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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201910183341.X(22)申请日2019.03.12(71)申请人北京爱上地科技有限公司地址100000北京市丰台区榴乡路88号院18号楼5层501-1申请人清华大学(72)发明人赵俊伟 韦进全 崔贤 赵珍 郭新雨 李志 刘芳甲 (74)专利代理机构北京世誉鑫诚专利代理事务所(普通合伙)11368代理人郭官厚(51)Int.Cl.F24D13/00(2006.01)F24D19/10(2006.01)F28D20/02(2006.01)(54)发明名称一种低温相变储能电暖气(57)摘要本发明涉及一种低温相变储能电暖气，包括：相变材料容器，内部装有相变材料，相变材料的熔点范围为50-70℃，熔化潜热大于200kJ/kg；发热板，位于相变材料容器的外侧，外接电源，用于为相变材料加热；保温隔热层，位于发热板的外侧，用于保温和提供安全保护；外边框，位于保温隔热层、发热板和相变材料容器的四周，起到支撑作用；温控器，位于外边框上，用于连接电源和发热板，以控制发热板的发热。本发明利用相变达到低温储能的效果，储能温度范围为50-70℃，安全隐患小。储能密度大，利用相变+比热储能，相比现有的单纯靠比热储能的电暖气，本发明在相同体积重量下储能更多。权利要求书1页说明书3页附图1页CN109974066A2019.07.05CN109974066A1.一种低温相变储能电暖气，其特征在于，包括：相变材料容器，内部装有相变材料，所述相变材料的熔点范围为50-70℃，熔化潜热大于200kJ/kg；发热板，位于所述相变材料容器的外侧，外接电源，用于为所述相变材料加热；保温隔热层，位于所述发热板的外侧，用于保温和提供安全保护；外边框，位于所述保温隔热层、所述发热板和所述相变材料容器的四周，起到支撑作用；温控器，位于所述外边框上，用于连接电源和所述发热板，以控制所述发热板的发热。2.根据权利要求1所述的低温相变储能电暖气，其特征在于，所述相变材料为混合烷烃或者烷酸。3.根据权利要求1所述的低温相变储能电暖气，其特征在于，所述相变材料包括以下材料中的至少一种：石蜡、软脂酸、十四烷酸和硬脂酸。4.根据权利要求3所述的低温相变储能电暖气，其特征在于，所述石蜡为64#精炼石蜡。5.根据权利要求1所述的低温相变储能电暖气，其特征在于，所述发热板为碳晶发热板。6.根据权利要求1所述的低温相变储能电暖气，其特征在于，所述相变材料容器内部设置有多个导热肋板。7.根据权利要求1所述的低温相变储能电暖气，其特征在于，所述发热板通过导热硅胶固定在所述相变材料容器的两侧。权 利 要 求 书1/1页2CN109974066A2一种低温相变储能电暖气技术领域[0001]本发明涉及低温相变储能领域，尤其涉及一种低温相变储能电暖气。背景技术[0002]为节能减排和煤改电，市场上开始出现储能电暖器。储能电暖器的基本原理为利用峰谷电价差异，在谷电价时加热储能，峰电价时释放热能，从而达到节能目的。目前，市场上的现有储能电暖器都是以电阻丝发热作为热源，以铝镁耐火砖作为储能材料。这些储能电暖器的储能温度高，通常可达600-800℃。这些储能材料主要利用耐火砖的高比热容和低热导率来存储热能，储能密度小，储能能力低。并且，这类型的储能电暖器由于在高温工作，存在较大安全隐患。[0003]相变材料也可用于存储热能。有机相变材料，如石蜡的相变焓较高，相变温度也合适，根据其分子量可50-70℃，且安全无毒，因而可作为理想的储热材料，但石蜡的导热能力较低。本发明将低温有机相变材料，如石蜡等，作为储能材料，并通过优化设计，提高系统的导热性能，开发出新型的相变储能电暖器，显著降低电暖器的工作温度，提升电暖器的安全性。发明内容[0004]本发明的目的在于，解决现有技术中存在的上述不足之处。