相變材料輔助蓄熱裝置的製作方法
2023-12-06 09:37:26 2
專利名稱：相變材料輔助蓄熱裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能利用領域，尤其是指一種相變材料輔助蓄熱裝置。
背景技術：
當前用於提供民用熱水或採暖的太陽能集熱器主要分為真空管式集熱器和平板集熱器兩類，真空管式集熱器熱效率相對較高，集熱溫度相對較高，熱損失相對較少，應用廣泛。真空管式集熱器主要分為玻璃結構、玻璃金屬結構和熱管式。玻璃結構容水量大、熱容大、熱起動慢。太陽能集熱一般不隨集隨用，往往需要蓄熱裝置，當前大多太陽能蓄熱裝置為普通的太陽能蓄熱水箱，太陽能蓄熱水箱往往體積需要較大，且隨天氣或季節改變時，太陽能蓄熱箱內水溫變化較大，會出現熱水沸騰或結冰問題，蓄熱效果較差。同吋，由於儲水箱一般利用分層蓄熱的模式，即當冷水從儲水箱下端進入時，由於冷水密度大，熱水密度小，熱水會被「頂」到儲水箱上層，導致儲水箱溫度從上到下出現分層蓄熱現象；出水吋，當出ロ水溫低於一定溫度(如40°C)時即停止使用，導致剩餘熱量無法被利用，從而減小有效出水量。
實用新型內容為了解決現有太陽能集熱器或其他大型太陽能熱水工程儲熱水箱熱量浪費的問題，本實用新型提出了一種相變材料輔助蓄熱裝置，利用相變材料進行蓄熱，蓄放熱過程中蓄熱材料溫度保持不變，増加了系統的熱水產量，有效避免了熱量浪費，並提高供熱的穩定性。本實用新型所採用的技術方案是一種相變材料輔助蓄熱裝置，包括太陽能集熱器、儲水箱和相變蓄熱裝置，所述的儲水箱連接有進冷水管、出冷水管、進熱水管和出熱水管，所述的太陽能集熱器兩端分別連接出冷水管和進熱水管，進熱水管上設有第一三通閥，所述第一三通閥的a端與c端分別連通進熱水管，出熱水管上設有第二三通閥，所述第二三通閥的a端與c端分別連通出熱水管，所述的相變蓄熱裝置分別通過管道與第一三通閥的b端、出冷水管、第二三通閥的b端、出熱水管連接。本實用新型利用相變材料進行蓄熱，蓄熱密度相對較高，蓄放熱過程中蓄熱材料溫度保持不變，利用高潛熱相變材料進行太陽能集熱蓄熱，可在原有太陽能工程的基礎上，以極小的蓄熱罐體積，極大的増加系統的熱水產量，有效避免了熱量浪費，提高供熱的穩定性。作為優選，所述的太陽能集熱器為太陽能真空玻璃集熱器。真空玻璃結構容水量大，熱容大。作為另ー優選，所述的太陽能集熱器為平板集熱器。作為優選，相變蓄熱裝置為複合型相變結構。複合相變材料是由相變材料通過特殊的添加劑與ー種具有交聯結構的支撐材料相結合而製成，其特點在於相變材料在熔化狀態或者發生機械損壞吋，不會發生洩漏現象，相變材料含量較高，儲能密度高，具有一定的柔韌性，相變過程體積變化小，可循環再利用，無毒無汙染，使用壽命長。本實用新型的有益效果是利用相變材料進行蓄熱，増加了系統的熱水產量，有效避免了熱量浪費，並提高供熱的穩定性，提高太陽能集熱器的集熱效率。
圖1是本實用新型的一種結構示意圖。圖中，1-太陽能集熱器，2-儲水箱，3-相變儲能裝置，4-第一三通閥，5-第二三通閥，6-進冷水管，7-出冷水管，8-進熱水管，9-出熱水管。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進ー步的詳細說明。如圖1所示，一種相變材料輔助蓄熱裝置，包括太陽能集熱器1、儲水箱2和相變蓄熱裝置3，其中太陽能集熱器I為太陽能真空玻璃集熱器，相變蓄熱裝置3採用複合型相變材料製成。儲水箱2連接有進冷水管6、出冷水管7、進熱水管8和出熱水管9，太陽能集熱器I兩端分別連接出冷水管7和進熱水管8，進熱水管8上安裝第一三通閥4，第一三通閥4的a端與c端分別連通進熱水管8，出熱水管9上安裝第二三通閥5，第二三通閥5的a端與c端分別連通出熱水管9，相變蓄熱裝置3分別通過管道與第一三通閥4的b端、出冷水管7、第二三通閥5的b端、出熱水管9連接。貯熱過程中，太陽能集熱器I完成太陽能的吸收，將進入太陽能集熱器I的冷水轉化為熱水，大部分熱水通過進熱水管8貯存入儲水箱2，控制第一三通閥4將富餘的熱水轉入相變蓄熱裝置2內貯存起來，即在太陽能充足時蓄熱，避免儲水箱蓄熱溫度過高，同時提高太陽能集熱器的集熱效率；放熱過程中，儲水箱內2的熱水通過出熱水管9排出，控制第二三通閥5將多餘的熱水轉入相變蓄熱裝置2內貯存起來。當儲水箱出水溫度低於設定值時，利用相變蓄熱裝置中的熱量重新加熱出水，滿足出水溫度要求，從而提高熱水出水量延長用水時間。以上實施例，只是本實用新型優選的具體實施例，本領域技術人員在本實用新型技術方案範圍內進行的通常變化和替換都包含在本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種相變材料輔助蓄熱裝置，其特徵在於包括太陽能集熱器、儲水箱和相變蓄熱裝置，所述的儲水箱連接有進冷水管、出冷水管、進熱水管和出熱水管，所述的太陽能集熱器兩端分別連接出冷水管和進熱水管，進熱水管上設有第一三通閥，所述第一三通閥的a端與c端分別連通進熱水管，出熱水管上設有第二三通閥，所述第二三通閥的a端與c端分別連通出熱水管，所述的相變蓄熱裝置分別通過管道與第一三通閥的b端、出冷水管、第二三通閥的b端、出熱水管連接。
2.根據權利要求1所述的相變材料輔助蓄熱裝置，其特徵在於所述的太陽能集熱器為太陽能真空玻璃集熱器。
3.根據權利要求1所述的相變材料輔助蓄熱裝置，其特徵在於所述的太陽能集熱器為平板集熱器。
4.根據權利要求1或2或3所述的相變材料輔助蓄熱裝置，其特徵在於相變蓄熱裝置為顆粒狀複合型相變材料結構。
專利摘要本實用新型提出了一種相變材料輔助蓄熱裝置，包括太陽能集熱器、儲水箱和相變蓄熱裝置，儲水箱連接有進冷水管、出冷水管、進熱水管和出熱水管，太陽能集熱器兩端分別連接出冷水管和進熱水管，進熱水管上設有第一三通閥，所述第一三通閥的a端與c端分別連通進熱水管，出熱水管上設有第二三通閥，第二三通閥的a端與c端分別連通出熱水管，相變蓄熱裝置分別通過管道與第一三通閥的b端、出冷水管、第二三通閥的b端、出熱水管連接。本實用新型利用相變材料進行蓄熱，增加了系統的熱水產量，有效避免了熱量浪費，並提高供熱的穩定性，提高太陽能集熱器的集熱效率。
文檔編號F24J2/34GK202853155SQ20122051591
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月10日 優先權日2012年10月10日
發明者黃莉, 支曉華, 周庭震 申請人:杭州魯爾能源科技有限公司