[实用新型]相变储热式太阳能中央热水系统

说明书

本实用新型涉及一种相变储热式太阳能中央热水系统。包括太阳能集热板、相变换热装置、热泵、保温水箱，所述相变换热装置包括储热换热器、取热换热器、以及包覆于储热换热器和取热换热器外部的相变材料，储热换热器一端与太阳能集热板的出水管连接，另一端与保温水箱的进水管连接，取热换热器的一端与保温水箱的出水管连接，另一端与热泵的进水管连接。本实用新型利用相变材料较高的相变储热能力提高系统储热密度，同时利用系统运行模式的切换，提高热泵运行效率以及加快水箱热水加热速度。节能环保，结构简单。

技术领域

本实用新型涉及一种相变储热式太阳能中央热水系统。

背景技术

太阳能作为一种清洁廉价，自然环保的新能源，在各个领域得到了广泛的应用，并拥有广阔的发展前景，得到社会的大力推广。同样，近几年太阳能中央热水器的发展势头也非常良好，很多相关领域的研究也不断地深入。在环保、节能等大主题的推动下，如何进一步优化系统结构，降低初投资；提高太阳能使用率，优化系统效率；提高系统稳定性以及舒适性等成了主要的研究课题。

发明内容

本实用新型的目的在于解决太阳能中央热水系统储热密度低、阳光不足条件下水箱加热速度慢、热泵运行效率低的问题，从而提供一种相变储热式太阳能中央热水系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种相变储热式太阳能中央热水系统，包括太阳能集热板、相变换热装置、热泵、保温水箱，所述相变换热装置包括储热换热器、取热换热器、以及包覆于储热换热器和取热换热器外部的相变材料，储热换热器一端与太阳能集热板的出水管连接，另一端与保温水箱的进水管连接，取热换热器的一端与保温水箱的出水管连接，另一端与热泵的进水管连接。

在本实用新型一实施例中，该系统工作原理为：当阳光充足时，自来水经过太阳能集热板加热成高温热水，经过储热换热器换热，将一部分热量储存在相变材料中，多余的热量以热水形式流入保温水箱，由于相变材料的储热密度大大超过水，从而加大系统储热密度；当阳光不足时，自来水经过太阳能集热板预热成的热水流经储热换热器，吸取相变材料潜热进一步预热后，流入保温水箱，保温水箱出水进入取热换热器，二次吸取相变材料潜热，使得水温在进入热泵前进一步得到预热，从而提高热泵COP，加快加热速度。

在本实用新型一实施例中，所述相变换热装置还包括保温层，所述储热换热器、取热换热器均设置于保温层内，所述相变材料填充满该保温层，以包覆于储热换热器和取热换热器外部。

在本实用新型一实施例中，所述相变材料的相变温度在50℃~70℃。

在本实用新型一实施例中，还包括增压泵、电磁阀、第一逆止阀、第一循环水泵、第一截止阀、第二逆止阀、第二循环水泵、第二截止阀；所述增压泵设于保温水箱的供水管上，保温水箱的循环管与太阳能集热板的进水管连接，所述电磁阀设于太阳能集热板的进水管上，且依自来水进水方向位于保温水箱的循环管与太阳能集热板的进水管的连接处之前，所述第一截止阀、第一循环水泵、第一逆止阀沿保温水箱的循环管的循环水流方向依次设于循环管上，所述第二截止阀、第二循环水泵、第二逆止阀沿保温水箱的出水管的出水水流方向依次设于出水管上，所述热泵的出水管与保温水箱的第二进水管连接。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型可以在不对传统太阳能中央热水系统做大的改变的前提下，及不损害原有技术特点的基础上，

1、提高热泵进水温度，从而提高热泵运行效率；

2、通过对热泵进水的预热，缩短热泵运行时间，减少系统运行成本；

3、通过常规太阳能热水系统集成相变储热装置，使得循环水在进入保温水箱前吸收相变材料相变潜热再次加热，从而提高水箱加热速度，满足快速用水的需求；

4、由于相变材料相变过程温度恒定的特点，可以使得整个水系统保持相对稳定的温度，从而提高用水舒适性。

附图说明