[实用新型]一种纳米复合相变材料储能电热水器

说明书

本实用新型公开了一种纳米复合相变材料储能电热水器，包括箱体外壳、保温层材料、箱体内核、储热内核、导热器、相变材料、翅片换热器、控制器、电加热器、温度传感器、进水管和出水管，所述箱体外壳的内壁设置有保温层材料，且保温层材料包覆在箱体内核外部，所述箱体内核中设置有储热内核，该新型，利用高导热纳米复合相变材料与耐腐蚀、高导热金属材料复合，经高压制成一种高密度的正(长)方体的带金属导热装置的纳米复合相变材料储热内核；用该内核集成受热面积大、储放热速度快、储能量大、存储温度范围广的储热模块；该箱体内核与电加热模块、控制模块等集成能解决当前同类产品和技术存在不足和问题。

技术领域

本实用新型涉及相变储能技术领域，具体为一种纳米复合相变材料储能电热水器。

背景技术

目前国内市场上的家用热水器按其所使用的能源不同可以分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器和空气能热水器四大类。

电热水器有电即可使用，不受天气以及自然环境影响，缺点是储水式电热水器空间占用大，水箱内热水不能全部被利用，造成能源浪费，且水箱长期使用易生水垢；即热式电热水器能提供洗澡用水的热水器功率都在6KW以上，由于人们洗浴的时间一般在用电峰值期，即热式无法做到避峰用谷，费电费钱。同时因即热式电热水器功率大，安装条件要求也高，如要求供电电源线路独立、6mm2以上的铜芯电线、30(100)A以上电表等等。

燃气热水器存在冬季寒冷时，水温不稳定的缺陷，使用过程中存在一氧化碳气体中毒的风险。另外，为应对全球气候变暖，降低二氧化碳的排放，实现《巴黎协定》提出的“将全球升温控制在2摄氏度以内”的目标，中国工程院院士，建筑节能专家江亿教授针对燃气问题讲到：“研究表明，即便将煤改为天然气，因生产流通等环节存在天然气(甲烷)泄漏，甲烷进入大气之后，GWP等于25，(GWP25:天然气中一个碳分子产生的温室效应，相当于二氧化碳所含一个碳分子的25倍)，所以‘煤改气’仍未从根本解决碳排放问题”，“煤改气对治理雾霾有好处，但对实现低碳发展基本没贡献”。

与电热水器和燃气热水器相比，太阳能、空气能热水器具备节能环保无碳排放等许多优点，但现实中太阳能存在连续阴雨天太阳能无法使用、空气能在气温低时热效率低、储水式太阳能热水器在高楼安装受限，还有分体式太阳能热水器和空气能储水箱一般体积都较大，由于高房价，水箱占用的户内面积价值远远大于热水器本身的价值。

节能、环保、方便省钱的热能解决方案是满足人们日常生活之必需，这就需要有新的技术和解决方案来整合现有技术，扬长避短、弥补现有产品和技术之短板。

由于材料的潜热都远远大于其显热，从20世纪70年代国际上就较集中研究材料的相变潜热能在各行各业中的利用。目前相变材料和相变储能技术的研究已得到很大进步，人们已知的天然、合成的相变材料已多达4300多种，除了金属外，一般相变材料存在导热系数小、传热性能差的问题，影响热能的储放速度，还有许多无机相变材料还存在腐蚀性问题等。

由于技术原因，目前采用相变储材料的热水器在市场上还没有出现，国内诸如专利技术所介绍的相变技术电热水器没有针对现有热水器产品及技术之弊端找准定位，难于赢得市场接受。如：在充装相变材料的容器中间设有加热器、换热管及支架等，一是难以做到高密度储能，造成充装量受限，储能不足，或是采取加大箱体、多占用空间，影响美观。二是由于电加热管对相变材料直接加热，会造成相变材料局部过热，影响相变材料的使用寿命。三是由于箱体内各点的相变材料距加热器及换热表面远近距离不等，会影响整体相变材料的储、放热相变转换效率。还有在储水式电热水器内加装相变储能内胆的设计，没有绕开储水式电热水器热水不能被全部利用等之弊端。因此设计一种纳米复合相变材料储能电热水器是十分有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种纳米复合相变材料储能电热水器，以解决上述背景技术中提出的问题。