一种相变储能的电热水器制造技术

一种具有相变储能功能的电热水器，包括该电热水器包括水箱外壳1，水箱内胆3，外壳与内胆之间发泡保温层2、相变储能热交换装置4，不锈钢管5、固定支架8、电加热器接线柱9、水箱检测测量元件10、相变储能热交换装置检测测量元件11、水箱安全装置12以及连通内胆的水箱水管进出口接头13。它具备储能功能，即在能量储备到一定能量时候，断开加热器电源后仍具有对水箱内水加热功能。符合国家“煤改电”的供暖发展方向，有利于减少冬季雾霾现象的产生，使用低谷时段电量，节约用电费用，具有很好的环保效益和社会意义。

【技术实现步骤摘要】
一种相变储能的电热水器
本专利技术涉及热水器领域，特别涉及一种具有相变储能功能的电热水器。
技术介绍
目前国内电热水器产品按加热方式分即热式、速热式，电热水器功率一般在3-6kw之间。中国大多数用户习惯在晚上睡觉前洗澡，这样造成晚上7-10点时间段，多数用户集中开启电热水器洗澡，晚上7-10点之间是用电尖峰时段，尖峰时期是用电量高的时间，用电用户多，用电量大，电网会出现出现供电不足。0-7点是用电谷底，电网会出现电能过剩，频率上升，同样会造成不平衡，导致供电系统失去经济，这样造成用不同时段用电电负荷不均匀，所以国家会鼓励在低谷时段用电，其电价也是按照时段而定的，国家为了平衡用电负荷推行峰谷电价，尖峰时段电费是谷时段电费3倍。本专利技术利用谷段时段电能转化成热能后储存在相变储热材料中，在断开电源后仍具有对水加热功能，利用谷段时间用电能可以为客户节约电费支出，是平衡用电负荷的一种手段。最近国家提出“煤改电”、“谷电峰用”这些都是来的解决大气环境污染和调节电网负荷平衡的有利政策，在可预见的将来，以供电谷时段电能为热源的相变储热将成为供暖行业和高耗能工业的一个发展方向；中国作为一个发展中的大国，对清洁能源的需求与日俱增，储能系统在解决新能源并网发电，调节电网运行负荷等方面将发挥重要作用。整体符合国家“煤改电”的供暖发展方向，有利于减少冬季雾霾现象的产生，使用低谷时段电量，节约用电费用，具有很好的环保效益和社会意义。
技术实现思路
本设计利用相变储热材料研究结果为基础，相变储能是利用物态转变过程中伴随的能量吸引和释放而进行的，可实现峰谷电量转移的储热方法。本专利技术可用于家庭热水生产、采暖以及工矿企业生产热水和采暖等使用。相变蓄热材料是利用物质在相变(如凝固/熔化、凝结/汽化、固化/升华等)过程发生的相变热来进行热量的储存和利用。相变蓄热材料蓄热密度高，能够通过相变在恒温下放出大量热量。此种材料是利用物态转变过程中伴随的能量吸收和释放而进行的，储能密度可以达到650MJ/m3，是水的20倍，经过3000次循环无变化，无衰减迹象，性能保持可达30年，导热系数相高。克服了其他蓄热方式体积过大、蓄热密度小、不稳定和传热性能差的缺点。为实现上述目的，本专利技术提出的相变储能电热水器包括：热水器主体、水箱检测测量元件、内胆、相变储能热交换装置、安全装置、以及连通内胆的水箱水管进出口接头。附图说明为了清楚地说明本专利技术原理和实施方案，下面将结合附图简单清晰介绍：图1为相变储热电热水器的剖视图；图2为相变储能热交换装置的换热器示意图；图3为电加热器示意图附图标号说明：标号名称标号名称1水箱外壳8固定支架2保温层9电加热器接线柱3水箱内胆10水箱检测测量元件4相变储能热交换装置11相变储能热交换装置检测测量元件5不锈钢管12水箱安全装置6电加热器13水箱水管进出口接头7相变能材料14相变储能热交换装置端盖下面结合本专利技术附图，对方案进行清楚、完整地描述，需要说明，若本专利技术附图中所有涉及方向性指示(如上、下、左、右…….)，则该方向指向性指示仅用于解释在、某一特定姿势下(如图所示)哥部件之间的相对位置关系，如果该特定姿势发生改变时，则该方向性指示也应改变。本专利技术提出一种电热水器，它具备储能功能，即在能量储备到一定能量时候，断开加热器电源后仍具有对水箱内水加热功能。如照图1所示，该电热水器包括水箱外壳1，水箱内胆3，外壳与内胆之间发泡保温层2、相变储能热交换装置4，不锈钢管5、固定支架8、电加热器接线柱9、水箱检测测量元件10、相变储能热交换装置检测测量元件11、水箱安全装置12以及连通内胆的水箱水管进出口接头13。