一种基于微波加热的新型相变储热装置

1.本实用新型涉及热能循环利用装置领域，特别涉及一种基于微波加热的新型相变储热装置。


背景技术：

2.传统的供热方式如燃料燃烧、热风、电热、蒸汽等，都是利用热传导的原理将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物体中心温度升高。这些方法的热量供应方式存在的主要问题有：安全隐患大、供热反应速度慢、热量不稳定以及高耗能等问题。众所周知，除了热量生成技术需要不断革新，热量的高效利用也是研究的重点。储热技术作为可再生能源利用的关键技术之一，也是余热回收利用、分布式能源等技术的薄弱环节。
3.在目前的储热技术中，相变储热兼具技术和应用市场化的先进性具有良好的发展前景。相变储热主要是依靠相变材料在相变过程中吸收和释放热量的特性来进行储热和释热，其在一定程度上综合了热化学储热储热密度高和显热储热工艺简单成熟的优点，发展潜力巨大。然而出于想要将相变材料的热量供应变得均匀快速、选择性强、高度可控以及无传导化，微波加热法毫无疑问最为适宜。
4.因此，需要将微波加热法与相变材料的储热性能紧密结合，构建一种基于微波加热的新型相变储热装置以解决社会生产、居民生活中热量供应的速度慢、热量低、耗能高等问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种基于微波加热的新型相变储热装置。
6.本实用新型的技术方案是：
7.包括：
8.微波加热装置；
9.循环相变腔体，设置在微波加热装置的微波加热腔体里面，循环相变腔体为密封设置；
10.相变材料，填充在循环相变腔体内；
11.冷却盘管，设置在循环相变腔体内，其出口连接到用户；
12.冷热交换泵，设置在微波加热装置的一侧，其出口和冷却盘管的进水口连接，其进口和外部水源的管道出口连接。
13.优选地，搅拌器设置在冷却盘管的最内圈底部的循环相变腔体内，用以搅拌融化的相变材料使其均匀受热，搅拌器通过控制旋钮和电源连接。
14.优选地，还包括控制器和参数设置面板，参数设置面板包括显示屏、输入及控制按键以及控制旋钮，控制器分别和显示屏、输入及控制按键、控制旋钮、冷热交换泵电连接。
15.优选地，搅拌器类型为磁力搅拌器或者混流搅拌器。
16.优选地，冷热交换泵接口处安装有用于实时监控供出热水温度的温度传感器i，所述温度传感器i和控制器电连接。
17.优选地，相变材料包括有机类相变储热材料或者无机盐类相变储热材料；有机类盐类相变储热材料为脂肪酸类、石蜡、直链烷烃、脂肪醇、酯类物质或者高分子pcm类，无机盐类相变储热材料为硝酸盐类、碳酸盐类、氟盐类、盐酸盐类或者硝酸盐类、碳酸盐类、氟盐类、盐酸盐类的混合物。
18.优选地，相变材料选用八水合氢氧化钡。
19.优选地，还包括温度传感器ii，设置在微波加热腔体内，所述温度传感器ii和控制器电连接。
20.优选地，循环相变腔体选用的材质为具备耐强碱腐蚀、耐高温且不影响微波传导的保温材料，保温材料为聚四氟乙烯。
21.优选地，冷却盘管为导热性良好、耐高温、耐碱的双通耐腐蚀的铜基管道。
22.与现有技术相比，本实用新型提供的一种基于微波加热的新型相变储热装置，其有益效果是：
23.1、本实用新型结构简单，使用方便。
24.2、本实用新型利用微波加热所具备的快速、均匀、可控的优势将循环相变腔体内的相变材料进行迅速加热融化，而通过相变材料的凝固所放出的热量，将冷却盘管内的冷水加热，并通过冷热交换泵持续输出热水，冷却盘管内的冷水接入后，均匀冷却使得相变材料凝固，温度传感器实时监控温度变化，并通过微波加热腔体对相变材料进行加热使其融化。相变材料的固液变化循环，实现热量持续输出，进而提高供热速度、供热热量并降低耗能，本装置的结构简单，实用性强，值得推广。
附图说明
25.图1为本实用新型主视方向的剖视图。
具体实施方式
26.下面结合附图1，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
27.实施例1
28.如图1所示，本实用新型提供的一种基于微波加热的新型相变储热装置，包括：微波加热装置；循环相变腔体6，设置在微波加热装置的微波加热腔体1里面，所述循环相变腔体6为密封设置；相变材料，填充在循环相变腔体6内；冷却盘管5，设置在循环相变腔体6内，其出口连接到用户；冷热交换泵，设置在微波加热装置的一侧，其出口和冷却盘管5的进水口连接，其进口和外部水源的管道出口连接。
29.其中，搅拌器设置在冷却盘管5的最内圈底部的循环相变腔体6内，用以搅拌融化的相变材料使其均匀受热，所述搅拌器通过控制旋钮和电源连接。
30.实施例2
31.在实施例1的基础上，还包括控制器和参数设置面板，参数设置面板包括显示屏3、输入及控制按键4以及控制旋钮，控制器分别和显示屏3、输入及控制按键4、控制旋钮、冷热
交换泵2电连接。
32.其中，搅拌器类型为磁力搅拌器或者混流搅拌器。
33.其中，为了方便用户用水，冷热交换泵接口处安装有用于实时监控供出热水温度的温度传感器i，所述温度传感器i和控制器电连接，控制器将温度传感器i检测的温度通过显示屏显示出来。
34.其中，相变材料包括有机类相变储热材料或者无机盐类相变储热材料；所述有机类盐类相变储热材料为脂肪酸类、石蜡、直链烷烃、脂肪醇、酯类物质或者高分子pcm类，无机盐类相变储热材料为硝酸盐类、碳酸盐类、氟盐类、盐酸盐类或者所述硝酸盐类、碳酸盐类、氟盐类、盐酸盐类的混合物。
35.其中，相变材料选用八水合氢氧化钡。
36.其中，为了观察微波加热腔体1内的温度，还包括温度传感器ii，设置在微波加热腔体1内，所述温度传感器ii和控制器电连接，控制器将温度传感器ii检测的温度通过显示屏显示出来。
37.其中，循环相变腔体6选用的材质为具备耐强碱腐蚀、耐高温且不影响微波传导的保温材料，所述保温材料为聚四氟乙烯。
38.其中，冷却盘管5为导热性良好、耐高温、耐碱的双通耐腐蚀的铜基管道。
39.工作原理
40.本实用新型使用时，如图1所示，利用微波加热所具备的快速、均匀、可控的优势将循环相变腔体内的相变材料进行迅速加热融化，而通过相变材料的凝固所放出的热量，将冷却盘管内的冷水加热，并通过冷热交换泵持续输出热水，冷却盘管内的冷水接入后，均匀冷却使得相变材料凝固，温度传感器实时监控温度变化，并通过微波加热腔体对相变材料进行加热使其融化。相变材料的固液变化循环，实现热量持续输出。
41.综上所述，与现有技术相比，本实用新型的一种基于微波加热的新型相变储热装置，利用微波加热所具备的快速、均匀、可控的优势将循环相变腔体内的相变材料进行迅速加热融化，而通过相变材料的凝固所放出的热量，将冷却盘管内的冷水加热，并通过冷热交换泵持续输出热水，冷却盘管内的冷水接入后，均匀冷却使得相变材料凝固，温度传感器实时监控温度变化，并通过微波加热腔体对相变材料进行加热使其融化，相变材料的固液变化循环，实现热量持续输出的目的，本装置的结构简单，实用性强，值得推广。
42.以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。