新能源储热钢管及新能源储热器的制作方法

本实用新型涉及热储存技术领域，具体而言，涉及新能源新能源储热钢管及新能源储热器。

背景技术：

能源资源是全球人类赖以生存的重要物质基础，随着高能耗全球工业化的迅猛发展，能源短缺问题越来越为人们所关注，以原油价格暴涨为标志的“能源危机”、“温室效应”和环境污染日益影响着人们的生活。我国可再生能源非常丰富，可开发的风能资源为2.5×10⁸kW，水能资源7.54×10⁴kW和丰富的太阳能自资源，然而我国人口众多，人均资源占有量相当于世界平均水平的一半，人均能源消费量过低，严重影响我国的经济可持续发展和人民生活水平的提高。

能源是近几年来为全世界所广泛关注的课题，而可再生能源以及工业废热余热等清洁能源的开发和利用是能源领域的热点问题。相变储能材料在废热利用以及移峰填谷方面有很大的应用，而从节能和经济的角度考虑，为了保持满足生产和生活中对能源供热和供电的连续、稳定的要求，调节能量供给与需求的失配，关键在于解决能量贮存和热交换的问题。在储热装置的研究方面，国内外一些学者对相变储热同心套管、圆柱状或板状等储热装置进行了理论传热分析。尽管国内外已对换热装置有了一定程度的研究，但是由于储热器结构形式、储热材料选取及封装方式的不同，储热在相变储热性能研究和运行实践上仍然有着许多未解决的问题，比如存在换热过程中输出温度不稳定、换热效率低和装置复杂等问题。

因此，提供一种能够换热效率高的新能源储热钢管及新能源储热器成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供新能源储热钢管及新能源储热器，以缓解现有技术中换热效率低的技术问题。

本实用新型提供的一种新能源储热钢管，包括内管、套设在所述内管上的外管、端盖和设置在所述内管和所述外管之间的导热相变层；

所述端盖上开设有通孔，所述端盖套设在所述内管上与所述外管配合，所述内管和所述外管上涂有防腐层。

进一步地，所述外管长度小于所述内管长度，且所述外管上设置有凸起，所述端盖上设置有与所述凸起配合的凹槽。

进一步地，所述内管的内孔直径设置为5mm－30mm。

进一步地，所述外管的内孔直径设置为10mm－50mm。

进一步地，所述内管与所述外管的管壁厚度为1mm－5mm。

本实用新型提供的一种新能源储热器，包括壳体、保温层、支架和所述的新能源储热钢管；

所述支架位于所述壳体内部，所述新能源储热钢管位于所述支架上，所述保温层位于所述壳体外壁上；

所述壳体上开设有与所述新能源储热钢管连接的进水口和出水口。

进一步地，所述壳体内设置有相变材料。

进一步地，所述进水口与所述出水口处设置有密封件。

进一步地，所述壳体内设置有温度计，所述壳体外侧设置有显示器，所述显示器与所述温度计连接。

进一步地，所述壳体内设置有对相变材料进行气动搅拌的气动搅拌管。

有益效果：

本实用新型提供的一种新能源储热钢管，包括内管、套设在内管外的上管、端盖和设置在内管和外管之间的导热相变层，端盖上开设有通孔，通孔的直径与内管的外径相当，内管与外管通过端盖连接在一起，同时端盖起到封闭导热相变层的作用，在安装端盖时，可以通过焊接，而可以在端盖与内管与外管之间加设密封装置，在使用新能源储热钢管时，设置在内管与外管之间的导热相变层会发生相变，因此需要做好密封工作，不然会出现泄漏现象，而且通过在内层与外层之间设置导热相变层能有效的提高换热效率；同时内管与外管上涂有防腐层，因为内管与外管采用钢制管，因此在使用过程中会发生氧化还原反应，为保证设备可以长久正常工作，因此在内管与外管上涂有防腐层。

本实用新型提供的一种新能源储热器，包括壳体、保温层、支架和新能源储热钢管，支架位于所述壳体内部，在支架的支撑下新能源储热钢管可以放置在壳体内部，新能源储热钢管可以编制成不同形状放置在支架上，以最大化进行换热工作，提高换热的效率，同时最大化的利用空间，在壳体外壁上设置保温层，能够有效的减少壳体内的温度外泄，使能源得到最大化的利用，同时在壳体上开设进水口和出水口，进水口和出水口同时与输入钢管连接，即工业废水从进水口流入壳体，然后从出水口流出，将热量保留在新能源储热钢管内，同时新能源储热器与现有技术相比具有上述新能源储热钢管的优势，此处不再赘叙。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的新能源储热钢管的整体结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1中端盖的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的新能源储热器的整体结构示意图。

