本實(shí)用新型屬于儲能及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域,特別是涉及一種新型智能式蓄熱換熱器。
背景技術(shù):
當(dāng)今,能源的使用在依賴化石燃料供能的同時也逐步向著能源多元化、清潔化的方向發(fā)展,隨著相變儲能技術(shù)的發(fā)展和成熟,人們?nèi)找嬉庾R到了相變儲能產(chǎn)品的節(jié)能和環(huán)保性能。與顯熱式儲熱相比,潛熱式儲熱具有儲熱密度大,恒溫放熱特性,有利于與熱源和負(fù)載相配合,然而由于現(xiàn)有相變儲熱裝置內(nèi)膽及盤管組件設(shè)置的不合理,內(nèi)部換熱元件換熱不均勻,相變儲能材料利用不充分,造成現(xiàn)有的相變儲熱裝置換熱效率偏低,間接增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本;同時相變儲熱裝置雖然種類多樣,但是一般功能過于單一,不具備智能控制功能,只能作為一般工業(yè)品,沒有與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,沒有劃入高端技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供可實(shí)現(xiàn)模塊智能、遠(yuǎn)程監(jiān)控,實(shí)時數(shù)據(jù)共享,蓄熱密度高,高效換熱、結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便、適合大規(guī)模批量生產(chǎn)的新型智能式蓄熱換熱器。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。
一種新型智能式蓄熱換熱器,包括(1)殼體及外包、設(shè)置在殼體內(nèi)的(2)內(nèi)膽,殼體和內(nèi)膽間的(3)高分子材料保溫層,內(nèi)膽內(nèi)部的(4)匯集管、(5)換熱管、(6)相變儲能材料、(7)多孔金屬導(dǎo)熱骨架、(8)電加熱裝置、(9)熱電偶溫度測點(diǎn)、(10)智能控制單元、(14)灌料口、(15)吊耳、(16)排氣孔。其中智能控制單元包括(11)RED·HOO智能芯片、(12)藍(lán)牙及低功率信號發(fā)送和接收模塊、(13)控制電路。
所述的(1)殼體及外包外形為方形、柱形、球形或橢球形結(jié)構(gòu)。
所述的(3)高分子材料保溫層采用高壓聚氨酯發(fā)泡材料、氣凝膠、無機(jī)納米材料、VIP真空保溫板中的一種或多種組合。
所述的(5)換熱管采用列管式、U型管或螺旋管式的型式。
所述的(6)相變儲能材料為石蠟類、非石蠟類有機(jī)材料、結(jié)晶水和鹽類、或脂肪酸類相變儲能材料的一種或多種。
所述的(7)多孔導(dǎo)熱骨架采用全通孔泡沫鋁。
所述的(8)電加熱裝置為電阻加熱裝置、或電磁加熱裝置、或紅外加熱裝置。
所述的所述的(10)智能控制單元搭載(11)RDE·HOO智能芯片,(12)藍(lán)牙及低功率信號發(fā)送和接收模塊,具備手機(jī)APP及遠(yuǎn)程終端控制與數(shù)據(jù)共享功能。
所述的(12)藍(lán)牙及低功率信號發(fā)送和接收模塊采用低功率藍(lán)牙模塊(BLE)
所述的取熱流體是氣態(tài)介質(zhì)、液態(tài)介質(zhì)或氣液混合介質(zhì)。
所述的換熱管(5)內(nèi)有取熱流體,是氣態(tài)介質(zhì)、液態(tài)介質(zhì)或氣液混合介質(zhì)。
本實(shí)用新型具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和積極的效果。
1、在內(nèi)膽相變儲能材料中等間距布置換熱管,充分考慮了相變儲能材料的表面熱負(fù)荷,可以有效避免相變儲能材料因過于集中而導(dǎo)致熱滯性,同時布置的多孔金屬導(dǎo)熱骨架,大幅度提升換熱效率,有效減小材料過冷度,從而使設(shè)備能夠平穩(wěn)恒定地進(jìn)行換熱,增加安全和穩(wěn)定性。
2、采用獨(dú)創(chuàng)的RED·HOO智能芯片,藍(lán)牙及低功率信號發(fā)送和接受模塊,能夠?qū)崟r對單體式蓄熱換熱器內(nèi)部的狀態(tài)點(diǎn)實(shí)時進(jìn)行監(jiān)控,并能針對用戶需求工況,通過遠(yuǎn)程移動終端和云端數(shù)據(jù)庫發(fā)布指令,從而對本實(shí)用新型進(jìn)行相應(yīng)的操作和控制。
3、具備較強(qiáng)的機(jī)動性,應(yīng)用場景多樣,適應(yīng)多種氣候環(huán)境,根據(jù)不同需求可以進(jìn)行相應(yīng)的搭配和組合。