[0005]为实现上述目的，本发明提供一种低温相变储能电暖气，包括：[0006]相变材料容器，内部装有相变材料，相变材料的熔点范围为50-70℃，熔化潜热大于200kJ/kg；发热板，位于相变材料容器的外侧，外接电源，用于为相变材料加热；保温隔热层，位于发热板的外侧，用于保温和提供安全保护；外边框，位于保温隔热层、发热板和相变材料容器的四周，起到支撑作用；温控器，位于外边框上，用于连接电源和发热板，以控制发热板的发热。[0007]在一个可能的设计中，相变材料为混合烷烃或者烷酸。[0008]在一个可能的设计中，相变材料包括以下材料中的至少一种：石蜡、软脂酸、十四烷酸和硬脂酸。[0009]在一个可能的设计中，石蜡为64#精炼石蜡。[0010]在一个可能的设计中，发热板为碳晶发热板。[0011]在一个可能的设计中，相变材料容器内部设置有多个导热肋板。[0012]在一个可能的设计中，发热板通过导热硅胶固定在相变材料容器的两侧。[0013]本发明的有益效果：[0014](1)利用相变达到低温储能的效果，储能温度范围为50-70℃，安全隐患小。[0015](2)储能密度大，利用相变+比热储能，相比现有的单纯靠比热储能的电暖气，本发明在相同体积重量下储能更多。说 明 书1/3页3CN109974066A3附图说明[0016]图1为本发明实施例提供的一种低温相变储能电暖气主体结构俯视图；[0017]图2为本发明实施例提供的一种相变材料容器的结构示意图；[0018]附图标记说明：[0019]1-保温隔热层，2-发热板，3-导热肋板。具体实施方式[0020]下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。[0021]实施例1[0022]如图1-2，本发明实施例提供一种低温相变储能电暖气，包括：[0023]相变材料容器，内部装有石蜡。[0024]发热板2，位于相变材料容器的外侧，外接电源，用于为相变材料容器内的石蜡加热。[0025]保温隔热层1，位于发热板2外侧，只有后侧安装，用于保温和提供安全保护。[0026]外边框，位于保温隔热层1、发热板2和相变材料容器的四周，起到支撑作用。[0027]温控器，位于外边框上，用于连接电源和发热板，以控制发热板的发热。[0028]实施例2[0029]本实施例中，石蜡选用64#精炼石蜡。本实施例中的其余技术方案与实施例1保持一致，同时，本实施例采用的技术方案也同样适用于其余实施例。[0030]本发明实施例以有机相变材料作为储能材料，利用相变材料的液固相变和比热容来存储、释放热能，可以选用熔点范围为50-70℃，融化潜热为200kJ/kg的混合烷烃类或者烷酸类。[0031]实施例3[0032]本实施例中，相变材料为包括以下材料中的至少一种：[0033]石蜡、软脂酸、十四烷酸和硬脂酸。[0034]本实施例中的其余技术方案与实施例1保持一致，同时，本实施例采用的技术方案也同样适用于其余实施例。[0035]实施例4[0036]本实施例中，发热板为碳晶发热板。实施例中的其余技术方案与实施例1保持一致，同时，本实施例采用的技术方案也同样适用于其余实施例。[0037]实施例4[0038]因为石蜡导热性能并不良好，所以需要设计特殊结构辅助导热，本实施例中，相变材料容器内部设置有多个导热肋板3。实施例中的其余技术方案与实施例1保持一致，同时，本实施例采用的技术方案也同样适用于其余实施例。[0039]制作流程如下：[0040]相变材料装入容器中，容器前后外壁用导热硅胶固定两张碳晶发热板作为热源，后侧发热板外部用硅胶固定绝热层，然后安装外边框，温控器装在边框上。[0041]本发明实施例利用相变达到低温储能的效果，储能温度范围为50-70℃，安全隐患小；本发明实施例储能是相变+比热储能，相比现有的单纯靠比热储能的电暖气，本发明实说 明 书2/3页4CN109974066A4施例提供的低温相变储能电暖气在相同体积重量下储能更多。[0042]以上所述仅是本发明的优选实施方式，而非对其限制；应当指出，尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。说 明 书3/3页5CN109974066A5图1图2说 明 书 附 图1/1页6CN109974066A6