图标：100－内管；200－外管；201－凸起；300－导热相变层；400－端盖；401－通孔；402－凹槽；500－壳体；501－进水口；502－出水口；600－保温层；700－支架；800－相变材料。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

图1为本实用新型实施例提供的新能源储热钢管的整体结构示意图；图2为图1的侧视图；图3为图1中端盖的结构示意图。

如图1－图3所示为本实用新型实施例提供的一种新能源储热钢管，包括内管100、套设在内管100上的外管200、端盖400和设置在内管100和外管200之间的导热相变层300；端盖400上开设有通孔401，端盖400套设在内管100上与外管200配合，内管100和外管200上涂有防腐层。

本实用新型提供的一种新能源储热钢管，包括内管100、套设在内管100上的外管200、端盖400和设置在内管100和外管200之间的导热相变层300，端盖400上开设有通孔401，通孔401的直径与内管100的外径相当，内管100与外管200通过端盖400连接在一起，同时端盖400起到封闭导热相变层300的作用，在安装端盖400时，可以通过焊接，而可以在端盖400与内管100与外管200之间加设密封装置，在使用新能源储热钢管时，设置在内管100与外管200之间的导热相变层300会发生相变，因此需要做好密封工作，不然会出现泄漏现象，而且通过在内层与外层之间设置导热相变层300能有效的提高换热效率；同时内管100与外管200上涂有防腐层，因为内管100与外管200采用钢制管，因此在使用过程中会发生氧化还原反应，为保证设备可以长久正常工作，因此在内管100与外管200上涂有防腐层。

需要指出的是，外管200通过端盖400与内管100配合在一起，端盖400上开设有通孔401，内管100穿过此通孔401，为保证密封性，将内管100与端盖400焊接在一起，同时将外管200与端盖400焊接在一起。

还需要指出的是，在内管100与外管200之间填充导热相变层300，能够有效的将内管100内的热量传递出来，提高热回收率。

还需要指出的是，为保证内管100、外管200和端盖400的长期正常使用，在其上涂有防腐层，防腐层能够有效抑制被防腐其发生化学腐蚀和电化学腐蚀。

还需要指出的是，防腐层可以选用聚氨酯漆，其施工方便、无毒、造价低，并且耐酸、耐盐、而且耐各种稀释剂，成本较低，对人员的伤害较小；还可以选用环氧煤沥青，环氧煤沥青主要由环氧树脂、煤沥青、填料和固化剂组成。它综合了环氧树脂的机械强度高、粘接力大、耐化学介质侵蚀和煤沥青耐腐蚀等优点，防腐涂层使用温度在－40到150℃之间，而且在酸、碱、盐、水、汽油、煤油、柴油等一般稀释剂中长期浸泡无变化，能够使管材正常使用20年以上；外管200防腐层还可以选用三聚乙烯防腐涂料，三聚乙烯防腐涂料具有良好的机械强度、电性能、抗紫外线、抗老化和抗阳极剥离等性能，防腐寿命可达20年以上。

还需要指出的是，内管100与外管200内壁上的防腐层材料还可以选择聚氨基甲酸酯漆，聚氨基甲酸酯漆最高耐热度为155℃，有良好的耐化学腐蚀性、耐油性、耐磨性和附着力，漆膜韧性和电绝缘性均较好。

还需要指出的是，内管100与外管200内壁上的防腐层材料还可以选择无机富锌漆。无机富锌漆施工简单，价格便宜，具有良好的耐水性、耐油性、耐溶剂性及耐干湿交替的盐雾，适用于海水、清水、海洋大气、工业大气和油类等介质。耐热度为160℃左右。

本实施例的可选方案中，外管200长度小于内管100长度，且外管200上设置有凸起201，端盖400上设置有与凸起201配合的凹槽402。

为使新能源储热钢管能够相互连接配合，设置外管200长度小于内管100长度，通过内管100之间连接在一起，在连接时方便造成，节省大量工作量，减轻了劳动。

需要指出的是，为更好的将外管200与端盖400连接在一起，在外管200上设置凸起201，在端盖400上设置对应的凹槽402，在焊接过程中，将凸起201与凹槽402配合在这一起，能够有效的稳定外管200，为焊接提供稳定的状态，使焊接过程简单、方便，提高工作效率。

