專利名稱：復合式蓄熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于供熱領域的蓄熱裝置，具體涉及一種復合式蓄熱裝置，該裝置可 用于太陽能熱水或采暖系統(tǒng)中，也可作為普通熱源的熱水或采暖供熱系統(tǒng)的蓄熱裝置。
技術背景隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，用于建筑采暖和空調(diào)的能源 消耗不斷增加。我國的能源緊缺和環(huán)境污染形式日益嚴峻，節(jié)能減排已經(jīng)成為全社會的共 同目標和責任。太陽能作為一種十分重要的清潔可再生資源，已經(jīng)成為學術界關注的問題。 在我國，太陽能熱水系統(tǒng)已進入推廣應用階段，但是，由于太陽輻射具有不穩(wěn)定性，以及太 陽輻射與用熱負荷的不一致性，蓄熱裝置是太陽能供熱系統(tǒng)中的一個必備部件。由于水的 比熱大、性能穩(wěn)定，因此，水的顯熱蓄熱是最為成熟、應用也最為廣泛的蓄熱方式。目前，在 太陽能熱水系統(tǒng)中普遍采用水箱作為蓄熱裝置。但是，我國在供熱系統(tǒng)中所使用的蓄熱水 箱，一般水箱上開有熱水出水口，冷水進水口，以及與集熱器的進出、水口，這種蓄熱水箱水 溫混為一體，整體溫度偏高，使回流到集熱器里的水溫與用戶端取熱水溫度相差無幾，造成 集熱器效率偏低，尤其是當用戶要較高溫度熱水時，還需輔助以常規(guī)能源加熱。因此，提高 整個太陽能系統(tǒng)的效率，以及提高蓄熱水箱的有效蓄熱量，是解決問題的關鍵
實用新型內(nèi)容
綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術問題的不足，本實用新型提供了一種復合式蓄熱裝 置，它是通過設置不同的蓄熱區(qū)，在不同的蓄熱區(qū)設置不同的相變材料，利用相變材料的巨 大潛熱，將熱能存儲在不同的相變材料內(nèi)，相變材料可在溫度變化不大的范圍內(nèi)吸收更多 的熱量，這樣不僅減少了蓄熱裝置的體積，還能夠保證蓄熱裝置的每個分區(qū)的溫度保持在 一個溫度范圍內(nèi)。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為一種復合式蓄熱裝置，它包括水箱1，在水箱1上設置有加熱環(huán)路進水管10、加熱 環(huán)路出水管13、供熱環(huán)路出水管8、供熱環(huán)路回水管2及泄水管15，泄水管15上設置有泄水 閥14，其中所述的水箱1內(nèi)設置有上均流孔板11及下均流孔板12，上均流孔板11及下均 流孔板12將水箱1分成上相變蓄熱區(qū)9、中相變蓄熱區(qū)6及下相變蓄熱區(qū)4，上相變蓄熱區(qū) 9內(nèi)設置有上蓄熱球7，上蓄熱球7之間有間隙，中相變蓄熱區(qū)6內(nèi)設置有中蓄熱球5，中蓄 熱球5之間有間隙，下相變蓄熱區(qū)4內(nèi)設置有下蓄熱球3，下蓄熱球3之間有間隙。進一步，所述的上蓄熱球7、中蓄熱球5、下蓄熱球3均為相變蓄熱球，上蓄熱球7 的相變溫度為50°C 70°C，中蓄熱球5的相變溫度為30°C 50°C，下蓄熱球3的相變溫度 為 15°C 30°C。進一步，所述的上均流孔板11及下均流孔板12上均對稱分布有均流孔，均流孔開 孔面積占其所在的上均流孔板11或下均流孔板12面積的30-70%。本實用新型的有益效果為[0009]本實用新型結構簡單，利用相變蓄熱球，減少了水箱的體積，提高了單位容積的水 箱蓄熱容量，節(jié)約空間，提高了集熱系統(tǒng)的集熱效率，設置不同的相變蓄熱區(qū)，將不同溫度 的熱能分層存儲，設置均流孔板，阻隔相鄰分區(qū)之間的熱量交換，使溫度分層穩(wěn)定，同時保 證了用戶所需的熱水的溫度。

圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。如圖1所示，加熱環(huán)路進水管10及供熱環(huán)路出水管8分別設置在水箱1的上部的 兩側(cè)，加熱環(huán)路出水管13及供熱環(huán)路回水管2設置在水箱1的下部的兩側(cè)，水箱1的底部 設置有泄水管15，泄水管15上設置有泄水閥14，水箱1內(nèi)設置有上均流孔板11及下均流 孔板12，上均流孔板11及下均流孔板12將水箱1分成上相變蓄熱區(qū)9、中相變蓄熱區(qū)6及 下相變蓄熱區(qū)4，上相變蓄熱區(qū)9內(nèi)設置有上蓄熱球7，上蓄熱球7的數(shù)量與上相變蓄熱區(qū) 9的容積及單個上蓄熱球7的體積有關，上蓄熱球7之間有間隙，中相變蓄熱區(qū)6內(nèi)設置有 中蓄熱球5，中蓄熱球5的數(shù)量與中相變蓄熱區(qū)6的容積及單個中蓄熱球5的體積有關，中 蓄熱球5之間有間隙，下相變蓄熱區(qū)4內(nèi)設置有下蓄熱球3，下蓄熱球3的數(shù)量與下相變蓄 熱區(qū)4的容積及單個下蓄熱球3的體積有關，下蓄熱球3之間有間隙，上蓄熱球7、中蓄熱球 5、下蓄熱球3均為相變蓄熱球，上蓄熱球7的相變溫度為50°C 70°C，中蓄熱球5的相變 溫度為30°C 50°C，下蓄熱球3的相變溫度為15°C 30°C，上均流孔板11及下均流孔板 12上均對稱分布有均流孔，均流孔開孔面積占其所在的上均流孔板11或下均流孔板12面 積的 30-70%。使用時，當需要蓄熱時，經(jīng)過集熱器加熱后的熱水通過加熱環(huán)路進水管10進入上 相變蓄熱區(qū)9，在上相變蓄熱區(qū)9與上蓄熱球7進行熱交換，熱能被上蓄熱球7吸收，熱水溫 度降低，上蓄熱球7之間有間隙，便于熱水在上蓄熱球7之間流動，使熱交換更充分，然后通 過上均流孔板11上的均流孔，進入中相變蓄熱區(qū)6，在中相變蓄熱區(qū)6內(nèi)與中蓄熱球5進行 熱交換，部分熱能被中蓄熱球5吸收，熱水溫度進一步降低，中蓄熱球5之間有間隙，便于熱 水在中蓄熱球5之間流動，使熱交換更充分，然后通過下均流孔板12的均流孔，進入下相變 蓄熱區(qū)4，在下相變蓄熱區(qū)4內(nèi)與下蓄熱球3進行熱交換，部分溫度被下蓄熱球3吸收，水 溫進一步降低，下蓄熱球3之間有間隙，便于熱水在下蓄熱球3之間流動，使熱交換更充分， 與下蓄熱球3熱交換后的低溫水由加熱環(huán)路出水管13流出水箱1，重新進入集熱器進行加 熱。當取用熱水時，經(jīng)過集熱器加熱后的熱水通過加熱環(huán)路進水管10進入上相變蓄 熱區(qū)9，在上相變蓄熱區(qū)9內(nèi)與上蓄熱球7進行熱交換后，由于上蓄熱球7內(nèi)存儲有熱量，因 此，在熱水與上蓄熱球7進行熱交換時，如果熱水的溫度高于上蓄熱球7的溫度，則熱量從 熱水流向上蓄熱球7，如果上蓄熱球7的溫度高于熱水的溫度，則熱量從上蓄熱球7流向熱 水，這樣就保證了流向用戶端的熱水的水溫保持穩(wěn)定，熱交換后的熱水直接從供熱環(huán)路出 水管8流向用戶端，相應的冷水從供熱環(huán)路回水管2流進水箱1的下相變蓄熱區(qū)4，然后從
