一種相變儲熱式太陽能熱水系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱水器領域，尤其是涉及一種相變儲熱式太陽能熱水系統。
【背景技術】
[0002]傳統的儲水式電熱水器和太陽能熱水器具有儲熱能力不強，體積大等缺點，同時傳統的儲水式電熱水器在使用過程中需要消耗電能，無法充分利用太陽能，節約能源。
[0003]中國專利201410341984.X公開了一種太陽能熱水器，包括真空集熱管、集熱水箱、儲熱水箱和支架；真空集熱管與集熱水箱相連，儲熱水箱設置于集熱水箱下部，儲熱水箱與集熱水箱間設有至少一根回流管，另設有由集熱水箱輸送至儲熱水箱的送水通道；儲熱水箱內設有相變材料包。送水通道包括設置于集熱水箱與儲熱水箱間的連接管和設置于連接管上的光伏水栗，該光伏水栗由光伏發電系統驅動并由自動溫度開關控制。該專利的熱水器雖然能在一定程度上延長熱水的使用時間，但是對于在長時間的陰雨天時，產出的熱水就常常達不到用戶的水溫要求。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種相變儲熱式太陽能熱水系統。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0006]一種相變儲熱式太陽能熱水系統，包括通過循環管路依次連接的相變儲熱熱池、太陽能集熱器、循環栗、電加熱管，所述的相變儲熱熱池的出水口連接太陽能集熱器的進水口，所述的相變儲熱熱池的進水口連接電加熱管，相變儲熱熱池出水口與太陽能集熱器的進水口連接的管路上還依次設有第一單向閥和第二單向閥，所述的第一單向閥還通過功能切換閥直接連接循環栗的進水口，所述的熱池出水管還直接連接用水管，第一單向閥與第二單向閥之間管路還通過冷水進水管路連接外部冷水，所述的冷水進水管路上設有水流檢測器，所述的太陽能集熱器的出水口處和相變儲熱熱池內部均設有溫度探頭，所述的循環栗、電加熱管、水流檢測器和溫度探頭均分別與PLC控制系統連接。
[0007]所述的相變儲熱熱池內填充有相變材料，該相變材料內埋設有熱交換管，熱交換管兩端分別連接相變儲熱熱池的出水口和進水口，相變材料為無機納米相變儲能材料、無機相變儲能材料或有機相變儲能材料。
[0008]所述的熱交換管上還帶有第一翅片，第一翅片可以采用銅、鋁、不銹鋼或塑料材質制作得到，可以增大與進入相變儲熱熱池的水的熱接觸面積，從而更加快速、高效的加熱水。
[0009]所述的電加熱管為不銹鋼電熱管、石英電熱管、鐵氟龍電熱管或鈦電熱管，其形狀為直線型、U型、L型或W型，也可以為其他異型結構。
[0010]所述的電加熱管的外部設有第二翅片，第二翅片可以增大與水的熱接觸面積，能更加快速、高效的加熱水。
[0011]所述的水流檢測器為水流開關或流水傳感器中的一種或兩種的組合結構。
[0012]所述的太陽能集熱器為U型金屬流道真空管集熱器、玻璃真空管集熱器或平板集熱器。
[0013]所述的相變儲熱熱池外設置熱水器外殼，該熱水器外殼外設有保溫材料，保溫材料選自發泡聚氨酯、VIP真空保溫板或納米凝膠保溫板中一種或多種。
[0014]所述的太陽能集熱器的出水口與循環栗之間的管路上還設有泄壓閥，當熱水系統的循環管路內的壓力過高時，泄壓閥開啟，排放掉過量水汽，降低壓力。
[0015]與現有技術相比，本實用新型利用相變材料的高儲熱性，提前儲熱后，能給用戶提供隨時隨地的熱水，熱水持續時間長，熱水產量多，安全可靠。在太陽輻照充足時，太陽能集熱器給相變儲熱熱池充熱，節約了能源；當太陽輻照不足時，電加熱器給相變儲熱熱池充熱，滿足用水要求，從而能隨時為用戶提供保證水溫的熱水。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0017]圖中，1-熱交換管，2-相變材料，3-相變儲熱熱池，4-循環栗，5-電加熱管，6_泄壓閥，7-功能切換閥，8-第二單向閥，9-太陽能集熱器，10-水流檢測器，11-冷水進水管路，12-用水管，13-熱池進水管，14-熱池出水管，15-第一單向閥。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0019]實施例1