水箱外壳1呈圆柱体，两端密封。水箱内胆3，安装于水箱外壳内，与水箱外壳形状相同，体积略小于水箱外壳。在水箱外壳与内胆之间有一层发泡保温层2。在水箱内胆中部安装有相变储能热交换装置4。相变储能热交换装置4外径略小于水箱内胆3内经，固定在水箱内胆3中间，相变储能热交换装置4长度小于水箱内胆3的三分之一，相变储能热交换装置4将水箱内胆3分割成左右两部空间，左右两部空间用于储存水。相变储能热交换装置4，是由不锈钢管5、电加热器6、支架8、相变储能热交换装置检测测量元件11组成。如附图3所示，电加热器6固定在支架8上，电加热器6作用是在通电情况下产生热量，对相变储材料7进行加热。支架8与相变储能热交换装置4外壳两端的端盖14焊接。在支架8上同时有固定相变储能热交换装置检测测量元件11，相变储能热交换装置检测测量元件11作用是为相变储能热交换装置4的控制提供检测测量用的电气信号。如附图2所示，不锈钢管5直径根据水箱容积选用范围在之间，每个之间有一定间隙的，不锈钢管之间间距等于，组成两组相同数量有规律整齐排列，不锈钢管5的两端分别与相变储能热交换装置4外壳两端的端盖14焊接、两组不锈钢管5中间留有较大的间隙，中间间隙用于安装支架8。在相变储能热交换装置内除去换热用不锈钢管5、电加热器6、支架8、相变储能热交换装置检测测量元件11的空间所占用的空间外，填充满相变储材料7。相变储材料7作用足在电加热器6通电产生热量情况下储存热量，其存在的热量通过不锈钢管5对水箱中储存的水进行加热。相变储材料7是由聚丙烯纤安、羧甲基纤维素纳、氢氧化钠、氯化钙、醋酸纳、豆胶、25#变压器油组成，其质量比为25％、20％、10％、15％、10％、15％、5％。相变储能热交换装置将水箱内胆3分割成左右两部空间，左右两部空间通过不锈钢管5连通，不锈钢管道用于相变储物资7热量与水箱中水进行热量交换。以上所述，构成相变储能的电热水器，相变储能的电热水器在控制器控制作用下，在供电价格低谷时段，开启对相变储能的电热水器的电加热器6供电，通电的电加热原件6产生热量储存在固态相变储物资7中，当固态相变储物资7温度升高到一定温度情况下，相变储能热交换装置检测测量元件11测量信号通过电缆传输到控制器中，控制器停止对电加热原件6供电。客户使用热水时候，开启进水水管，固态相变储物资7中储存的热量通过两组不锈钢管5将热量传输到水箱中储存的水中，从而完成热量的交换。以上所述仅为本专利技术原理简述，非因此限制专利范围，凡是在本专利技术构思下，利用本说明书及附图所作的等效结构变换、或直接或间接运用在相关的
均包括在本专利技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变储能的电热水器包括：该电热水器包括水箱外壳1，水箱内胆3，外壳与内胆之间发泡保温层2、相变储能热交换装置4，不锈钢管5、电加热器接线柱9、水箱检测测量元件10、水箱安全装置12以及连通内胆的水箱水管进出口接头13组成，其特征是；在水箱内胆3中安装有相变储能热交换装置4，相变储能热交换装置4将水箱内胆分隔成左右两部分。

【技术特征摘要】
1.一种相变储能的电热水器包括：该电热水器包括水箱外壳1，水箱内胆3，外壳与内胆之间发泡保温层2、相变储能热交换装置4，不锈钢管5、电加热器接线柱9、水箱检测测量元件10、水箱安全装置12以及连通内胆的水箱水管进出口接头13组成，其特征是；在水箱内胆3中安装有相变储能热交换装置4，相变储能热交换装置4将水箱内胆分隔成左右两部分。2.由权利1所述其特征是；相变储能热交换装置4是由不锈钢管5，电加热原件6、支架8、检测测量元件11和相变储材料7组成。3.由权利2所述相变储能热交换装置4内部安装有不锈钢管5，其特征是；不锈钢管5直径选用范围在之间，不锈钢管之间间距等于不锈钢管5每个之间有一定间隙、相同数量、有规律整齐排列组成两组，不锈钢管5的两端分别与相变储能热交换装置4外壳两端的端盖14焊接、两组不锈钢管5中间留有较大的间隙，中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：王远鹏，
申请(专利权)人：许昌汉圣能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41