相變儲(chǔ)能散熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種相變儲(chǔ)能散熱器，屬于新型能源、節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，用于多種品位熱能的儲(chǔ)存和可控釋放。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，我國能源消耗以煤炭、石油和天然氣為主，煤炭資源的國度開采使用，以及中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過度依賴化石能源消耗必然影響能源安全，同時(shí)化石能源的開發(fā)與利用也直接造成對(duì)環(huán)境的巨大影響。在中國工業(yè)化進(jìn)程中，能源始終是制約中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的瓶頸，節(jié)能減排逐漸成為宏觀調(diào)控中能源開發(fā)利用的核心概念。改革開放30多年以來，隨著能源市場(chǎng)化改革不斷推進(jìn)，能源工業(yè)進(jìn)一步對(duì)外開放和國家對(duì)能源投入的增加，使得能源對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約作用得到很大緩解。然而，21世紀(jì)以來，能源供求形勢(shì)發(fā)生了新的變化，工業(yè)化和城市化的快速推進(jìn)，導(dǎo)致高能耗行業(yè)的過快發(fā)展，能源消耗呈現(xiàn)高增長態(tài)勢(shì)，在加速消耗常規(guī)化石能源的同時(shí)，對(duì)生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生了嚴(yán)重破壞。面對(duì)這種形勢(shì)，中國應(yīng)著眼于能源發(fā)展戰(zhàn)略與生態(tài)文明建設(shè)，大力推進(jìn)節(jié)能和清潔利用可再生能源。
[0003]節(jié)能是我國可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)長遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略，是我國的基本國策。狹義的講，節(jié)能是指節(jié)約煤炭、石油、電力、天然氣等能源。廣義的講，節(jié)能是指除狹義節(jié)能內(nèi)容之外的節(jié)能方法，如節(jié)約原材料消耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率、減少人力消耗、提高能源利用效率等。
[0004]經(jīng)過幾十年的發(fā)展，特別是進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國新能源的開發(fā)和利用取得了長足的發(fā)展。整體上，我國新能源開發(fā)已經(jīng)步入了快速發(fā)展期，從技術(shù)、裝備到產(chǎn)業(yè)化都已有了相當(dāng)?shù)姆e累，為今后的大規(guī)模應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。目前中國新能源利用率低，需要根據(jù)不同礦種的產(chǎn)業(yè)發(fā)展程度，在其產(chǎn)業(yè)化初期通過政府政策鼓勵(lì)加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。政府通過正確引導(dǎo)，促使各大能源企業(yè)加大投資力度，使新能源得到有效開發(fā)，實(shí)現(xiàn)中國能源生產(chǎn)的長期可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前，研制相變儲(chǔ)能散熱器不僅能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)新能源高效利用，為我國節(jié)能減排和新能源利用做出貢獻(xiàn)。
[0005]相變儲(chǔ)能散熱器是以相變儲(chǔ)能材料(PCM)作為儲(chǔ)能介質(zhì)，PCM與外界熱源進(jìn)行換熱，發(fā)生固-液相變，吸收儲(chǔ)存能量；當(dāng)外界環(huán)境需要能量時(shí)，可以控制放熱速率用于對(duì)環(huán)境加熱的目的。物質(zhì)的相變包括固-液、固-氣和液-氣的轉(zhuǎn)變，物質(zhì)在相變過程一般是在等溫或者近視等溫條件下發(fā)生。利用物質(zhì)的相變化，實(shí)現(xiàn)能量的儲(chǔ)存或緩沖使用，已被人類廣泛使用，根據(jù)應(yīng)用需要選取合適的PCM，開發(fā)多用途的相變儲(chǔ)能及散熱器具有重要的工程和實(shí)際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)可再生能源品位(溫度)低、回收利用率不高、不穩(wěn)定不連續(xù)、不易儲(chǔ)放應(yīng)用的問題，設(shè)計(jì)出整合儲(chǔ)存和釋放兩個(gè)過程，以期提高能源利用率和可控儲(chǔ)放，達(dá)到高效利用能源的目的，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和新能源利用的相變儲(chǔ)能散熱器。
