一种带无泵循环电充热装置的相变储热太阳能热水器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带无泵循环电充热装置的相变储热太阳能热水器，包括一相变储热太阳能热水器（1）和一无泵循环电充热装置，无泵循环电充热装置包括电加热器（5）以及由进水管（3）、回水管（4）、换热管（2）、单向导通元件组成的循环回路，电加热器（5）安装在循环回路中，进水管（3）的出水口伸入相变储热太阳能热水器（1）内，回水管（4）的进水口伸出相变储热太阳能热水器（1）外，进水管（3）与回水管（4）通过换热管（2）在相变储热太阳能热水器（1）内部连通，进水管（3）与回水管（4）上分别安装有单向导通元件；本实用新型同现有技术相比，实现了在不需要水泵的情况下即可进行自动循环加热，不仅可节约电力和成本，而且结构简单，性能可靠，效率高。
【专利说明】—种带无泵循环电充热装置的相变储热太阳能热水器
[【技术领域】]
[0001]本实用新型涉及太阳能热水器【技术领域】，具体地说是一种带无泵循环电充热装置的相变储热太阳能热水器。
[【背景技术】]
[0002]随着中国经济快速发展，人民生活水平不断提高，对能源的需求亦随之递增。目前能源消耗主要为煤、石油和天然气等化石燃料。由于我国石油储量有限，目前将近50%的原油依靠进口，煤依然是我国主要的燃料动力来源，燃煤引起的环境问题已成为我国可持续发展战略中必须认真对待的问题。太阳能是一种巨大的对环境无污染的能源，地球每秒获得的太阳能量相当于燃烧500万吨优质煤发出的能量。
[0003]我国是世界上太阳能最丰富的国家之一，我国太阳能辐照总量大于502万千焦平方米，年日照时数2200小时的地区约占我国国土面积2/3以上，特别是西部地区，年日照时间达3000小时以上。我国利用太阳能取得了举世瞩目的成绩，其中太阳能热水器行业发展尤为迅速，正成为一个新兴产业。
[0004]近几年来，太阳能热水器以每年递增20%至30%的速度增长。我国太阳能产业起步较晚，尚处于发展初期，与国外同行差距较大，目前太阳能的应用主要集中在低品质太阳能利用方面，国内使用的太阳能热水器主要有:闷晒式太阳热水器、平板太阳热水器、玻璃真空管太阳能热水器和热管玻璃真空管太阳能热水器等。近年来也有采用塑料-水管的低端太阳能集热器的。这些低端的、以真空玻璃板/管直接走水的太阳能热水器，其缺点是保温性能差，接口多易漏水，抵抗低温能力差，易碎易爆裂，体积大，重量重，热效率较低。
[0005]相变储能及技术能将能量以相变潜热的形式储藏于相变材料(Phase ChangeMaterials, PCMs)中，实现能量在不同时空之间的转换。利用相变材料的相变潜热实现能量的储存和利用，有助于提高能源利用效率和开发可再生能源，是近年来能源科学和材料科学领域中一个十分活跃的前沿研究方向。与显热储能技术相比，相变储能技术具有储能密度高、体积小巧、温度控制恒定、节能效果显著、相变温度选择范围宽、易于控制等优点，在航空航天、太阳能利用、采暖和空调、供电系统优化、医学工程、军事工程、蓄热建筑和极端环境服装等众多领域具有广阔的前景。
[0006]现有的相变储热太阳能热水器电充热措施一般是采用电加热器与循环泵相结合的方式充热，不仅系统复杂，成本高，而且故障率高。
[实用新型内容]
[0007]本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种带无泵循环电充热装置的相变储热太阳能热水器，实现了在不需要水泵的情况下即可进行自动循环加热，不仅可节约电力和成本，而且结构简单，性能可靠，效率高。
[0008]为实现上述目的设计一种带无泵循环电充热装置的相变储热太阳能热水器，包括一相变储热太阳能热水器I和一无泵循环电充热装置，所述无泵循环电充热装置包括一电加热器5以及一由进水管3、回水管4、换热管2、单向导通元件组成的循环回路，所述电加热器5安装在循环回路中，所述进水管3的出水口伸入相变储热太阳能热水器I内，所述回水管4的进水口伸出相变储热太阳能热水器I外，所述进水管3与回水管4通过换热管2在相变储热太阳能热水器I内部连通，所述进水管3与回水管4上分别安装有单向导通元件。
[0009]所述单向导通元件包括单向导通元件一 8和单向导通元件二 6，所述单向导通元件一 8和电加热器5均安装在进水管3上，所述单向导通元件二 6安装在回水管4上，所述进水管3的进水口连接电加热器5的出水口，所述电加热器5的进水口连接单向导通元件一 8的出水口，所述回水管4的出水口连接单向导通元件二 6的进水口。
[0010]所述单向导通元件一 8的进水口与单向导通元件二 6的出水口互相连通。
[0011]所述单向导通元件一 8的进水口与单向导通元件二 6的出水口之间连接有膨胀罐。
[0012]所述单向导通元件为单向阀或电动阀。
[0013]所述回水管4上设有自来水进水口 7。
