一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种储热设备应用领域，特别是太阳能热水器的蓄热保温储水装置。
【背景技术】
[0002]太阳能热水器已成为人们居家生活中的常用商品，由于其安全、节能、环保，已越来越受到消费者的青睐。而传统太阳能热水器储水箱的保温是在其内胆与外壳之间充填一层厚厚的聚氨酯材料，利用聚氨酯材料的热传导性差的特性来隔断热量的向外传递；也有产品在聚氨酯材料与外壳、内胆之间贴上一层热反射膜，用以减少热量的耗散。由于聚氨酯材料的隔热效果差，蓄热能力低，且不能向储水箱提供热量等缺点，储水箱散热量仍然较大，保温效果难以达到用户要求；尤其在寒冷地区，保温问题更加突出；通过实地测试，在夏热冬冷地区经过一个夜晚时间，储水箱中水温降通常可达到8-15°C，极大影响太阳能热水器的使用，因此储水箱的保温问题是限制太阳能热水器有效满足用户对热水温度要求的重要原因。
【发明内容】
[0003]为了解决现有太阳能热水器储水箱保温效果差的问题，本发明给出了一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置。
[0004]这种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，包括筒体，其特征在于，筒体的蓄热保温层中，放置有相变蓄能材料，当储水装置吸热时，相变蓄能材料由固态变为液态吸热，当储水装置放热时，相变蓄能材料由液态变为固态放热。
[0005]相变蓄能材料可为40号-60号的石蜡，具体的石蜡标号根据热水设定温度进行选择，石蜡填充装入方式为液态灌入。
[0006]筒体包括圆筒、上盖和下底，圆筒由内至外包括内胆、蓄热保温层及外壳保护层，蓄热保温层是由相变蓄能材料与传统保温材料共同构成，这两种材料构成填充厚度比例为2:1至1:1 ;相变蓄能材料与传统保温材料之间安装有隔板。
[0007]上盖和下底均设置有40_60mm的保温层，保温层的保温材料为聚氨酯材料。
[0008]外壳可采用彩钢板、镀铝锌板或不锈钢板。
[0009]内胆可采用不锈钢、搪瓷等材质。
[0010]传统保温材料为玻璃棉、聚氨酯或各种植物纤维。
[0011]相变蓄能材料与隔板之间根据保温需求选择性设置薄型保温膜或/和热反射膜。
[0012]热反射膜为耐高温、耐腐蚀型，可为铝膜。
[0013]薄型保温膜为防水型，导热系数不高于0.lW/m*K，厚度不大于5_，可为塑料薄膜或发泡牛皮纸。
[0014]石蜡为优良的储热材料，其熔点为57-63° C，密度为0.87-0.92，比热为2.14-2.9焦/克.度，设石蜡熔化热或凝固热为P2，石蜡的质量为W2，有效热传导系数B，B小于I ;水箱中水的质量为Wl，水的比热为PI，水箱中的水降低温度为T，则有: TXffl XPl= W2X P2XB W2/ Wl=TX Pl/ P2XB
以水箱中的水降低温度τ=10° C，B=0.9计算，Ρ2为210焦/克，Pl=0.43焦/克.度，所损失的热量由石蜡的熔化热进行补充:W2/ Wl=TX Pl/ Ρ2ΧΒ =10度X0.43焦/克.度/210 焦 / 克 Χ0.9=0.023
由以上的推导可以看出，夜间如果要补充水箱中的水降低10度的热量，所需石蜡的质量为水质量的2.3%。
[0015]所述的相变蓄能材料作用在于:白天吸收太阳能的热量，储存于液态的相变蓄能材料里，晚上随着储水箱中水温的降低，相变蓄能材料由液态变为固态，蓄能材料进行相变放热，从而明显减少储水箱中水温的下降速率；所述热反射膜及薄型保温膜，热反射膜膜具有反射热量的作用，内胆中的热量和相变蓄能材料中的热量则不容易向外传递，从而达到了保温的效果；所述薄型保温膜，由于其导热系数较低，可以进一步起到保温作用。
[0016]本发明可以减少储水箱向外散发热能，并且大大提高储水箱的保温作用，本发明所涉及的高效保温储水箱，在经过夜晚时段后，可使水箱中的水温降保持在5°C以下。
【附图说明】
[0017]附图1为热水器储热设备圆筒剖面示意图附图2为高效蓄能保温装置结构示意图
其中，1-外壳；2_聚氨脂材料；3_隔板；4_热反射膜；5_薄型保温膜；6_相变蓄能材料；7-内胆；8-上盖；9-排气口 ； 10-补水口 ； 11-温度及水位传感器；12-圆筒；13-热水出水口 ； 14-排污口 ；15_电加热装置；16-下底。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明的实施例做进一步详细的描述:
这种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，包括筒体，筒体的蓄热保温层中，放置有相变蓄能材料，当储水装置吸热时，相变蓄能材料由固态变为液态吸热，当储水装置放热时，相变蓄能材料由液态变为固态放热。根据热水设定温度为60° C进行选择，相变蓄能材料为50号的石蜡，石蜡填充装入方式为液态灌入。筒体包括圆筒、上盖和下底。
