一种具有蓄放热功能的太阳能热水器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有蓄放热功能的太阳能热水器，它具有蓄热水箱和真空管，蓄热水箱内部装入了充装有相变蓄热材料的蓄热球，蓄热球内填充有泡沫金属骨架材料和相变蓄热材料，该热水器中相变蓄热材料由固态变成液态能够存储热量而由液态变成固态又能释放出热量，而添加泡沫金属骨架起到的强化传热作用，能显著提高相变蓄热材料的导热性能，从而提高了太阳能热水器的储热量，同时可以减小热水箱的体积。本实用新型传热效率高，具备蓄热、释热功能，可高效充分利用太阳能资源。
【专利说明】一种具有蓄放热功能的太阳能热水器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳能热水器，尤其涉及一种具有蓄放热功能的太阳能热水器。
【背景技术】
[0002]现有的太阳能热水器以水作为蓄热介质，是利用水温的升高(显热)来蓄热的，因而蓄热能力很低；而且随着水温的升高，其散失的热量也较多。利用相变蓄热材料作为太阳能热水器的蓄热介质，可以大大提高热水器的蓄热能力。虽然一些专利也考虑到利用相变蓄热材料作为太阳能热水器的蓄热介质，就是这些相变蓄热材料的导热性能都很差，不能很好地将太阳能转变的热能传给相变蓄热材料的问题。
[0003]泡沫金属具有独特的多孔结构和优异性能，在相变蓄热材料中加入泡沫金属骨架后，相变蓄热材料被分散成小颗粒储藏在泡沫金属孔隙中，金属骨架起到强化传热作用，能显著提高相变蓄热材料的导热性能；因此，在相变蓄热材料蓄热换热单元中填充泡沫金属能够强化相变蓄热材料的导热性能，同时还能够相提高相变蓄热材料的蓄热性能。
[0004]
【发明内容】
[0005]本实用新型提供一种结构简单、性能优良的具有蓄放热功能的太阳能热水器。为此，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种具有蓄放热功能的太阳能热水器，其特征在于，它包括蓄热水箱和真空管，所述的蓄热水箱内部装入了充装有相变蓄热材料的蓄热球，所述的蓄热球内填充有泡沫金属骨架材料和相变蓄热材料，所述的蓄热球内泡沫金属骨架材料为泡沫金属Ni或泡沫金属Cu，所述的相变蓄热材料为结晶水合盐类、或石蜡、或脂肪酸类相变蓄热材料，所述的蓄热水箱外部置有保温材料。
[0007]本实用新型具有结构紧凑、传热效率高的特点，由于在太阳能热水器中添加了充装有相变蓄热材料的蓄热球，并且相变蓄热材料中填充了泡沫金属骨架，利用金属骨架起到的强化传热作用，能显著提高相变蓄热材料的导热性能，从而提高了太阳能热水器的储热量，这样既可以减小热水箱的体积，又可以充分有效利用了太阳能资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型具有蓄放热功能的太阳能热水器的结构示意图。
[0009]图2是本实用新型蓄热球的结构示意图。
[0010]图中，1-冷热水进出水管，2-蓄热水箱，3-排气管，4-相变蓄热球，5-真空集热管，6-泡沫金属骨架，7-相变蓄热材料。
【具体实施方式】
[0011]为了更好地理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。如图1所示，具有蓄放热功能的太阳能热水器由冷热水进出水管(1)，蓄热水箱(2)，排气管(3)，相变蓄热球(4)，真空集热管(5)组成，所述的蓄热水箱(2)内部装入了充装有相变蓄热材料的蓄热球(4)，所述的蓄热球(4)内填充有泡沫金属骨架材料(6)和相变蓄热材料(7)，所述的蓄热球(4)内泡沫金属骨架材料(6)为泡沫金属Ni或泡沫金属Cu，所述的相变蓄热材料(7)为结晶水合盐类、或石蜡、或脂肪酸类相变蓄热材料，所述的蓄热水箱外部置有保温材料。
[0012]自来水通过冷热水进出水管I流进蓄热水箱2和真空集热管5内，当晴天时，热水器吸收太阳能并将太阳能转换为热能，由于冷水比热水密度大，冷水下沉，热水上升，形成自然对流循环，使蓄热水箱2中的水逐渐变热，在此过程中，热水的热量通过蓄热球4的外壁和泡沫金属骨架材料6迅速传递给相变蓄热材料7，相变蓄热材料7由固态逐渐变为液态，使热能不断转化为潜热储存在相变蓄热材料7内，经过一定时间后，固态相变蓄热材料完全转化为液态实现热量存储的最大化，由于蓄热水箱2外设置有保温层，可以较长时间保持热量不散失，当需要太阳能热水器中的热水时，热水沿着热水进出水管I流出，随着过程的进行，蓄热水箱2中的温度开始降低，此时蓄热球4中的相变蓄热材料7开始释放储存的热量，来加热蓄热水箱2中的水，使水的温度维持在一定的温度，当相变蓄热材料7放出部分热量后，蓄热球4中的液体逐渐凝固，随着放热量的增加，相变蓄热材料7由液态渐变为固态，待全部转变为固态后，不再释放热量，相变蓄热材料7蓄热释热过程可循环重复使用，从而能提高太阳能热水器的储热量，达到充分有效利用太阳能资源的目的。
【权利要求】
1.一种具有蓄放热功能的太阳能热水器，其特征在于，它包括蓄热水箱和真空管，所述的蓄热水箱内部装入了充装有相变蓄热材料的蓄热球。
2.按照权利要求1所述的一种具有蓄放热功能的太阳能热水器，其特征在于，所述的蓄热球内填充有泡沫金属骨架材料和相变蓄热材料。
3.按照权利要求1或2所述的一种具有蓄放热功能的太阳能热水器，其特征在于，所述的蓄热球内泡沫金属骨架材料为泡沫金属Ni或泡沫金属Cu。
4.按照权利要求1或2所述的一种具有蓄放热功能的太阳能热水器，其特征在于，所述的相变蓄热材料为结晶水合盐类、或石蜡、或脂肪酸类相变材料。
5.按照权利要求1所述的一种具有蓄放热功能的太阳能热水器，其特征在于，所述的蓄热水箱外部置有保温材料。
【文档编号】F24J2/34GK203671962SQ201420041140
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】崔海亭 申请人:河北科技大学