还需要指出的是，凸起201设置在外管200的两端，且设置多个，同时端盖400外边缘上设置有多个与凸起201对应的凹槽402。

本实施例的可选方案中，内管100的内孔直径设置为5mm－30mm。

为满足大多数需求，将内管100的内孔直径设置为5mm－30mm，在此范围内，可以满足大多数储热器的使用。

本实施例的可选方案中，外管200的内孔直径设置为10mm－50mm。

为满足大多数需求，将外管200的内孔直径设置为10mm－50mm，在此范围内，可以满足大多数储热器的使用。

同时外管200比内管100的内孔直径较大，便于内管100和外管200之间填充用于导热的导热相变层300。

本实施例的可选方案中，内管100与外管200的管壁厚度为1mm－5mm。

为提高换热效率，将内管100与外管200的管壁厚度设置的较小，在1mm－5mm之间，在才区间，内管100内的热水能够快速的将热量传递到导热相变层300内。

需要指出的是，外管200的管壁厚度不小于内管100的管壁厚度，目的是利用增厚外管200提高整体的结构强度，又不影响换热效率。

图4为本实用新型实施例提供的新能源储热器的整体结构示意图。

如图4所示为本实用新型实施例提供的一种新能源储热器，包括壳体500、保温层600、支架700和的新能源储热钢管；支架700位于壳体500内部，新能源储热钢管位于支架700上，保温层600位于壳体500外壁上；壳体500上开设有与新能源储热钢管连接的进水口501和出水口502。

本实用新型提供的一种新能源储热器，包括壳体500、保温层600、支架700和新能源储热钢管，支架700位于壳体500内部，在支架700的支撑下新能源储热钢管可以放置在壳体500内部，新能源储热钢管可以编制成不同形状放置在支架700上，以最大化进行换热工作，提高换热的效率，同时最大化的利用空间，在壳体500外壁上设置保温层600，能够有效的减少壳体500内的温度外泄，使能源得到最大化的利用，同时在壳体500上开设进水口501和出水口502，进水口501和出水口502同时与输入钢管连接，即工业废水从进水口501流入壳体500，然后从出水口502流出，将热量保留在新能源储热钢管内，同时新能源储热器与现有技术相比具有上述新能源储热钢管的优势，此处不再赘叙。

需要指出的是，新能源储热器的充热工程：利用工业余热或锅炉热使热水通过新能源储热钢管加热相变材料800，相变材料800吸收热量后温度逐渐升高至相变温度点，发生相变并继续吸热，相变完全后仍可继续升温吸热，完成储热过程。新能源储热器的放热过程：当需用热水时，通过控制阀门开关将冷水通过新能源储热钢管从相变材料800吸取热量升温成热水供人们使用，实现即热功能；随着冷水不断的吸热相变材料800温度下降，在相变温度点发生相变，并释放出潜热，相变过程中和相变结束后相变材料800温度继续下降释放热量，完成放热过程。

还需要指出的是，新能源储热钢管位于壳体500内部，可以通过新能源储热钢管的编制排列，形成不同的内部结构。

还需要指出的是，新能源储热钢管放置在壳体500内部，多个新能源储热钢管相互连接，形成S形结构或螺旋形结构，并放置在支架700上，同时连接在一起的新能源储热钢管仅有一个进水端和一个出水端，且与设置在壳体500上的进水口501和出水口502连接。

还需要指出的是，在壳体500外侧设置保温层600，能够有效的较少热损失，其中保温层600可以采用聚氨酯泡沫，聚氨酯硬泡是一种具有保温与防水功能的新型合成材料，其导热系数低，仅0.022－0.033W/(m＊K)，相当于挤塑板的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的；其中聚氨酯是指具有一定弹性的一类柔软性聚氨酯泡沫塑料，它是用量最大的一种聚氨酯产品。产品主要有高回弹泡沫、块状海绵、慢回弹泡沫、自结皮泡沫和半硬质吸能泡沫等。聚氨酯软泡的泡孔结构多为开孔的。一般具有密度低、弹性回复好、吸音、透气、保温等性能，主要用作家具垫材、交通工具座椅垫材、各种软性衬垫层压复合材料。工业和民用上也把软泡用作过滤材料、隔音材料、防震材料、装饰材料、包装材料及隔热保温材料等。

本实施例的可选方案中，壳体500内设置有相变材料800。

为进一步提高新能源储热器的热交换效率和储热量，在壳体500内填充相变材料800，通过外管200壳体500内的相变材料800能够快速吸收内管100内的温度。

本实施例的可选方案中，进水口501与出水口502处设置有密封件。

因为壳体500内填充有相变材料800，当相变材料800吸收一定热量时会发生相变，因此壳体500内可能会充斥着液相，因此需要做好密封工作，不然壳体500内的相变材料800会渗漏出去。

本实施例的可选方案中，壳体500内设置有温度计，壳体500外侧设置有显示器，显示器与温度计连接。

为得知壳体500内的温度情况，在壳体500内设置有温度计，在壳体500外侧安装显示器，显示器与温度计连接，可以实时反映壳体500内部的温度情况。

本实施例的可选方案中，壳体500内设置有对相变材料800进行气动搅拌的气动搅拌管。

为进一步提高新能源储热器的换热效率，在壳体500内部设置有气动搅拌管，可以对壳体500内的相变材料800进行搅拌，使热量更快的传递。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。