[0019]如图1，圆筒12从里到外依次包括内胆7、相变蓄能材料6，薄型保温膜5、热反射膜4、隔板3、聚氨酯材料2及外壳I。内胆7采用不锈钢材质，相变蓄能材料6为50号的石蜡，薄型保温膜5为防水型，导热系数为0.05ff/m.Κ、厚度为1_的塑料薄膜，热反射膜4为耐高温、耐腐蚀型的铝膜，外壳I采用不锈钢板。
[0020]在图2中，筒体包括圆筒12、上盖8和下底16，上盖8上有排气口 9，圆筒12上部有补水口 10，下部有热水出水口 13，圆筒12底部有排污口 14，圆筒12的内壁安装有温度及水位传感器11，圆筒12的内部安装有电加热装置15，上盖8和下底17均设置有50mm的聚氨酯保温层，温度传感器和电加热装置15电连接，当筒体中的水低于或高于设定温度时，电加热装置15就会启动或关闭。
【主权项】
1.一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，包括筒体，其特征在于，筒体的蓄热保温层中，放置有相变蓄能材料，当储水装置吸热时，相变蓄能材料由固态变为液态吸热，当储水装置放热时，相变蓄能材料由液态变为固态放热。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，其特征在于，相变蓄能材料为40号-60号的石蜡，具体的石蜡标号根据热水设定温度进行选择，石蜡填充装入方式为液态灌入。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，其特征在于，筒体包括圆筒、上盖和下底，圆筒由内至外包括内胆、蓄热保温层及外壳保护层，蓄热保温层是由相变蓄能材料与传统保温材料共同构成，这两种材料构成填充厚度比例为2:1至1:1 ;相变蓄能材料与传统保温材料之间安装有隔板。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，其特征在于，上盖和下底均设置有40-60_的保温层，保温层的保温材料为聚氨酯材料。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，其特征在于，外壳采用彩钢板、镀铝锌板或不锈钢板。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，其特征在于，内胆采用不锈钢或搪瓷材质。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，其特征在于，相变蓄能材料与隔板之间根据保温需求选择性设置薄型保温膜或/和热反射膜；热反射膜为耐高温、耐腐蚀型，为铝膜Γ薄型保温膜为防水型，导热系数不高于0.1ff/m.K，厚度不大于5mm，为塑料薄膜或发泡牛皮纸。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，其特征在于，圆筒(12)从里到外依次包括内胆(7)、相变蓄能材料(6)，薄型保温膜(5)、热反射膜(4)、隔板(3)、聚氨酯材料(2)及外壳(I);内胆(7)采用不锈钢材质，相变蓄能材料(6)为50号的石蜡，薄型保温膜(5)为防水型，导热系数为0.05W/m*K、厚度为Imm的塑料薄膜，热反射膜(4)为耐高温、耐腐蚀型的铝膜，外壳(I)采用不锈钢板。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，其特征在于，筒体包括圆筒(12)、上盖(8)和下底(16)，上盖(8)上有排气口(9)，圆筒(12)上部有补水口(10)，下部有热水出水口(13)，圆筒(12)底部有排污口(14)，圆筒(12)的内壁安装有温度及水位传感器(11)，圆筒(12)的内部安装有电加热装置(15)，上盖(8)和下底(17)均设置有50_的聚氨酯保温层，温度传感器和电加热装置(15)电连接，当筒体中的水低于或高于设定温度时，电加热装置(15)就会启动或关闭。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，其特征在于，石蜡用量的计算方法为:设石蜡熔化热或凝固热为P2，石蜡的质量为W2，有效热传导系数B，B小于I ;水箱中水的质量为Wl，水的比热为Pl，水箱中的水降低温度为T，则有: TXffl XPl= W2X P2XB W2/ Wl=TX Pl/ P2XB。
【专利摘要】一种太阳能热水器的蓄热保温储水装置，包括筒体，筒体的蓄热保温层中，放置有相变蓄能材料，当储水装置吸热时，相变蓄能材料由固态变为液态吸热，当储水装置放热时，相变蓄能材料由液态变为固态放热。相变蓄能材料可为40号-60号的石蜡，具体的石蜡标号根据热水设定温度进行选择，石蜡填充装入方式为液态灌入。本发明可以减少储水箱向外散发热能，并且大大提高储水箱的保温作用，本发明所涉及的高效保温储水箱，在经过夜晚时段后，可使水箱中的水温降保持在5℃以下。
【IPC分类】F24J2-34, F24J2-46
【公开号】CN104697207
【申请号】CN201510076424
【发明人】俞准, 贺进安, 贺文俊
【申请人】湖南哲能赫新能源有限责任公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月13日