热方形管，3、导热方形管，4、支撑体，5、传热介质，6、导热 介质，7、流速控制单元，8、相变材料。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
[0023] -种方管交互式相变材料控能单元结构，包括外壁1、传热方形管2、传热介质5、 导热方形管3、导热介质6、流速控制单元7、相变材料8和支撑体4 ;所述外壁1是一个方形 管结构且两端密封并分别在外壁1、传热方形管2和导热方形管3之间以及导热方形管3处 设有开口，所述外壁1外层涂有绝热涂层，内层涂上防腐涂层，所述传热方形管2安装在外 壁1内，所述导热方形管3安装在传热方形管2内，所述传热介质5设在传热方形管2和外 壁1之间，所述导热介质6设在传热方形管2和导热方形管3之间，所述支撑体4分别与导 热方形管3、传热方形管2和外壁1相连接，所述相变材料8设在导热方形管3内，所述流速 控制单元7安装在外壁1且位于所述开口处。
[0024] 所述外壁1的材质为导热系数低的材料制成。
[0025] 所述外壁1的材质为强度和韧度系数高的材料制成。
[0026] 所述传热方形管2为铝、铜合金制成。
[0027] 传热介质为油脂、水、空气中的一种或多种。
[0028] 导热介质与传热介质的材质相同。
[0029] 具体实施时可以为如图所示，有外壁结构、传热方形管、传热介质、导热方形管、导 热介质、流速控制单元、相变材料、支撑体八个部分组成。外壁结构为不锈钢管，内涂防腐涂 层，外面包覆一层绝热材料。传热方形管与导热方形管均由铝管制成。其中传热介质为油 月旨，导热介质为水。相变材料选用石蜡，相变温度为54°C。流速控制单元为电子流量开关。 支撑体材料使用不锈钢材料。
[0030] 以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的 也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普 通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该 技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种方管交互式相变材料控能单元结构，包括外壁（1)、传热方形管（2)、传热介质 (5)、导热方形管（3)、导热介质（6)、流速控制单元（7)、相变材料（8)和支撑体（4);所述 外壁（1)是一个方形管结构且两端密封并分别在外壁（1)、传热方形管（2)和导热方形管 (3)之间以及导热方形管（3)处设有开口，所述外壁（1)外层涂有绝热涂层，内层涂上防腐 涂层，所述传热方形管（2)安装在外壁（1)内，所述导热方形管（3)安装在传热方形管（2) 内，所述传热介质（5)设在传热方形管（2)和外壁（1)之间，所述导热介质（6)设在传热方 形管（2)和导热方形管（3)之间，所述支撑体（4)分别与导热方形管（3)、传热方形管（2) 和外壁⑴相连接，所述相变材料⑶设在导热方形管⑶内，所述流速控制单元（7)安装 在外壁（1)且位于所述开口处。2. 根据权利要求1所述的方管交互式相变材料控能单元结构，其特征在于：所述传热 方形管（2)为铝、铜合金制成。3. 根据权利要求1所述的方管交互式相变材料控能单元结构，其特征在于：传热介质 为油脂、水、空气中的一种或多种。4. 根据权利要求1所述的方管交互式相变材料控能单元结构，其特征在于：导热介质 与传热介质的材质相同。
【专利摘要】本实用新型涉及相变材料技术，具体涉及一种方管交互式相变材料控能单元结构，包括外壁、传热方形管、传热介质、导热方形管、导热介质、流速控制单元、相变材料和支撑体；所述外壁是一个方形管结构且两端密封并分别在外壁、传热方形管和导热方形管之间以及导热方形管处设有开口，所述外壁外层涂有绝热涂层，内层涂上防腐涂层，所述传热方形管安装在外壁内，所述导热方形管安装在传热方形管内，所述传热介质设在传热方形管和外壁之间，所述导热介质设在传热方形管和导热方形管之间，所述支撑体分别与导热方形管、传热方形管和外壁相连接，所述相变材料设在导热方形管内，所述流速控制单元安装在外壁且位于所述开口处。
【IPC分类】F28D20/02, F24J2/34
【公开号】CN205048769
【申请号】CN201520695726
【发明人】谭威, 文婧, 王明, 张晓宇
【申请人】北京君和科技有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年9月10日