[實用新型]相變材料輔助蓄熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220515916.7
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN202853155U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃莉;支曉華;周庭震
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州魯爾能源科技有限公司
• 主分類號: F24J2/34
• 分類號: F24J2/34;F24J2/48
• 代理公司: 杭州華知專利事務(wù)所 33235
• 代理人: 寧岡

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及太陽能利用領(lǐng)域，尤其是指一種相變材料輔助蓄熱裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前用于提供民用熱水或采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(yīng)用廣泛。真空管式集熱器主要分為玻璃結(jié)構(gòu)、玻璃金屬結(jié)構(gòu)和熱管式。玻璃結(jié)構(gòu)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(dāng)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(jié)改變時，太陽能蓄熱箱內(nèi)水溫變化較大，會出現(xiàn)熱水沸騰或結(jié)冰問題，蓄熱效果較差。同時，由于儲水箱一般利用分層蓄熱的模式，即當(dāng)冷水從儲水箱下端進(jìn)入時，由于冷水密度大，熱水密度小，熱水會被“頂”到儲水箱上層，導(dǎo)致儲水箱溫度從上到下出現(xiàn)分層蓄熱現(xiàn)象；出水時，當(dāng)出口水溫低于一定溫度?(如40℃)?時即停止使用，導(dǎo)致剩余熱量無法被利用，從而減小有效出水量。

實用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)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(jìn)行蓄熱，蓄放熱過程中蓄熱材料溫度保持不變，增加了系統(tǒng)的熱水產(chǎn)量，有效避免了熱量浪費，并提高供熱的穩(wěn)定性。

本實用新型所采用的技術(shù)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(jìn)冷水管、出冷水管、進(jìn)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(jìn)熱水管，進(jìn)熱水管上設(shè)有第一三通閥，所述第一三通閥的a端與c端分別連通進(jìn)熱水管，出熱水管上設(shè)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(jìn)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(jìn)行太陽能集熱蓄熱，可在原有太陽能工程的基礎(chǔ)上，以極小的蓄熱罐體積，極大的增加系統(tǒng)的熱水產(chǎn)量，有效避免了熱量浪費，提高供熱的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)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(jié)構(gòu)容水量大，熱容大。

作為另一優(yōu)選，所述的太陽能集熱器為平板集熱器。

作為優(yōu)選，相變蓄熱裝置為復(fù)合型相變結(jié)構(gòu)。復(fù)合相變材料是由相變材料通過特殊的添加劑與一種具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的支撐材料相結(jié)合而制成，其特點在于相變材料在熔化狀態(tài)或者發(fā)生機械損壞時，不會發(fā)生泄漏現(xiàn)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(huán)再利用，無毒無污染，使用壽命長。

本實用新型的有益效果是：利用相變材料進(jìn)行蓄熱，增加了系統(tǒng)的熱水產(chǎn)量，有效避免了熱量浪費，并提高供熱的穩(wěn)定性，提高太陽能集熱器的集熱效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)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(jìn)冷水管，7-出冷水管，8-進(jìn)熱水管，9-出熱水管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)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1為太陽能真空玻璃集熱器，相變蓄熱裝置3采用復(fù)合型相變材料制成。儲水箱2連接有進(jìn)冷水管6、出冷水管7、進(jìn)熱水管8和出熱水管9，太陽能集熱器1兩端分別連接出冷水管7和進(jìn)熱水管8，進(jìn)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(jìn)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1完成太陽能的吸收，將進(jìn)入太陽能集熱器1的冷水轉(zhuǎn)化為熱水，大部分熱水通過進(jìn)熱水管8貯存入儲水箱2，控制第一三通閥4將富余的熱水轉(zhuǎn)入相變蓄熱裝置2內(nèi)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(nèi)2的熱水通過出熱水管9排出，控制第二三通閥5將多余的熱水轉(zhuǎn)入相變蓄熱裝置2內(nèi)貯存起來。當(dāng)儲水箱出水溫度低于設(shè)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(yōu)選的具體實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都包含在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。