4加熱環(huán)路出水管13進入集熱器進行加熱。當集熱器不工作，取用熱水時，冷水從供熱環(huán)路回水管2流進水箱1的下相變蓄熱 區(qū)4，在下相變蓄熱區(qū)4與下蓄熱球3進行熱交換，下蓄熱球3內(nèi)存儲的熱量流向冷水，水溫 升高，然后經(jīng)過下均流孔板12的均流孔，進入中相變蓄熱區(qū)6，在中相變蓄熱區(qū)6內(nèi)與中蓄 熱球5進行熱交換，中蓄熱球5內(nèi)存儲的熱量流向冷水，水溫進一步升高，然后經(jīng)過上均流 孔板11上的均流孔，進入上相變蓄熱區(qū)9，在上相變蓄熱區(qū)9與上蓄熱球7進行熱交換，上 蓄熱球7內(nèi)存儲的熱量流向冷水，水溫再一次升高，然后，熱水從供熱環(huán)路出水管8流向用 戶端，供用戶使用。蓄熱和取熱這兩個過程可分開單獨進行，也可同時進行，上均流孔板11與下均流 孔板12減緩水箱1內(nèi)水的流動，使蓄熱區(qū)內(nèi)的水與蓄熱球進行盡可能充分的熱交換，實現(xiàn) 了水的更好分層，從而形成了水箱頂部溫度較高，底部溫度較低，有利于提高集熱器的集熱 效率，實現(xiàn)節(jié)能。最后要說明的是，以上所述實施例是對本實用新型技術方案的說明而非限制，所 屬技術領域普通技術人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術而做的其它修改，只要沒超出本實 用新型技術方案的思路和范圍，均應包含在本實用新型所要求的權利范圍之內(nèi)。
權利要求一種復合式蓄熱裝置，它包括水箱(1)，在水箱(1)上設置有的加熱環(huán)路進水管(10)、加熱環(huán)路出水管(13)、供熱環(huán)路出水管(8)、供熱環(huán)路回水管(2)及泄水管(15)，泄水管(15)上設置有泄水閥(14)，其特征在于所述的水箱(1)內(nèi)設置有上均流孔板(11)及下均流孔板(12)，上均流孔板(11)及下均流孔板(12)將水箱(1)分成上相變蓄熱區(qū)(9)、中相變蓄熱區(qū)(6)及下相變蓄熱區(qū)(4)，上相變蓄熱區(qū)(9)內(nèi)設置有上蓄熱球(7)，上蓄熱球(7)之間有間隙，中相變蓄熱區(qū)(6)內(nèi)設置有中蓄熱球(5)，中蓄熱球5之間有間隙，下相變蓄熱區(qū)(4)內(nèi)設置有下蓄熱球(3)，下蓄熱球(3)之間有間隙。
2.根據(jù)權利要求1所述的復合式蓄熱裝置，其特征在于所述的上蓄熱球(7)、中蓄熱 球(5)、下蓄熱球(3)均為相變蓄熱球，上蓄熱球(7)的相變溫度為50°C 70°C，中蓄熱球 (5)的相變溫度為30°C 50°C，下蓄熱球(3)的相變溫度為15°C 30°C。
3.根據(jù)權利要求1所述的復合式蓄熱裝置，其特征在于所述的上均流孔板(11)及下 均流孔板(12)上均對稱分布有均流孔，均流孔開孔面積占其所在的上均流孔板(11)或下 均流孔板(12)面積的30-70%。
專利摘要本實用新型公開了一種可用于太陽能熱水或采暖系統(tǒng)中，也可作為普通熱源的熱水或采暖供熱系統(tǒng)的復合式蓄熱裝置，它包括水箱，在水箱上設置有加熱環(huán)路進水管、加熱環(huán)路出水管、供熱環(huán)路出水管、供熱環(huán)路回水管及設置有泄水閥的泄水管，其中，水箱內(nèi)設置有上、下均流孔板，它將水箱分成上相變蓄熱區(qū)、中相變蓄熱區(qū)及下相變蓄熱區(qū)，上、中、下相變蓄熱區(qū)內(nèi)分別設置有上蓄熱球、中蓄熱球、下蓄熱球。本實用新型結構簡單，利用相變蓄熱球，減少水箱體積，節(jié)約空間，提高了集熱效率，不同的蓄熱區(qū)，將不同溫度的熱能分層存儲，均流孔板，阻隔相鄰分區(qū)之間的熱量交換，使熱量分層穩(wěn)定，同時保證了用戶所需的熱水的溫度。
文檔編號F28D20/02GK201583173SQ20092025777
公開日2010年9月15日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權日2009年11月2日
發(fā)明者吳照, 張國新, 趙新紅 申請人:上海汽車資產(chǎn)經(jīng)營有限公司