[实用新型]一种带无泵循环电充热装置的相变储热太阳能热水器

说明书

[技术领域]

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]

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。

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。

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。

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 Change Materials，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。

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]

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。

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1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1内，所述回水管4的进水口伸出相变储热太阳能热水器1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1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。

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。

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。

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。

所述单向导通元件为单向阀或电动阀。

所述回水管4上设有自来水进水口7。

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。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；