一種即熱式相變儲能熱水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及熱水器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種即熱式相變儲能熱水器。
【背景技術(shù)】
[0002]相變儲能熱水器是通過換熱盤管或電加熱器將太陽能/電能儲存在高焓值的相變儲能材料中，放熱時在換熱盤管內(nèi)走水，帶走相變材料所儲存的熱量，實現(xiàn)冷水進熱水出的加熱功能。
[0003]相變儲能熱水器使用的儲能材料熱焓值高，儲能密度高，單位體積的儲能密度是水的2-3倍，且熱量大部分分布在50-70°C之間，雖然相變儲能熱水器大部分熱水集中在50-70°C之間，但是出水溫度低于40°C時一般就不能再利用，造成熱量的損失。
[0004]即熱式電熱水器是利用電熱管、電熱棒、玻璃管或塑料管加熱，即開即熱、無需預(yù)熱和保溫。從安全性方面看，即熱式電熱水器采用非金屬加熱體、水電隔離技術(shù)、漏電保護裝置、接地保護等基本措施，使用安全系數(shù)比較高。而在體積上由于沒了水箱部分，外形可以設(shè)計得小巧精致，比較適合在小空間使用。即熱式電熱水器的額定功率較高，一般需要5千瓦以上。其優(yōu)點是安全、占用空間小、節(jié)電。但缺點是功率大，對安裝的線路要求高，最小要用4平方的電源線，對線路要求比較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型提供一種既能提高相變熱水器低品位熱源利用率，又不提高對線路要求的即熱式相變儲能熱水器。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:一種即熱式相變儲能熱水器，包括即熱加熱機構(gòu)和相變儲能單元兩部分，所述即熱加熱機構(gòu)安裝在相變儲能單元熱水出水口處。
[0007]本實用新型的即熱式相變儲能熱水器，所述相變儲能單元包括外殼，外殼內(nèi)有保溫層，保溫層內(nèi)有內(nèi)殼，內(nèi)殼內(nèi)有相變材料，相變材料中浸沒有換熱盤管、電加熱機構(gòu)、第一溫度傳感器，電加熱機構(gòu)和第一溫度傳感器電連接至控制器。
[0008]本實用新型的即熱式相變儲能熱水器，所述換熱盤管一端連接冷水進水口，一端連接熱水出水口。
[0009]本實用新型的即熱式相變儲能熱水器，在所述相變儲能單元出口安裝有第二溫度傳感器，用于測量相變儲熱單元出口溫度，在即熱加熱機構(gòu)出口安裝第三溫度傳感器，用于測量即熱加熱機構(gòu)出水溫度。
[0010]本實用新型的即熱式相變儲能熱水器，所述電加熱機構(gòu)是均勻分布于相變材料中的電熱線。
[0011]本實用新型的即熱式相變儲能熱水器，所述換熱盤管是水的流道，由若干組U型管串聯(lián)或并聯(lián)組成。
[0012]本實用新型的即熱式相變儲能熱水器，所述換熱盤管為碳鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金、銅及銅合金或復(fù)合材料的光管/翅片管。
[0013]本實用新型的即熱式相變儲能熱水器，所述翅片管為機械加工或軋制、釬焊或氣體保護焊、或高頻焊的翅片管，翅片形式為繞片式、鑲嵌式、套片式、或串片式。
[0014]本實用新型的即熱式相變儲能熱水器，所述相變材料是可以儲存/釋放潛熱和部分顯熱的材料。
[0015]本實用新型的即熱式相變儲能熱水器，所述相變材料是在50_90°C之間的各種相變材料，包括結(jié)晶水合鹽、金屬及合金類、石蠟類、非石蠟有機類、陶瓷基復(fù)合材料等相變材料；優(yōu)選地，在上述相變材料中加導(dǎo)熱增強材料，包括金屬材料、石墨、碳納米管、泡沫材料。
