一種增強(qiáng)吸熱的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器的制造方法
【專利摘要】一種增強(qiáng)吸熱的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器，其特征在于：所述相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器包括多個(gè)吸熱儲(chǔ)熱單元和至少一個(gè)吸熱單元；所述吸熱儲(chǔ)熱單元包括一太陽(yáng)能真空集熱管，該太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)設(shè)有相變儲(chǔ)熱材料，該相變儲(chǔ)熱材料內(nèi)設(shè)有換熱管；所述吸熱單元包括一太陽(yáng)能真空集熱管，該太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)設(shè)有換熱管；所述吸熱儲(chǔ)熱單元的換熱管和吸熱單元的換熱管連通形成通路。本實(shí)用新型通過增加真空管來增加集熱面積，提高集熱能力；采用自然循環(huán)的方式傳遞熱量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；不增加相變儲(chǔ)熱材料，可控制成本，同時(shí)可防止熱水器過重。
【專利說明】一種增強(qiáng)吸熱的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種增強(qiáng)吸熱的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器，屬于太陽(yáng)能光熱【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，對(duì)能源的需求亦隨之遞增，目前我國(guó)能源消耗主要為煤、石油和天然氣等化石能源。由于我國(guó)石油儲(chǔ)量有限，目前將近50%的原油依靠進(jìn)口，煤依然是我國(guó)主要的燃料動(dòng)力來源，燃煤引起的環(huán)境問題已成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中必須認(rèn)真對(duì)待的問題。
[0003]太陽(yáng)能是一種巨大的對(duì)環(huán)境無污染的能源，地球每秒獲得的太陽(yáng)能量相當(dāng)于燃燒500萬噸優(yōu)質(zhì)煤發(fā)出的能量。我國(guó)是世界上太陽(yáng)能最豐富的國(guó)家之一，我國(guó)太陽(yáng)能輻照總量大于502萬千焦平方米，年日照時(shí)數(shù)2200小時(shí)的地區(qū)約占我國(guó)國(guó)土面積2/3以上，特別是西部地區(qū)，年日照時(shí)間達(dá)3000小時(shí)以上。我國(guó)利用太陽(yáng)能取得了舉世矚目的成績(jī)，其中太陽(yáng)能熱水器行業(yè)發(fā)展尤為迅速，正成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。
[0004]近幾年來，太陽(yáng)能熱水器以每年遞增20%至30%的速度增長(zhǎng)。我國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)起步較晚，尚處于發(fā)展初期，與國(guó)外同行差距較大，目前太陽(yáng)能的應(yīng)用主要集中在低品質(zhì)太陽(yáng)能利用方面，國(guó)內(nèi)使用的太陽(yáng)能熱水器主要有:悶曬式太陽(yáng)能熱水器、平板太陽(yáng)能熱水器、玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器和熱管玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器等。近年來也有采用塑料-水管的低端太陽(yáng)能集熱器的。這些低端的、以真空玻璃板/管直接走水的太陽(yáng)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(chǔ)能及技術(shù)能將能量以相變潛熱的形式儲(chǔ)藏于相變材料(Phase ChangeMaterials, PCMs)中，實(shí)現(xiàn)能量在不同時(shí)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(chǔ)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(gè)十分活躍的前沿研究方向。與顯熱儲(chǔ)能技術(shù)相比，相變儲(chǔ)能技術(shù)具有儲(chǔ)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(yáng)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)有相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器一般將相變儲(chǔ)熱材料均勻的封裝在容器內(nèi)，容器再放入全玻璃真空太陽(yáng)能集熱管內(nèi)，全玻璃真空太陽(yáng)能集熱管的吸熱能力與相變材料的儲(chǔ)熱能力為固定匹配。當(dāng)太陽(yáng)輻照不足時(shí)，吸熱能力小于儲(chǔ)熱能力，不能充分利用儲(chǔ)熱材料的性能，也不能提供充足的熱水。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型目的是提供一種增強(qiáng)吸熱的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器。
