儲熱式換熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于節(jié)能環(huán)保技術領域，具體地說，涉及一種熱量收集、儲存和釋放裝置。
【背景技術】
[0002]能源是人類發(fā)展的基礎物質條件，決定著人類的生活水平和文明層次，目前嚴峻的能源形勢要求開展節(jié)能減排和開發(fā)新能源。儲熱技術能夠將太陽能、工業(yè)生產(chǎn)領域不連續(xù)、不穩(wěn)定的能量儲存起來，可緩解能源供給與需求失配的矛盾，是節(jié)能減排的有效途徑之一。太陽能集熱器的集熱一般不隨集隨用，當前大多太陽能儲熱裝置為儲熱水箱，雖然水傳熱及流動特性好、熱膨脹系數(shù)及粘滯性較小、價格低廉、來源豐富，但水儲熱為顯熱儲熱，其單位質量、單位體積的儲熱量遠遠比不上潛熱儲熱，且其水箱體積往往較大，給太陽能產(chǎn)品的安裝帶來不便，也給建筑帶來不安全隱患。
[0003]相變儲熱的儲熱密度大、儲熱溫差變化小、容易控制，這些優(yōu)點使其成為最有發(fā)展前途的儲熱技術之一。相變材料儲熱密度相對較高，儲放熱過程中儲熱材料溫度保持不變，利用相變材料進行太陽能集熱儲熱，可大大減小太陽能儲熱箱的體積，提高供熱的穩(wěn)定性。相變儲熱技術在太陽能、工業(yè)余熱回收中的應用，可大大減少儲熱設備體積，使系統(tǒng)結構更緊湊、布置靈活、運行費用降低。隨著復合相變儲熱技術的成熟，保證了集熱儲熱產(chǎn)品所需的高品質熱源。相變儲能和利用技術處于發(fā)展完善階段，技術上升空間巨大。
[0004]常用相變材料大多數(shù)導熱系數(shù)較低，導致?lián)Q熱過程的傳熱效率低下。因此，采取一些強化措施來提高相變材料傳熱效率顯得尤為重要，常用的方法有兩種，一種方法是通過添加導熱增強材料制備高效復合相變材料，用于增強導熱性能；另一種方法是通過擴展換熱接觸面可增加傳熱面積，強化相變傳熱。實現(xiàn)高效的相變儲熱離不開換熱性能良好的儲熱裝置。常用相變蓄熱式熱交換器，主要有回轉型蓄熱交換器、換向型蓄熱交換器、蒸汽蓄熱器、蓄熱型熱栗。這些交換器在工業(yè)生產(chǎn)中應用較多，但裝置較復雜，成本較高，無法滿足普通住宅的家庭用熱需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的技術目的是提供一種結構布置緊湊、易于生產(chǎn)實現(xiàn)、制造成本低的儲熱式換熱器，用于熱量的收集和利用，其模塊化結構可同時滿足住宅和工業(yè)集熱的需求。
[0006]為實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型公開的技術方案為:
[0007]—種儲熱式換熱器，內(nèi)部設有換熱模塊，其特征在于，其外部設有筒狀的保溫外殼和內(nèi)膽外殼，換熱模塊安裝在所述內(nèi)膽外殼的殼腔中；所述換熱模塊由導熱介質管、散熱翅片以及輸送待換熱流體的流體管組成，所述散熱翅片分布在導熱介質管周側，且與導熱介質管相連接，所述流體管從換熱翅片之間的空間穿過，所述內(nèi)膽外殼設有容導熱介質管、流體管進出口通過的進出孔，所述內(nèi)膽外殼、導熱介質管、散熱翅片及流體管之間的間隙內(nèi)填充有相變儲熱材料。
[0008]在上述內(nèi)容基礎上，進一步改進或優(yōu)選的方案還包括:
[0009]所述內(nèi)膽外殼由中間部位和上、下密封端蓋構成，容導熱介質管、待換熱流體管進出口通過的進出孔設置在密封端蓋處。
[0010]所述保溫外殼由內(nèi)層、填充層和外側包扎層構成，所述內(nèi)層為鋁箔，所述填充層包括玻璃棉層、氣凝膠氈層中的至少一種，所述包扎層為硬質聚氨酯泡沫塑料。
[0011]所述散熱翅片以導熱介質管為中心呈發(fā)散狀均勻布置在導熱介質管的周側，促使熱量均勻分布在相變儲熱材料中。
[0012]所述流體管的主體由位于不同相鄰翅片間的單元管段首尾順次相接構成，交替繞過所述散熱翅片的上下兩端，構成彎曲的盤管，增加流體管與儲熱相變材料的接觸面積。
[0013]所述相變儲熱材料中含有金屬粉或碳粉添加劑，例如含有石墨、金屬、氧化鋁粉等，可有效提高相變儲熱材料的換熱速率。
[0014]所述相變儲熱材料包含多元醇、有機酸、熱塑性聚合物、鹽或水合鹽中的一種或多種。
[0015]所述導熱介質管加裝有輔助電加熱裝置，當外部熱量供給不足時，該裝置可以通電加熱儲熱相變材料。
[0016]本實用新型儲熱式換熱器，將吸熱導熱、儲熱導熱、用熱換熱整合為一體，利用導熱介質管可以將太陽能集熱、工業(yè)余熱的熱量用于加熱相變儲熱材料，而水或空氣從流體管中通過時，即可從相變儲熱材料中吸收熱能。即經(jīng)過換熱，本實用新型可將常溫水加熱為高溫蒸汽或熱水，也可以將常溫空氣變?yōu)闊峥諝?，滿足多種用熱需求。本實用新型結構布置緊湊，設計科學合理，且易于生產(chǎn)制造。根據(jù)實際需要，采用多個單體串聯(lián)或并聯(lián)的方式自由組合，擴大了在民用和工程集熱上的使用范圍，可廣泛地應用于儲熱換熱領域，如:大中型工業(yè)化熱池、小型集成化家庭能源中心、可攜帶式微型化儲熱包等。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型一實施例的整體結構示意圖；
[0018]圖2為儲熱式換熱器內(nèi)膽外殼的結構示意圖；
[0019]圖3為換熱模塊的結構示意圖；
[0020]圖4為換熱模塊流體管的連接方式示意圖。
[0021]圖中:1_保溫外殼，2-內(nèi)膽外殼，3-換熱模塊；2a_內(nèi)膽上密封蓋，2b_內(nèi)膽中間部位，2c-內(nèi)膽下密封蓋，2d-進出孔；3a-導熱介質管，3b-換熱翅片，3c_流體管，3d-彎曲連接管，3e-相變儲熱材料，3f-電輔助加熱裝置，3g/3h-導熱介質管的進出口，3i/3j-流體管進出口。
【具體實施方式】
[0022]為了闡明本實用新型的技術方案及技術目的，下面結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步的介紹。
[0023]如圖1所示的儲熱式換熱器，整體呈圓柱形結構，其內(nèi)部設有換熱模塊3，外部設有保溫外殼I和內(nèi)膽外殼2，所述換熱模塊3安裝在內(nèi)膽外殼2的殼腔中，保溫外殼I設置在內(nèi)膽外殼2的外圍。
[0024]為提高保溫效果，可選用多種保溫結構相結合的方式制作換熱器的保溫外殼I。以一優(yōu)選實施方式為例:采用反光系