4、本實(shí)用新型蓄熱密度高,換熱效率高、可實(shí)現(xiàn)能量的高效存儲和利用,有效減輕環(huán)境污染,緩解能量供求的不匹配,實(shí)現(xiàn)熱能系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行;結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便、適合大規(guī)模批量生產(chǎn)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型一種新型智能式蓄熱換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型一種新型智能式蓄熱換熱器的俯視圖。
圖3是智能控制單元部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,(1)殼體及外包、(2)內(nèi)膽,(3)高分子材料保溫層,(4)匯集管、(5)換熱管、(6)相變儲能材料、(7)多孔金屬導(dǎo)熱骨架、(8)電加熱裝置、(9)熱電偶溫度測點(diǎn)、(10)智能控制單元、(11)RED·HOO智能芯片、(12)藍(lán)牙及低功率信號發(fā)送和接收模塊、(13)控制電路、(14)灌料口、(15)吊耳、(16)排氣孔。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1。
為了更清楚的說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述,如圖1所示,一種新型智能式蓄熱換熱器,包括(1)殼體及外包、設(shè)置在殼體內(nèi)的(2)內(nèi)膽,殼體和內(nèi)膽間的(3)高分子材料保溫層,內(nèi)膽內(nèi)部的(4)匯集管、(5)換熱管、(6)相變儲能材料、(7)多孔金屬導(dǎo)熱骨架、(8)電加熱裝置、(9)熱電偶溫度測點(diǎn)、(10)智能控制單元、(14)灌料口、(15)吊耳、(16)排氣孔。其中智能控制單元包括(11)RED·HOO智能芯片、(12)藍(lán)牙及低功率信號發(fā)送和接收模塊、(13)控制電路。
智能控制方式。
用戶可根據(jù)自身需求,通過手機(jī)APP或者遠(yuǎn)程控制終端發(fā)布指令到設(shè)備的(12)藍(lán)牙及低功率信號接收模塊,設(shè)備內(nèi)部(11)RED·HOO智能芯片接收指令后與采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析計算,決策之后經(jīng)(13)自動控制電路對設(shè)備(8)電加熱裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。
使用階段包含儲能和取熱階段。
儲能時,電加熱裝置開始工作,(7)多孔金屬導(dǎo)熱骨架組成的空間內(nèi)將熱量傳遞給(6)相變儲能材料,(6)相變儲能材料吸收熱量開始熔化,使熱能不斷的以潛熱的方式儲存在相變儲熱材料內(nèi),經(jīng)過一段時間后,固態(tài)相變儲能材料完全轉(zhuǎn)化為液態(tài),并達(dá)到設(shè)定溫度,實(shí)現(xiàn)能量儲存的最大化后,停止電加熱。
取熱時,換熱管(5)內(nèi)的取熱流體(來自于需要熱能的裝置、生活熱水供應(yīng)裝置、移動供熱系統(tǒng)等,取熱流體可以是液體、氣體或多相流體,取熱流體溫度低于相變儲能材料的相變溫度)經(jīng)入口進(jìn)入實(shí)用新型的(5)換熱管內(nèi)沖刷管壁,將熱能從(6)相變儲能材料取走,當(dāng)(6)相變儲能材料放出部分熱量后逐漸凝固,待其全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)后,不再釋放熱量,取熱結(jié)束。儲能和取熱過程可多次循環(huán)進(jìn)行,直至(6)相變儲能材料的儲存能力顯著下降,達(dá)到壽命期為止。
本實(shí)施例新型智能式蓄熱換熱器外形尺寸,長×寬×高為1200mm×1200mm×1500mm,儲熱量680MJ,相變儲能材料采用北京華厚能源科技有限公司生產(chǎn)的HH-80材料,相變潛熱值為680KJ/L。相同體積下,儲熱密度達(dá)到石蠟的4倍。換熱管采用不銹鋼316。經(jīng)試驗(yàn),入水溫度60℃,出水溫度65℃,可持續(xù)供熱16小時,滿足400平米辦公室日常供熱需求。
實(shí)施例2。
外形尺寸Φ580mm,高度1350mm,蓄熱量102MJ,其余同實(shí)施例1。經(jīng)試驗(yàn),入水溫度60℃,出水溫度65℃,可持續(xù)供熱12小時,滿足70平米辦公室日常供熱需求。
實(shí)施例3。
本實(shí)施例中,外形尺寸500mm×500mm×1100mm,蓄熱量115.6MJ,換熱管采用紫銅,其余同實(shí)施例1。經(jīng)試驗(yàn),經(jīng)試驗(yàn),入水溫度60℃,出水溫度65℃,可持續(xù)供熱12小時,滿足70平米辦公室日常供熱需求。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。