[0007]技術(shù)解決方案
相變儲(chǔ)能散熱器，包括:外保溫箱體、儲(chǔ)能單元，所述儲(chǔ)能單元與保溫外殼之間形成的自然對(duì)流散熱流道，通過控制對(duì)流散熱流道的開通和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)能量定時(shí)累計(jì)儲(chǔ)存和釋放。
[0008]所述外保溫箱體上部設(shè)有可開啟調(diào)節(jié)上蓋，底部設(shè)有底部篦子通風(fēng)蓋，底部設(shè)有底部篦子通風(fēng)蓋、總加熱管進(jìn)口和總加熱管出口，所述外保溫箱體內(nèi)還設(shè)有并排放置且形狀、結(jié)構(gòu)均相同的儲(chǔ)能單元，儲(chǔ)能單元底部通過總加熱管并聯(lián)連接。
所述儲(chǔ)熱單元，包括單元容器外殼，單元容器外殼內(nèi)設(shè)加熱環(huán)管和相變材料，每個(gè)儲(chǔ)熱單元內(nèi)加熱環(huán)管在底部由總加熱管并聯(lián)連接，通過單元內(nèi)環(huán)形加熱管，形成熱源介質(zhì)從由總加熱管進(jìn)口流進(jìn)，熱量通過對(duì)流-導(dǎo)熱-相變傳輸給相變材料，然后從總加熱管另一端出口流出。
[0009]所述底部篦子通風(fēng)蓋，是由已沖壓通風(fēng)孔的保溫箱底板和置于保溫箱底板上的帶有花孔的調(diào)節(jié)插板形成的的風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)板能夠帶沖壓通風(fēng)孔的保溫箱底板上插撥移動(dòng)，用于調(diào)節(jié)底部通風(fēng)孔關(guān)閉，空氣不能流過垂直通道，無熱量交換；調(diào)節(jié)板11抽出，底部通風(fēng)孔打開，空氣自然對(duì)流通過垂直通道，和儲(chǔ)熱單元外壁換熱，熱量散發(fā)到周圍環(huán)境中。
[0010]本發(fā)明主要具有以下特點(diǎn):
(1)儲(chǔ)能溫度范圍寬:選擇不同種類的相變儲(chǔ)能材料，可以實(shí)現(xiàn)從低溫到高溫一系列的儲(chǔ)能散熱裝置應(yīng)用；
(2)能源平衡利用:本發(fā)明最適合于間歇式低溫余熱、太陽能等的回收利用，平衡熱能的過剩與不足使用；
(3)單元任意集成:任意安裝組合儲(chǔ)能單元數(shù)量，最佳化儲(chǔ)能量、儲(chǔ)能速率和散熱速率；
(4)安裝簡單方便:儲(chǔ)能單元模塊插槽式插入，螺絲固定，加熱管快速螺紋連接，頂部保溫蓋和底部通風(fēng)格柵也是組合與保溫殼體上，安裝快速簡單；
(5)儲(chǔ)放熱效率高:儲(chǔ)能單元容量和加熱面設(shè)計(jì)配比合理，儲(chǔ)能速度快、效率高;垂直流道間隙、高寬比等尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)，自然對(duì)流散熱速度快；
(6)散熱速率可控:根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)加熱溫度和速率的要求，通過調(diào)整上蓋板10的開啟率和花孔調(diào)節(jié)插板11的開啟量，可控制散熱速率；
(7)使用范圍寬廣:本發(fā)明相變儲(chǔ)能散熱器可實(shí)現(xiàn)從25°C-1000°e范圍內(nèi)的熱能儲(chǔ)存，可廣泛應(yīng)用于余熱和廢熱回收、太陽能采暖、地?zé)崮?、陽光溫室等領(lǐng)域；
(8)功能改造升級(jí):在該發(fā)明基礎(chǔ)上，便于改造、升級(jí)和連接其他設(shè)備。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，在保持基本儲(chǔ)熱單元結(jié)構(gòu)不變的條件下，實(shí)現(xiàn)外形和功能的改造升級(jí)，同時(shí)還方便連接其他附屬設(shè)備。
[0011]本發(fā)明的特點(diǎn)
(I)儲(chǔ)能散熱一體化:儲(chǔ)能過程需要保溫隔熱，散熱過程要求解除所有隔熱材料，本發(fā)明從裝置結(jié)構(gòu)、組合形式以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的巧妙設(shè)計(jì)，集儲(chǔ)能和散熱功能為一體。在儲(chǔ)能過程中可以完全隔熱儲(chǔ)能，同時(shí)也可以在儲(chǔ)存工程中控制散熱進(jìn)行。裝置儲(chǔ)能容量大，體積小巧，外觀漂亮，是家庭、商業(yè)建筑、野外度假酒店、露營帳篷、設(shè)施農(nóng)業(yè)陽光溫室等利用不過太陽能加熱的非常有效裝備。
[0012](2)性能穩(wěn)定可靠:獨(dú)特開發(fā)配置的混合氯化石蠟低溫相變儲(chǔ)能材料，儲(chǔ)能溫度范圍適合，無毒、無化學(xué)變化，反復(fù)使用儲(chǔ)能溫度范圍和出熱量不變，也沒有過冷和過熱現(xiàn)象發(fā)生，理化性能和可靠性雙優(yōu)。
[0013](3)組合集成化:發(fā)明裝置設(shè)計(jì)插槽結(jié)構(gòu)，可以任意插入組合儲(chǔ)能單元數(shù)量，根據(jù)用途，最佳化儲(chǔ)能量、儲(chǔ)