[實用新型]一種具有新散熱結構的相變儲熱太陽能熱水器

有效

• 申請號: 201420161404.4
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN203797982U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 王志
• 申請（專利權）人: 江蘇啟能新能源材料有限公司
• 主分類號: F24J2/32
• 分類號: F24J2/32;F24J2/34
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

[技術領域]

本實用新型涉及太陽能熱水器技術領域，具體地說是一種具有新散熱結構的相變儲熱太陽能熱水器。

[背景技術]

隨著中國經濟快速發展，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％的原油依靠進口，煤依然是我國主要的燃料動力來源，燃煤引起的環境問題已成為我國可持續發展戰略中必須認真對待的問題。太陽能是一種巨大的對環境無污染的能源，地球每秒獲得的太陽能量相當于燃燒500萬噸優質煤發出的能量。

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2200小時的地區約占我國國土面積2/3以上，特別是西部地區，年日照時間達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發展尤為迅速，正成為一個新興產業。

近幾年來，太陽能熱水器以每年遞增20％至30％的速度增長。我國太陽能產業起步較晚，尚處于發展初期，與國外同行差距較大，目前太陽能的應用主要集中在低品質太陽能利用方面，國內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。

相變儲能及技術能將能量以相變潛熱的形式儲藏于相變材料（Phase?Change?Materials，PCMs）中，實現能量在不同時空之間的轉換。利用相變材料的相變潛熱實現能量的儲存和利用，有助于提高能源利用效率和開發可再生能源，是近年來能源科學和材料科學領域中一個十分活躍的前沿研究方向。與顯熱儲能技術相比，相變儲能技術具有儲能密度高、體積小巧、溫度控制恒定、節能效果顯著、相變溫度選擇范圍寬、易于控制等優點，在航空航天、太陽能利用、采暖和空調、供電系統優化、醫學工程、軍事工程、蓄熱建筑和極端環境服裝等眾多領域均具有廣闊的前景。

現有相變儲熱太陽能熱水器防過熱的措施一般采用T/P閥定溫排水或者遮陽簾的方式來防止過熱。T/P閥定溫防水需保證相變儲熱太陽能熱水器與自來水暢通，在房屋尚未交付或長期無人居住時存在自來水不通造成過熱的危險，且過熱保護啟動時需排放大量熱水，造成浪費。而若采用自動遮陽簾的方式，又具有系統復雜、投資大、故障率高以及消耗電能的缺點。

[實用新型內容]

本實用新型的目的就是要解決上述的不足而提供一種具有新散熱結構的相變儲熱太陽能熱水器，通過自循環的方式保證了相變儲熱太陽能熱水器內部溫度不會過高，且該散熱結構起作用不依賴于自來水和電源，從而可節約水源和電力，結構簡單，性能可靠。

為實現上述目的設計一種具有新散熱結構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以及一內部攜帶有蒸發介質的散熱裝置，所述散熱裝置安裝在相變儲熱太陽能熱水器1上部，所述散熱裝置包括將蒸發介質蒸發成為汽體的蒸發管2以及將汽體冷凝成為蒸發介質的冷凝管4，所述冷凝管4設置在相變儲熱太陽能熱水器1外部，所述蒸發管2全部或部分埋設于相變儲熱太陽能熱水器1內，所述蒸發管2與相變儲熱太陽能熱水器1內的相變儲熱材料傳熱接觸，所述蒸發管2的出口端與冷凝管4的進口端連通，所述冷凝管4的出口端與蒸發管2的進口端連通，所述蒸發管2與冷凝管4構成循環回路。

所述冷凝管4上連接有空氣罐3，所述空氣罐3與循環回路連通。

所述冷凝管4的出口端通過管路5連接蒸發管2的進口端，或者所述冷凝管4的進口端通過管路5連接蒸發管2的出口端，所述管路5上連接有空氣罐3，所述空氣罐3與循環回路連通。

所述蒸發介質為沸點小于或等于150℃的材料。

所述蒸發介質為水、酒精、防凍液、液氨、乙醚、丙酮、甲醇或異丙醇。

所述蒸發管2為銅管、鋁管、不銹鋼管或翅片管。

所述冷凝管4為銅管、鋁管、不銹鋼管或翅片管。

所述冷凝管4為管狀結構，所述冷凝管4外設有多個散熱片。