[0016]本實用新型的即熱式相變儲能熱水器，所述相變儲能單元外殼為圓筒形或立方形。
[0017]本實用新型的即熱式相變儲能熱水器，其中相變儲能單元的外殼作用是封裝、固定保溫層，固定控制器，及展示產(chǎn)品外觀的作用；保溫材料層有絕熱效果，防止熱量散發(fā)損失；內(nèi)膽是熱水器的相變儲能單元，內(nèi)含電加熱機構(gòu)、相變材料、換熱盤管、溫度傳感器。相變儲能熱水器蓄熱、放熱過程都在內(nèi)膽中進行；電加熱機構(gòu)提供電能以加熱相變材料，電加熱機構(gòu)均布于相變材料中，使相變材料加熱充分、均勻、穩(wěn)定，不會出現(xiàn)相變材料過熱，延長相變材料使用壽命；相變材料可以儲存/釋放潛熱和部分顯熱，其占內(nèi)膽體積的80% -98%，為相變材料體積膨脹預(yù)留空間；相變材料是在40-90°C之間的各種相變材料，包括結(jié)晶水合鹽、金屬及合金類、石蠟類、非石蠟類有機類、陶瓷基復(fù)合材料等相變材料，為提高導(dǎo)熱性能，可以在材料中加導(dǎo)熱增強材料，如金屬材料、石墨、碳納米管、泡沫材料等；換熱盤管是水的流道，由若干組U型管串、并聯(lián)組成，自來水從冷水進水口進入，熱水出水口流出，通過換熱盤管與相變材料進行熱量交換，帶走相變材料中儲存的潛熱和部分顯熱；換熱盤管材質(zhì)為碳鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金、銅及銅合金光管/翅片管或復(fù)合材料翅片管；翅片管制造工藝包括機械加工或軋制、釬焊或氣體保護焊、高頻焊、繞片式、鑲嵌式、套片式、串片式等；熱水出口溫度傳感器，測量熱水出水溫度，根據(jù)該傳感器測量值啟動電加熱機構(gòu)；相變材料溫度傳感器用于測量相變材料的溫度，控制器根據(jù)此溫度計控制電加熱機構(gòu)停止。
[0018]即熱式加熱機構(gòu)是為相變儲能單元出水進行加熱，以提高其低品位熱水溫度，供用戶使用；第三溫度傳感器-用于測量即熱式加熱機構(gòu)出口水溫。
[0019]本實用新型的優(yōu)點和取得的技術(shù)效果是:
[0020]1、即熱加熱機構(gòu)對相變儲能單元出口溫度的提高有明顯的作用，可以延長熱水使用時間。
[0021]2、即熱加熱機構(gòu)可以利用相變儲能單元出口低品位熱水，因此功率要求較小，對線路要求較低。
[0022]3、即熱加熱機構(gòu)外形小巧，占用空間少，價格便宜，經(jīng)濟性好。
[0023]4、電加熱機構(gòu)直接加熱相變材料蓄能，提高電能利用率，節(jié)能環(huán)保。
[0024]5、相變儲能單元中的電加熱機構(gòu)單位面積電功率較小，均勻分布于相變材料中，使相變材料可以穩(wěn)定加熱至相變點以上，儲存潛熱和部分顯熱，提高了其蓄熱量，相變材料不會出現(xiàn)局部過熱，提高其使用壽命。
[0025]6、換熱盤管為若干組U型盤管串、并聯(lián)，均勻埋設(shè)在相變材料中，換熱盤管與相變材料充分接觸，使相變材料中熱量能快速、均勻釋放。
[0026]7、相變材料比熱較小，儲存顯熱時間較短，加熱時，相變材料溫度很快升至相變點，通過換熱盤管中冷水換出相變材料中的顯熱和部分潛熱，所得熱水可供人們利用，有即熱功能；
[0027]8、即熱式相變儲能熱水器采用熱焓值大的相變儲能材料，儲能密度高，因此體積小巧，比市面上相同熱水輸出量的儲熱式熱水器相比，體積減少約60%?70%。該相變儲能熱水器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，因此外表面積小，減少了熱量的散發(fā)，更加節(jié)能環(huán)保。
[0028]9、即熱式相變儲能熱水器可以利用“谷”電的價格優(yōu)勢，在“谷”電期間充熱，“峰”電期間放熱。