一种即热式相变储能热水器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及热水器技术领域，具体涉及一种即热式相变储能热水器。
【背景技术】
[0002]相变储能热水器是通过换热盘管或电加热器将太阳能/电能储存在高焓值的相变储能材料中，放热时在换热盘管内走水，带走相变材料所储存的热量，实现冷水进热水出的加热功能。
[0003]相变储能热水器使用的储能材料热焓值高，储能密度高，单位体积的储能密度是水的2-3倍，且热量大部分分布在50-70°C之间，虽然相变储能热水器大部分热水集中在50-70°C之间，但是出水温度低于40°C时一般就不能再利用，造成热量的损失。
[0004]即热式电热水器是利用电热管、电热棒、玻璃管或塑料管加热，即开即热、无需预热和保温。从安全性方面看，即热式电热水器采用非金属加热体、水电隔离技术、漏电保护装置、接地保护等基本措施，使用安全系数比较高。而在体积上由于没了水箱部分，外形可以设计得小巧精致，比较适合在小空间使用。即热式电热水器的额定功率较高，一般需要5千瓦以上。其优点是安全、占用空间小、节电。但缺点是功率大，对安装的线路要求高，最小要用4平方的电源线，对线路要求比较高。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种既能提高相变热水器低品位热源利用率，又不提高对线路要求的即热式相变储能热水器。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种即热式相变储能热水器，包括即热加热机构和相变储能单元两部分，所述即热加热机构安装在相变储能单元热水出水口处。
[0007]本实用新型的即热式相变储能热水器，所述相变储能单元包括外壳，外壳内有保温层，保温层内有内壳，内壳内有相变材料，相变材料中浸没有换热盘管、电加热机构、第一温度传感器，电加热机构和第一温度传感器电连接至控制器。
[0008]本实用新型的即热式相变储能热水器，所述换热盘管一端连接冷水进水口，一端连接热水出水口。
[0009]本实用新型的即热式相变储能热水器，在所述相变储能单元出口安装有第二温度传感器，用于测量相变储热单元出口温度，在即热加热机构出口安装第三温度传感器，用于测量即热加热机构出水温度。
[0010]本实用新型的即热式相变储能热水器，所述电加热机构是均匀分布于相变材料中的电热线。
[0011]本实用新型的即热式相变储能热水器，所述换热盘管是水的流道，由若干组U型管串联或并联组成。
[0012]本实用新型的即热式相变储能热水器，所述换热盘管为碳钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金或复合材料的光管/翅片管。
[0013]本实用新型的即热式相变储能热水器，所述翅片管为机械加工或轧制、钎焊或气体保护焊、或高频焊的翅片管，翅片形式为绕片式、镶嵌式、套片式、或串片式。
[0014]本实用新型的即热式相变储能热水器，所述相变材料是可以储存/释放潜热和部分显热的材料。
[0015]本实用新型的即热式相变储能热水器，所述相变材料是在50_90°C之间的各种相变材料，包括结晶水合盐、金属及合金类、石蜡类、非石蜡有机类、陶瓷基复合材料等相变材料；优选地，在上述相变材料中加导热增强材料，包括金属材料、石墨、碳纳米管、泡沫材料。
[0016]本实用新型的即热式相变储能热水器，所述相变储能单元外壳为圆筒形或立方形。
[0017]本实用新型的即热式相变储能热水器，其中相变储能单元的外壳作用是封装、固定保温层，固定控制器，及展示产品外观的作用；保温材料层有绝热效果，防止热量散发损失；内胆是热水器的相变储能单元，内含电加热机构、相变材料、换热盘管、温度传感器。相变储能热水器蓄热、放热过程都在内胆中进行；电加热机构提供电能以加热相变材料，电加热机构均布于相变材料中，使相变材料加热充分、均匀、稳定，不会出现相变材料过热，延长相变材料使用寿命；相变材料可以储存/释放潜热和部分显热，其占内胆体积的80% -98%，为相变材料体积膨胀预留空间；相变材料是在40-90°C之间的各种相变材料，包括结晶水合盐、金属及合金类、石蜡类、非石蜡类有机类、陶瓷基复合材料等相变材料，为提高导热性能，可以在材料中加导热增强材料，如金属材料、石墨、碳纳米管、泡沫材料等；换热盘管是水的流道，由若干组U型管串、并联组成，自来水从冷水进水口进入，热水出水口流出，通过换热盘管与相变材料进行热量交换，带走相变材料中储存的潜热和部分显热；换热盘管材质为碳钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金光管/翅片管或复合材料翅片管；翅片管制造工艺包括机械加工或轧制、钎焊或气体保护焊、高频焊、绕片式、镶嵌式、套片式、串片式等；热水出口温度传感器，测量热水出水温度，根据该传感器测量值启动电加热机构；相变材料温度传感器用于测量相变材料的温度，控制器根据此温度计控制电加热机构停止。
[0018]即热式加热机构是为相变储能单元出水进行加热，以提高其低品位热水温度，供用户使用；第三温度传感器-用于测量即热式加热机构出口水温。
[0019]本实用新型的优点和取得的技术效果是:
[0020]1、即热加热机构对相变储能单元出口温度的提高有明显的作用，可以延长热水使用时间。
[0021]2、即热加热机构可以利用相变储能单元出口低品位热水，因此功率要求较小，对线路要求较低。
[0022]3、即热加热机构外形小巧，占用空间少，价格便宜，经济性好。
[0023]4、电加热机构直接加热相变材料蓄能，提高电能利用率，节能环保。
[0024]5、相变储能单元中的电加热机构单位面积电功率较小，均匀分布于相变材料中，使相变材料可以稳定加热至相变点以上，储存潜热和部分显热，提高了其蓄热量，相变材料不会出现局部过热，提高其使用寿命。
[0025]6、换热盘管为若干组U型盘管串、并联，均匀埋设在相变材料中，换热盘管与相变材料充分接触，使相变材料中热量能快速、均匀释放。
[0026]7、相变材料比热较小，储存显热时间较短，加热时，相变材料温度很快升至相变点，通过换热盘管中冷水换出相变材料中的显热和部分潜热，所得热水可供人们利用，有即热功能；
[0027]8、即热式相变储能热水器采用热焓值大的相变储能材料，储能密度高，因此体积小巧，比市面上相同热水输出量的储热式热水器相比，体积减少约60%?70%。该相变储能热水器结构紧凑，体积小巧，因此外表面积小，减少了热量的散发，更加节能环保。
[0028]9、即热式相变储能热水器可以利用“谷”电的价格优势，在“谷”电期间充热，“峰”电期间放热。