[0008]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種增強(qiáng)吸熱的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器，所述相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器包括多個(gè)吸熱儲(chǔ)熱單元和至少一個(gè)吸熱單元；所述吸熱儲(chǔ)熱單元包括一太陽(yáng)能真空集熱管，該太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)設(shè)有相變儲(chǔ)熱材料，該相變儲(chǔ)熱材料內(nèi)設(shè)有換熱管；所述吸熱單元包括一太陽(yáng)能真空集熱管，該太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)設(shè)有換熱管；所述吸熱儲(chǔ)熱單元的換熱管和吸熱單元的換熱管連通形成通路。
[0009]優(yōu)選的技術(shù)方案為:所述吸熱儲(chǔ)熱單元的換熱管為U形管，所述吸熱單元的換熱管也為U形管。
[0010]優(yōu)選的技術(shù)方案為:所述多個(gè)吸熱儲(chǔ)熱單元的U形管和所述吸熱單元的U形管依次串聯(lián)連接以此形成通路。
[0011]優(yōu)選的技術(shù)方案為:所述太陽(yáng)能真空集熱管為全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管。
[0012]優(yōu)選的技術(shù)方案為:所述吸熱單元的太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)設(shè)有用以將換熱管固定的固定裝置。
[0013]上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下:
[0014]上述方案中，吸熱儲(chǔ)熱單元與現(xiàn)有的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器的吸熱儲(chǔ)熱裝置結(jié)構(gòu)和功能相同，即:太陽(yáng)能真空集熱管將太陽(yáng)能吸收后轉(zhuǎn)為熱能(光能變?yōu)闊崮?儲(chǔ)存于相變儲(chǔ)熱材料中；儲(chǔ)存于相變儲(chǔ)熱材料中的熱能在需要使用時(shí)，流過埋設(shè)于相變儲(chǔ)熱材料中的換熱管將該熱能帶出熱水器以供利用。
[0015]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0016]1、本實(shí)用新型在相變儲(chǔ)熱熱水器內(nèi)增加一支或若干支吸熱單元，其結(jié)構(gòu)為太陽(yáng)能真空集熱管和設(shè)于管內(nèi)部的換熱器，由于太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)沒有設(shè)相變儲(chǔ)熱材料，因此吸熱單元只能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)為熱能，而不能將熱能直接儲(chǔ)存于相變儲(chǔ)熱材料。相變儲(chǔ)熱熱水器內(nèi)還設(shè)有若干支現(xiàn)有技術(shù)的太陽(yáng)能吸熱儲(chǔ)熱裝置，其結(jié)構(gòu)包括一太陽(yáng)能真空集熱管，該太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)設(shè)有相變儲(chǔ)熱材料，該相變儲(chǔ)熱材料內(nèi)設(shè)有換熱管。由于在結(jié)構(gòu)設(shè)置時(shí)，吸熱單元的換熱管和吸熱儲(chǔ)熱單元的換熱管連通而構(gòu)成回路，因此吸熱單元所吸收的太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)為熱能后通過換熱管內(nèi)的介質(zhì)流動(dòng)而帶至吸熱儲(chǔ)熱單元的相變儲(chǔ)熱材料而被存儲(chǔ)。由于本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)置，從而提高了熱水器的吸熱能力，確保相變儲(chǔ)熱材料的熱能存儲(chǔ)能力被充分利用，保證熱水的供應(yīng)量。
[0017]2、本實(shí)用新型通過增加真空管來增加集熱面積，提高集熱能力；采用自然循環(huán)的方式傳遞熱量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；不增加相變儲(chǔ)熱材料，可控制成本，同時(shí)可防止熱水器過重。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖1為本實(shí)用新型示意圖；
[0019]附圖2為附圖1的A-A剖視示意圖。
[0020]以上附圖中，1、總管；2、保溫材料；3、吸熱單元；4、換熱管；5、固定裝置；6、吸熱儲(chǔ)
