一種帶無泵循環(huán)電充熱裝置的相變儲熱太陽能熱水器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種帶無泵循環(huán)電充熱裝置的相變儲熱太陽能熱水器，包括一相變儲熱太陽能熱水器（1）和一無泵循環(huán)電充熱裝置，無泵循環(huán)電充熱裝置包括電加熱器（5）以及由進(jìn)水管（3）、回水管（4）、換熱管（2）、單向?qū)ㄔM成的循環(huán)回路，電加熱器（5）安裝在循環(huán)回路中，進(jìn)水管（3）的出水口伸入相變儲熱太陽能熱水器（1）內(nèi)，回水管（4）的進(jìn)水口伸出相變儲熱太陽能熱水器（1）外，進(jìn)水管（3）與回水管（4）通過換熱管（2）在相變儲熱太陽能熱水器（1）內(nèi)部連通，進(jìn)水管（3）與回水管（4）上分別安裝有單向?qū)ㄔ?；本?shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)現(xiàn)了在不需要水泵的情況下即可進(jìn)行自動循環(huán)加熱，不僅可節(jié)約電力和成本，而且結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，效率高。
【專利說明】—種帶無泵循環(huán)電充熱裝置的相變儲熱太陽能熱水器
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能熱水器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種帶無泵循環(huán)電充熱裝置的相變儲熱太陽能熱水器。
[【背景技術(shù)】]
[0002]隨著中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，對能源的需求亦隨之遞增。目前能源消耗主要為煤、石油和天然氣等化石燃料。由于我國石油儲量有限，目前將近50%的原油依靠進(jìn)口，煤依然是我國主要的燃料動力來源，燃煤引起的環(huán)境問題已成為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中必須認(rèn)真對待的問題。太陽能是一種巨大的對環(huán)境無污染的能源，地球每秒獲得的太陽能量相當(dāng)于燃燒500萬噸優(yōu)質(zhì)煤發(fā)出的能量。
[0003]我國是世界上太陽能最豐富的國家之一，我國太陽能輻照總量大于502萬千焦平方米，年日照時數(shù)2200小時的地區(qū)約占我國國土面積2/3以上，特別是西部地區(qū)，年日照時間達(dá)3000小時以上。我國利用太陽能取得了舉世矚目的成績，其中太陽能熱水器行業(yè)發(fā)展尤為迅速，正成為一個新興產(chǎn)業(yè)。
[0004]近幾年來，太陽能熱水器以每年遞增20%至30%的速度增長。我國太陽能產(chǎn)業(yè)起步較晚，尚處于發(fā)展初期，與國外同行差距較大，目前太陽能的應(yīng)用主要集中在低品質(zhì)太陽能利用方面，國內(nèi)使用的太陽能熱水器主要有:悶曬式太陽熱水器、平板太陽熱水器、玻璃真空管太陽能熱水器和熱管玻璃真空管太陽能熱水器等。近年來也有采用塑料-水管的低端太陽能集熱器的。這些低端的、以真空玻璃板/管直接走水的太陽能熱水器，其缺點(diǎn)是保溫性能差，接口多易漏水，抵抗低溫能力差，易碎易爆裂，體積大，重量重，熱效率較低。
[0005]相變儲能及技術(shù)能將能量以相變潛熱的形式儲藏于相變材料(Phase ChangeMaterials, PCMs)中，實(shí)現(xiàn)能量在不同時空之間的轉(zhuǎn)換。利用相變材料的相變潛熱實(shí)現(xiàn)能量的儲存和利用，有助于提高能源利用效率和開發(fā)可再生能源，是近年來能源科學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域中一個十分活躍的前沿研究方向。與顯熱儲能技術(shù)相比，相變儲能技術(shù)具有儲能密度高、體積小巧、溫度控制恒定、節(jié)能效果顯著、相變溫度選擇范圍寬、易于控制等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、太陽能利用、采暖和空調(diào)、供電系統(tǒng)優(yōu)化、醫(yī)學(xué)工程、軍事工程、蓄熱建筑和極端環(huán)境服裝等眾多領(lǐng)域具有廣闊的前景。
