[實(shí)用新型]相變儲熱式太陽能中央熱水系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821134987.6
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN208606261U
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳勇;楊智輝
• 申請（專利權(quán)）人: 福州市建筑科學(xué)研究所（福州市建筑工程檢測中心站）
• 主分類號: F24D17/00
• 分類號: F24D17/00;F24S10/50;F24S20/40;F24S60/10
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本實(shí)用新型涉及一種相變儲熱式太陽能中央熱水系統(tǒng)。包括太陽能集熱板、相變換熱裝置、熱泵、保溫水箱，所述相變換熱裝置包括儲熱換熱器、取熱換熱器、以及包覆于儲熱換熱器和取熱換熱器外部的相變材料，儲熱換熱器一端與太陽能集熱板的出水管連接，另一端與保溫水箱的進(jìn)水管連接，取熱換熱器的一端與保溫水箱的出水管連接，另一端與熱泵的進(jìn)水管連接。本實(shí)用新型利用相變材料較高的相變儲熱能力提高系統(tǒng)儲熱密度，同時利用系統(tǒng)運(yùn)行模式的切換，提高熱泵運(yùn)行效率以及加快水箱熱水加熱速度。節(jié)能環(huán)保，結(jié)構(gòu)簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種相變儲熱式太陽能中央熱水系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太陽能作為一種清潔廉價(jià)，自然環(huán)保的新能源，在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并擁有廣闊的發(fā)展前景，得到社會的大力推廣。同樣，近幾年太陽能中央熱水器的發(fā)展勢頭也非常良好，很多相關(guān)領(lǐng)域的研究也不斷地深入。在環(huán)保、節(jié)能等大主題的推動下，如何進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低初投資；提高太陽能使用率，優(yōu)化系統(tǒng)效率；提高系統(tǒng)穩(wěn)定性以及舒適性等成了主要的研究課題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于解決太陽能中央熱水系統(tǒng)儲熱密度低、陽光不足條件下水箱加熱速度慢、熱泵運(yùn)行效率低的問題，從而提供一種相變儲熱式太陽能中央熱水系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種相變儲熱式太陽能中央熱水系統(tǒng)，包括太陽能集熱板、相變換熱裝置、熱泵、保溫水箱，所述相變換熱裝置包括儲熱換熱器、取熱換熱器、以及包覆于儲熱換熱器和取熱換熱器外部的相變材料，儲熱換熱器一端與太陽能集熱板的出水管連接，另一端與保溫水箱的進(jìn)水管連接，取熱換熱器的一端與保溫水箱的出水管連接，另一端與熱泵的進(jìn)水管連接。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，該系統(tǒng)工作原理為：當(dāng)陽光充足時，自來水經(jīng)過太陽能集熱板加熱成高溫?zé)崴?jīng)過儲熱換熱器換熱，將一部分熱量儲存在相變材料中，多余的熱量以熱水形式流入保溫水箱，由于相變材料的儲熱密度大大超過水，從而加大系統(tǒng)儲熱密度；當(dāng)陽光不足時，自來水經(jīng)過太陽能集熱板預(yù)熱成的熱水流經(jīng)儲熱換熱器，吸取相變材料潛熱進(jìn)一步預(yù)熱后，流入保溫水箱，保溫水箱出水進(jìn)入取熱換熱器，二次吸取相變材料潛熱，使得水溫在進(jìn)入熱泵前進(jìn)一步得到預(yù)熱，從而提高熱泵COP，加快加熱速度。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述相變換熱裝置還包括保溫層，所述儲熱換熱器、取熱換熱器均設(shè)置于保溫層內(nèi)，所述相變材料填充滿該保溫層，以包覆于儲熱換熱器和取熱換熱器外部。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述相變材料的相變溫度在50℃~70℃。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，還包括增壓泵、電磁閥、第一逆止閥、第一循環(huán)水泵、第一截止閥、第二逆止閥、第二循環(huán)水泵、第二截止閥；所述增壓泵設(shè)于保溫水箱的供水管上，保溫水箱的循環(huán)管與太陽能集熱板的進(jìn)水管連接，所述電磁閥設(shè)于太陽能集熱板的進(jìn)水管上，且依自來水進(jìn)水方向位于保溫水箱的循環(huán)管與太陽能集熱板的進(jìn)水管的連接處之前，所述第一截止閥、第一循環(huán)水泵、第一逆止閥沿保溫水箱的循環(huán)管的循環(huán)水流方向依次設(shè)于循環(huán)管上，所述第二截止閥、第二循環(huán)水泵、第二逆止閥沿保溫水箱的出水管的出水水流方向依次設(shè)于出水管上，所述熱泵的出水管與保溫水箱的第二進(jìn)水管連接。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果：本實(shí)用新型可以在不對傳統(tǒng)太陽能中央熱水系統(tǒng)做大的改變的前提下，及不損害原有技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，

1、提高熱泵進(jìn)水溫度，從而提高熱泵運(yùn)行效率；

2、通過對熱泵進(jìn)水的預(yù)熱，縮短熱泵運(yùn)行時間，減少系統(tǒng)運(yùn)行成本；

3、通過常規(guī)太陽能熱水系統(tǒng)集成相變儲熱裝置，使得循環(huán)水在進(jìn)入保溫水箱前吸收相變材料相變潛熱再次加熱，從而提高水箱加熱速度，滿足快速用水的需求；

4、由于相變材料相變過程溫度恒定的特點(diǎn)，可以使得整個水系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定的溫度，從而提高用水舒適性。

附圖說明