[0014]本实用新型同现有技术相比，结构新颖、简单，通过采用双单向导通元件、电加热器以及相变储热太阳能热水器的内部流道组成单向循环加热回路，水在电加热器处受热压力增加，在相变储热太阳能热水器内部传热给相变储热材料，温度下降压力减小，形成压力差，推动水在单向循环回路中流动，从而在不需要水泵的情况下进行自动循环加热，可节约电力和成本，结构简单，性能可靠；此外，本发明所述的无泵循环电充热装置没有运动部件，具有无振动、无噪音、成本低、效率高、寿命长等优点，值得推广应用。
[【专利附图】
【附图说明】]
[0015]图1是本实用新型的结构示意图；
[0016]图中:1、相变储热太阳能热水器2、换热管3、进水管4、回水管5、电加热器
6、单向导通元件二 7、自来水进水口 8、单向导通元件一。
[【具体实施方式】]
[0017]下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明:
[0018]如附图1所示，本实用新型包括:一相变储热太阳能热水器I和一无泵循环电充热装置，无泵循环电充热装置包括一电加热器5以及一由相变储热太阳能热水器的进水管3、回水管4、换热管2、多个单向导通元件组成的循环回路，电加热器5安装在循环回路中，进水管3的出水口伸入相变储热太阳能热水器I内，回水管4的进水口伸出相变储热太阳能热水器I外，该相变储热太阳能热水器进水管3与相变储热太阳能热水器回水管4通过换热管2在相变储热太阳能热水器I内部连通，进水管3与回水管4上分别安装有单向导通元件，该单向导通元件可以为但不限于单向阀或电动阀。
[0019]本实用新型中，单向导通元件包括单向导通元件一 8和单向导通元件二 6，单向导通元件一 8和电加热器5均安装在进水管3上，单向导通元件二 6安装在回水管4上，进水管3的进水口连接电加热器5的出水口，电加热器5的进水口连接单向导通元件一 8的出水口，回水管4的出水口连接单向导通元件二 6的进水口，单向导通元件一 8的进水口与单向导通元件二6的出水口互相连通，形成一个单向循环回路；单向导通元件一8的进水口与单向导通元件二 6的出水口之间连接有膨胀罐，回水管4上设有自来水进水口 7。
[0020]相变储热太阳能热水器的特点是:当用户不使用时，相变储热太阳能热水器的内部没有水流通过，太阳辐射能转变为热能储存在相变储热材料内。当用户使用时，水流流过相变储热太阳能热水器，水流和相变储热材料进行热交换，热量随着水流带出相变储热太阳能热水器。如果天气不好，辐射很弱，或者用户频繁使用相变储热太阳能热水器时，相变储热材料的能量变得很少，会使得用户放不出热水，从而影响用户体验。
[0021 ] 因此，本实用新型设计了 一种无泵循环电充热装置，该无泵循环电充热装置包括电加热器以及由相变储热太阳能热水器的进水管、回水管、换热管和多个单向导通元件组成的循环回路。其工作原理为:水在电加热器处受热压力增加，在相变储热太阳能热水器内部传热给相变储热材料，温度下降压力减小，形成压力差，推动水在单向循环回路中流动，从而在不需要水泵的情况下进行自动循环加热。当工作条件苛刻的情况下，也可以在单向导通元件一和单向导通元件二之间连接一个膨胀罐，以用于提高系统的稳定性。
[0022]本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种带无泵循环电充热装置的相变储热太阳能热水器，其特征在于:包括一相变储热太阳能热水器(I)和一无泵循环电充热装置，所述无泵循环电充热装置包括一电加热器(5)以及一由进水管(3)、回水管(4)、换热管(2)、单向导通元件组成的循环回路，所述电加热器(5)安装在循环回路中，所述进水管(3)的出水口伸入相变储热太阳能热水器(I)内，所述回水管(4)的进水口伸出相变储热太阳能热水器(I)外，所述进水管(3)与回水管(4)通过换热管(2 )在相变储热太阳能热水器(I)内部连通，所述进水管(3 )与回水管(4)上分别安装有单向导通元件。
2.如权利要求1所述的相变储热太阳能热水器，其特征在于:所述单向导通元件包括单向导通兀件一(8)和单向导通兀件二(6),所述单向导通兀件一(8)和电加热器(5)均安装在进水管(3)上，所述单向导通元件二(6)安装在回水管(4)上，所述进水管(3)的进水口连接电加热器(5 )的出水口，所述电加热器(5 )的进水口连接单向导通元件一(8 )的出水口，所述回水管(4)的出水口连接单向导通元件二(6)的进水口。
3.如权利要求2所述的相变储热太阳能热水器，其特征在于:所述单向导通元件一(8)的进水口与单向导通元件二(6)的出水口互相连通。
4.如权利要求3所述的相变储热太阳能热水器，其特征在于:所述单向导通元件一(8)的进水口与单向导通元件二( 6 )的出水口之间连接有膨胀罐。
5.如权利要求1至4中任一项所述的相变储热太阳能热水器，其特征在于:所述单向导通元件为单向阀或电动阀。
6.如权利要求5所述的相变储热太阳能热水器，其特征在于:所述回水管(4)上设有自来水进水口(7)。
【文档编号】F24J2/46GK203797985SQ201420161892
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】王志, 黄继伟 申请人:江苏启能新能源材料有限公司