[0006]現(xiàn)有的相變儲熱太陽能熱水器電充熱措施一般是采用電加熱器與循環(huán)泵相結(jié)合的方式充熱，不僅系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，而且故障率高。
[實(shí)用新型內(nèi)容]
[0007]本實(shí)用新型的目的就是要解決上述的不足而提供一種帶無泵循環(huán)電充熱裝置的相變儲熱太陽能熱水器，實(shí)現(xiàn)了在不需要水泵的情況下即可進(jìn)行自動循環(huán)加熱，不僅可節(jié)約電力和成本，而且結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，效率高。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計一種帶無泵循環(huán)電充熱裝置的相變儲熱太陽能熱水器，包括一相變儲熱太陽能熱水器I和一無泵循環(huán)電充熱裝置，所述無泵循環(huán)電充熱裝置包括一電加熱器5以及一由進(jìn)水管3、回水管4、換熱管2、單向?qū)ㄔM成的循環(huán)回路，所述電加熱器5安裝在循環(huán)回路中，所述進(jìn)水管3的出水口伸入相變儲熱太陽能熱水器I內(nèi)，所述回水管4的進(jìn)水口伸出相變儲熱太陽能熱水器I外，所述進(jìn)水管3與回水管4通過換熱管2在相變儲熱太陽能熱水器I內(nèi)部連通，所述進(jìn)水管3與回水管4上分別安裝有單向?qū)ㄔ?br> [0009]所述單向?qū)ㄔ▎蜗驅(qū)ㄔ?8和單向?qū)ㄔ?6，所述單向?qū)ㄔ?8和電加熱器5均安裝在進(jìn)水管3上，所述單向?qū)ㄔ?6安裝在回水管4上，所述進(jìn)水管3的進(jìn)水口連接電加熱器5的出水口，所述電加熱器5的進(jìn)水口連接單向?qū)ㄔ?8的出水口，所述回水管4的出水口連接單向?qū)ㄔ?6的進(jìn)水口。
[0010]所述單向?qū)ㄔ?8的進(jìn)水口與單向?qū)ㄔ?6的出水口互相連通。
[0011]所述單向?qū)ㄔ?8的進(jìn)水口與單向?qū)ㄔ?6的出水口之間連接有膨脹罐。
[0012]所述單向?qū)ㄔ閱蜗蜷y或電動閥。
[0013]所述回水管4上設(shè)有自來水進(jìn)水口 7。
[0014]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)新穎、簡單，通過采用雙單向?qū)ㄔ?、電加熱器以及相變儲熱太陽能熱水器的?nèi)部流道組成單向循環(huán)加熱回路，水在電加熱器處受熱壓力增加，在相變儲熱太陽能熱水器內(nèi)部傳熱給相變儲熱材料，溫度下降壓力減小，形成壓力差，推動水在單向循環(huán)回路中流動，從而在不需要水泵的情況下進(jìn)行自動循環(huán)加熱，可節(jié)約電力和成本，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠；此外，本發(fā)明所述的無泵循環(huán)電充熱裝置沒有運(yùn)動部件，具有無振動、無噪音、成本低、效率高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣應(yīng)用。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1、相變儲熱太陽能熱水器2、換熱管3、進(jìn)水管4、回水管5、電加熱器
6、單向?qū)ㄔ?7、自來水進(jìn)水口 8、單向?qū)ㄔ弧?br> [【具體實(shí)施方式】]
[0017]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作以下進(jìn)一步說明:
[0018]如附圖1所示，本實(shí)用新型包括:一相變儲熱太陽能熱水器I和一無泵循環(huán)電充熱裝置，無泵循環(huán)電充熱裝置包括一電加熱器5以及一由相變儲熱太陽能熱水器的進(jìn)水管3、回水管4、換熱管2、多個單向?qū)ㄔM成的循環(huán)回路，電加熱器5安裝在循環(huán)回路中，進(jìn)水管3的出水口伸入相變儲熱太陽能熱水器I內(nèi)，回水管4的進(jìn)水口伸出相變儲熱太陽能熱水器I外，該相變儲熱太陽能熱水器進(jìn)水管3與相變儲熱太陽能熱水器回水管4通過換熱管2在相變儲熱太陽能熱水器I內(nèi)部連通，進(jìn)水管3與回水管4上分別安裝有單向?qū)ㄔ?，該單向?qū)ㄔ梢詾榈幌抻趩蜗蜷y或電動閥。
