口 16，其另一侧上部设有储热体出风口 17，每组相变储热体单元等距连接，相变储热体6外由储热体保温层包围。
[0028]储热单元14为不锈钢管，不锈钢管的外径为l~2cm，内管径为0.5~lcm ;每相邻两根不锈钢管的间距为大于等于0.5cm，小于等于2cm。
[0029]该管中填充添加2~4%石墨的无机相变材料或有机相变材料。通过计算分析设计，管的排布呈最佳流体力学和热力学模型；同时管中填充无机相变材料或有机相变材料，并均匀添加了微量高导热率的材料-石墨，石墨的含量可以为2%、3%或4%，添加后使现有的相变储热体储热密度大，导热系数高，换热速率均匀，且密集的排布利于储热，兼顾传热和保温两个方面，以达到二者最大的均衡点。该相变储热体热学和力学性能稳定，易于维护，在停用时无需专门处理，且成本低，使用寿命长，适合大规模地利用。熔化潜热高，使其在相变中能贮藏或放出较多的热量；相变过程可逆性好、膨胀收缩性小、过冷或过热现象少；导热系数大，密度大，比热容大；相变材料无毒，无腐蚀性，成本低，制造方便。
[0030]其中:集热风机I与数组太阳能空气集热器2相连的集热热风管道11上设有热流温度计119。
[0031]数组太阳能空气集热器2与储热热风管道12相连的集热热风管道11上设有热流温度计II20。
[0032]储热热风管道12上设有集热管路风阀3，且靠近储热风机5处设有止回风阀4。
[0033]相变储热体6上设有热流温度计11121。
[0034]供热热风管道113上分别设有供热管路风阀9、热流温度计IV22。
[0035]用热终端10上设有热流温度计V23。
[0036]供热热风管道1118上分别设有热流温度计VI24、储热管路风阀8，该储热管路风阀8靠近所述储热出风管。
[0037]本发明工作过程分为充热供热阶段和放热供热阶段:
充热和供热阶段:白天，打开集热风机I和供热管路风阀9，太阳能空气集热器2吸收太阳能，加热由集热风机I通入的冷空气流体。产生的热空气流体通过集热热风管道11和供热热风管道113进入用热终端10。当热流体温度高于80°C时，打开集热管路风阀3，热流体通过储热热风管道12进入相变储热体6，与相变储热材料进行热交换，对相变储热体6进行充热。当储热体出风口 17的热流温度计VI24测得的温度高于用热终端10所需温度时，储热出风阀7关闭，储热管路风阀8打开，中温热空气流体通过供热热风管道II18进入用热终端10 ;当储热体出风口 17的热流温度计VI24测得的温度低于用热终端10所需温度时，储热管路风阀8关闭，储热出风阀7打开。
[0038]放热和供热阶段:夜间，关闭集热风机I和集热管路风阀3，打开储热风机5，将冷空气流体送入相变储热体6，与相变储热材料进行热交换。关闭储热出风阀7、打开储热管路风阀8，加热后的热空气流体通过供热热风管道1118进入用热终端10，在夜间实现持续供热。
[0039]实施例1
将本发明用于建材砌块养护生产过程。系统组成与上述实施方式相同，集热系统由16组太阳能空气集热器2组成，每两组串联后再并联，形成单向循环系统。储热材料使用有机相变材料添加3%的石墨。用热终端10为砌块养护室。
[0040]白天利用太阳能空气集热器2中加热传热介质一一空气，通过储热热风管道11、供热热风管道113、供热热风管道1118，使被加热的传热介质进入相变储热体6中进行充热。高温热空气进入到相变储热体6中与相变储热单元14进行热传导，将热量传给相变储热体6。从相变储热体6中出来的中温热空气，进入到砌块养护室中，对砌块进行养护。
[0041]夜间，通过储热风机5使传热介质进入相变储热体6中，与相变储热体6中的储热单元14进行换热，通过储热材料的相变放热过程，提取储热单元14中的热量，使从相变储热体6中流出的传热介质达到一定温度，成为中温热空气。中温热空气再通过供热热风管道1118进入用热终端10换热器中，与砌块养护室的低温环境进行换热，持续提供砌块养护所需的热能，从而满足夜间的供热需求。通过相变储热体6的充放热，可以实现利用太阳能提供的热量来满足白天与夜间的热能需求。
[0042]本发明所述的【具体实施方式】并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够做出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统，包括通过集热热风管道串联在一起的数组太阳能空气集热器、多组相变储热单元依次连接组成的相变储热体、用热终端；所述数组太阳能空气集热器的一端通过所述集热热风管道连有集热风机，另一端通过所述集热热风管道分别连有储热热风管道、供热热风管道I;所述储热热风管道的一端分别连有储热风机、所述相变储热体单元，另一端与所述供热热风管道I相连；所述相变储热体的另一端设有带储热出风阀的储热出风管，该储热出风管连有供热热风管道II;所述供热热风管道I与所述供热热风管道II均与所述用热终端相连；其特征在于，相变储热体单元包括不锈钢板、平行等距连接于不锈钢板上的数根不锈钢管，不锈钢管内填充添加有2~4%石墨的无机相变材料或有机相变材料。2.根据权利要求1所述的一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统，其特征在于，所述相变储热体的一侧下部设有储热体入风口，另一侧上部设有储热体出风口，每组相变储热体单元等距连接，相变储热体外由储热体保温层包围。3.根据权利要求1或2所述的一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统，其特征在于，所述不锈钢管的外径为l~2cm，内管径为0.5~lcm。4.根据权利要求3所述的一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统，其特征在于，每相邻两根不锈钢管的间距大于等于0.5cm，小于等于2cm。5.根据权利要求1所述的一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统，其特征在于，所述集热风机与所述数组太阳能空气集热器相连的所述集热热风管道上设有热流温度计16.根据权利要求1所述的一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统，其特征在于，所述数组太阳能空气集热器与所述储热热风管道相连的所述集热热风管道上设有热流温度计II。7.根据权利要求1所述的一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统，其特征在于，所述相变储热体上设有热流温度计III。8.根据权利要求1所述的一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统，其特征在于，所述供热热风管道I上分别设有供热管路风阀、热流温度计IV。9.根据权利要求1所述的一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统，其特征在于，所述用热终端上设有热流温度计V。10.根据权利要求1所述的一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统，其特征在于，所述供热热风管道II上分别设有热流温度计V1、储热管路风阀，该储热管路风阀靠近所述储热出风管。
【专利摘要】本发明提供一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统，包括通过集热热风管道串联在一起的数组太阳能空气集热器、多组相变储热体单元依次连接组成的相变储热体、用热终端；相变储热体单元包括不锈钢板、平行等距连接于不锈钢板上的数根不锈钢管，不锈钢管内填充添加有质量比为2~4%石墨的无机相变材料或有机相变材料。本发明结构简单，相变储热体与太阳能空气集热器相结合，利用相变储热体的充放热特性，在太阳能充足的情况下储存热量，在太阳能不足时或夜间释放热量，实现太阳能中温在工业应用中的连续供热，满足白天和夜间的热能需求，减少由于传统能源使用而造成的环境污染和PM2.5等污染物的排放。
【IPC分类】F24J2/34, F24J2/46
【公开号】CN104930729
【申请号】CN201510360070
【发明人】邵继新, 田斌守, 冯启彪, 王本明, 梁斌, 司双龙, 白凤武, 蔺瑞山, 李雅洁, 米应映
【申请人】甘肃省建材科研设计院
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月26日