熱單元；7、太陽(yáng)能真空集熱管。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0022]須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0023]實(shí)施例:一種增強(qiáng)吸熱的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器
[0024]參見附圖1和附圖2所示，一種增強(qiáng)吸熱的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器，該相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的無蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器的結(jié)構(gòu)相同，基本有一個(gè)箱體，該箱體可以為金屬箱體，金屬箱體的正面為光可透過的玻璃。金屬箱體的一側(cè)設(shè)有固定支架，該固定支架上固定有6個(gè)吸熱儲(chǔ)熱單元6和2個(gè)吸熱單元3。吸熱儲(chǔ)熱單元6的結(jié)構(gòu)包括一太陽(yáng)能真空集熱管7，該太陽(yáng)能真空集熱管7內(nèi)設(shè)有相變儲(chǔ)熱材料，該相變儲(chǔ)熱材料內(nèi)設(shè)有換熱管4。相變儲(chǔ)熱材料可以直接封存于太陽(yáng)能真空集熱管7內(nèi)，或者是將相變儲(chǔ)熱材料封存于以不銹鋼筒體內(nèi)，然后再將該不銹鋼筒體置于所述太陽(yáng)能真空集熱管7內(nèi)。
[0025]所述吸熱單元3與吸熱儲(chǔ)熱單元6的不同之處在于，吸熱單元3內(nèi)沒有相變儲(chǔ)熱材料，因此吸熱單元3只能吸熱不能儲(chǔ)熱。所述吸熱單元3的結(jié)構(gòu)包括一太陽(yáng)能真空集熱管7，該太陽(yáng)能真空集熱管7內(nèi)設(shè)有換熱管4。所述吸熱儲(chǔ)熱單元6的換熱管4和吸熱單元3的換熱管4連通形成通路。
[0026]組成通路的方式可以為:1、多個(gè)吸熱儲(chǔ)熱單元6的多個(gè)換熱管和吸熱單元3的換熱管4串聯(lián)形成回路。2、多個(gè)吸熱儲(chǔ)熱單元6的多個(gè)換熱管和吸熱單元3的換熱管4均與封存在保溫材料2內(nèi)的增強(qiáng)吸熱的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器總管連通以此構(gòu)成連通結(jié)構(gòu)。
[0027]優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述吸熱儲(chǔ)熱單元6的換熱管4為U形管，所述吸熱單元3的換熱管4也為U形管。
[0028]所述6個(gè)吸熱儲(chǔ)熱單元6的6個(gè)U形管和所述2個(gè)吸熱單元3的2個(gè)U形管依次串聯(lián)連接以此形成通路，在通路的頭端和尾端分別接冷水進(jìn)水管和熱水出水管。
[0029]所述太陽(yáng)能真空集熱管7為全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管。其與現(xiàn)有技術(shù)玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器中的太陽(yáng)能真空管的結(jié)構(gòu)相同。
[0030]所述吸熱單元3的太陽(yáng)能真空集熱管7內(nèi)設(shè)有用以將換熱管固定的固定裝置5。
[0031]上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種增強(qiáng)吸熱的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器包括多個(gè)吸熱儲(chǔ)熱單元和至少一個(gè)吸熱單元；所述吸熱儲(chǔ)熱單元包括一太陽(yáng)能真空集熱管，該太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)設(shè)有相變儲(chǔ)熱材料，該相變儲(chǔ)熱材料內(nèi)設(shè)有換熱管；所述吸熱單元包括一太陽(yáng)能真空集熱管，該太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)設(shè)有換熱管；所述吸熱儲(chǔ)熱單元的換熱管和吸熱單元的換熱管連通形成通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述吸熱儲(chǔ)熱單元的換熱管為U形管,所述吸熱單元的換熱管也為U形管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述多個(gè)吸熱儲(chǔ)熱單元的U形管和所述吸熱單元的U形管依次串聯(lián)連接以此形成通路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述太陽(yáng)能真空集熱管為全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述吸熱單元的太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)設(shè)有用以將換熱管固定的固定裝置。
【文檔編號(hào)】F24J2/34GK203413840SQ201320369952
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】王鋐, 湯雪飛, 王志, 陳小龍, 范建峰 申請(qǐng)人:江蘇啟能新能源材料有限公司