[0019]本實(shí)用新型中，單向?qū)ㄔ▎蜗驅(qū)ㄔ?8和單向?qū)ㄔ?6，單向?qū)ㄔ?8和電加熱器5均安裝在進(jìn)水管3上，單向?qū)ㄔ?6安裝在回水管4上，進(jìn)水管3的進(jìn)水口連接電加熱器5的出水口，電加熱器5的進(jìn)水口連接單向?qū)ㄔ?8的出水口，回水管4的出水口連接單向?qū)ㄔ?6的進(jìn)水口，單向?qū)ㄔ?8的進(jìn)水口與單向?qū)ㄔ?的出水口互相連通，形成一個單向循環(huán)回路；單向?qū)ㄔ?的進(jìn)水口與單向?qū)ㄔ?6的出水口之間連接有膨脹罐，回水管4上設(shè)有自來水進(jìn)水口 7。
[0020]相變儲熱太陽能熱水器的特點(diǎn)是:當(dāng)用戶不使用時，相變儲熱太陽能熱水器的內(nèi)部沒有水流通過，太陽輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軆Υ嬖谙嘧儍岵牧蟽?nèi)。當(dāng)用戶使用時，水流流過相變儲熱太陽能熱水器，水流和相變儲熱材料進(jìn)行熱交換，熱量隨著水流帶出相變儲熱太陽能熱水器。如果天氣不好，輻射很弱，或者用戶頻繁使用相變儲熱太陽能熱水器時，相變儲熱材料的能量變得很少，會使得用戶放不出熱水，從而影響用戶體驗。
[0021 ] 因此，本實(shí)用新型設(shè)計了 一種無泵循環(huán)電充熱裝置，該無泵循環(huán)電充熱裝置包括電加熱器以及由相變儲熱太陽能熱水器的進(jìn)水管、回水管、換熱管和多個單向?qū)ㄔM成的循環(huán)回路。其工作原理為:水在電加熱器處受熱壓力增加，在相變儲熱太陽能熱水器內(nèi)部傳熱給相變儲熱材料，溫度下降壓力減小，形成壓力差，推動水在單向循環(huán)回路中流動，從而在不需要水泵的情況下進(jìn)行自動循環(huán)加熱。當(dāng)工作條件苛刻的情況下，也可以在單向?qū)ㄔ缓蛦蜗驅(qū)ㄔg連接一個膨脹罐，以用于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0022]本實(shí)用新型并不受上述實(shí)施方式的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶無泵循環(huán)電充熱裝置的相變儲熱太陽能熱水器，其特征在于:包括一相變儲熱太陽能熱水器(I)和一無泵循環(huán)電充熱裝置，所述無泵循環(huán)電充熱裝置包括一電加熱器(5)以及一由進(jìn)水管(3)、回水管(4)、換熱管(2)、單向?qū)ㄔM成的循環(huán)回路，所述電加熱器(5)安裝在循環(huán)回路中，所述進(jìn)水管(3)的出水口伸入相變儲熱太陽能熱水器(I)內(nèi)，所述回水管(4)的進(jìn)水口伸出相變儲熱太陽能熱水器(I)外，所述進(jìn)水管(3)與回水管(4)通過換熱管(2 )在相變儲熱太陽能熱水器(I)內(nèi)部連通，所述進(jìn)水管(3 )與回水管(4)上分別安裝有單向?qū)ㄔ?br> 2.如權(quán)利要求1所述的相變儲熱太陽能熱水器，其特征在于:所述單向?qū)ㄔ▎蜗驅(qū)ㄘ＜?8)和單向?qū)ㄘ＜?6),所述單向?qū)ㄘ＜?8)和電加熱器(5)均安裝在進(jìn)水管(3)上，所述單向?qū)ㄔ?6)安裝在回水管(4)上，所述進(jìn)水管(3)的進(jìn)水口連接電加熱器(5 )的出水口，所述電加熱器(5 )的進(jìn)水口連接單向?qū)ㄔ?8 )的出水口，所述回水管(4)的出水口連接單向?qū)ㄔ?6)的進(jìn)水口。
3.如權(quán)利要求2所述的相變儲熱太陽能熱水器，其特征在于:所述單向?qū)ㄔ?8)的進(jìn)水口與單向?qū)ㄔ?6)的出水口互相連通。
4.如權(quán)利要求3所述的相變儲熱太陽能熱水器，其特征在于:所述單向?qū)ㄔ?8)的進(jìn)水口與單向?qū)ㄔ? 6 )的出水口之間連接有膨脹罐。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的相變儲熱太陽能熱水器，其特征在于:所述單向?qū)ㄔ閱蜗蜷y或電動閥。
6.如權(quán)利要求5所述的相變儲熱太陽能熱水器，其特征在于:所述回水管(4)上設(shè)有自來水進(jìn)水口(7)。
【文檔編號】F24J2/46GK203797985SQ201420161892
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】王志, 黃繼偉 申請人:江蘇啟能新能源材料有限公司