[0020]一種相變儲熱式太陽能熱水系統，其結構如圖1所示，包括通過循環管路依次連接的相變儲熱熱池3、第一單向閥15、第二單向閥8、太陽能集熱器9、泄壓閥6、循環栗4、電加熱管5，第一單向閥15還通過功能切換閥7直接連接循環栗4的進水口，相變儲熱熱池3的出水口處連接熱池出水管14，進水口處連接熱池進水管13，熱池出水管14還連接第一單向閥15和用水管12，熱池進水管13還連接電加熱管5，相變儲熱熱池3外設置熱水器外殼，該熱水器外殼外設有保溫材料，相變儲熱熱池3內填充有相變材料2，該相變材料2內埋設有熱交換管1，熱交換管1兩端分別連接熱池出水管14和熱池進水管13，熱交換管1上還帶有第一翅片，電加熱管5為不銹鋼電熱管，其形狀為直線型，電加熱管5的外部設有第二翅片，水流檢測器10為水流開關，太陽能集熱器9為U型金屬流道真空管集熱器，第一單向閥15與第二單向閥8之間管路還通過冷水進水管路11連接外部冷水，冷水進水管路11上設有水流檢測器10，集熱器出水管處和相變儲熱熱池3內部均設有溫度探頭，循環栗4、電加熱管5、水流檢測器10和溫度探頭均分別與PLC控制系統連接。
[0021]保溫材料可以選自發泡聚氨酯、VIP真空保溫板或納米凝膠保溫板中一種或多種，第一翅片可以采用銅、鋁、不銹鋼或塑料材質制作得到。相變材料可以為無機納米相變儲能材料、無機相變儲能材料或有機相變儲能材料。
[0022]在日照充足時，太陽能熱水系統啟動太陽能儲熱運行模式，功能切換閥7關閉，太陽能熱水系統變為相變儲熱熱池3、第一單向閥15、第二單向閥8、太陽能集熱器9、泄壓閥
6、循環栗4、電加熱管5的循環管路，此時，電加熱管5暫時不工作，用水管12關閉，循環管路內的水介質或從冷水進水管補充進來的冷水在太陽能集熱器9內加熱后，在循環栗4的作用在從熱池進水管13進入相變儲熱熱池3內，并加熱相變儲熱熱池3內的相變材料2進行儲熱；當溫度探頭檢測到相變材料2或太陽能集熱器9出水管出的溫度低于其設定值時，功能切換閥7開啟，因管路阻力作用，水介質或從冷水進水管補充進來的冷水絕大部分從功能切換閥7經循環栗4送至電加熱管5內加熱，然后進入相變儲熱熱池3對相變材料2充熱，從而從太陽能和電加熱兩種方式保證對相變材料2的充熱，保證熱水的使用。
[0023]當用戶需用水時，用水管12開啟，功能切換閥7開啟，冷水從冷水進水管路11進入，在循環栗4的作用下，絕大部分沿功能切換閥7、循環栗4、電加熱管5管路進入相變儲熱熱池3，被相變材料2加熱后，經熱池出水管14從用水管12流出，另外少部分繼續演太陽能集熱器9、泄壓閥6、循環栗4和電加熱器的管路進入相變儲熱熱池3，被相變材料2加熱后，經熱池出水管14從用水管12流出。
[0024]實施例2
[0025]一種相變儲熱式太陽能熱水系統，包括通過循環管路依次連接的相變儲熱熱池3、第一單向閥15、第二單向閥8、太陽能集熱器9、泄壓閥6、循環栗4、電加熱管5，第一單向閥15還通過功能切換閥7直接連接循環栗4的進水口，相變儲熱熱池3的出水口處連接熱池出水管14，進水口處連接熱池進水管13，熱池出水管14還連接第一單向閥15和用水管12，熱池進水管13還連接電加熱管5，相變儲熱熱池3外設置熱水器外殼，該熱水器外殼外設有保溫材料，相變儲熱熱池3內填充有相變材料2，該相變材料2內埋設有熱交換管1，熱交換管1兩端分別連接熱池出水管14和熱池進水管13，熱交換管1上還帶有第一翅片，電加熱管5為石英電熱管，其形狀為U型，電加熱管5的外部設有第二翅片，水流檢測器10為流水傳感器，太陽能集熱器9為U型金屬流道真空管集熱器，第一單向閥15與第二單向閥8之間管路還通過冷水進水管路11連接外部冷水，冷水進水管路11上設有水流檢測器10，集熱器出水管處和相變儲熱熱池3內部均設有溫度探頭，循環栗4、電加熱管5、水流檢測器10和溫度探頭均分別與PLC控制系統連接。
[0026]在日照充足時，太陽能熱水系統啟動太陽能儲熱運行模式，功能切換閥7關閉，太陽能熱水系統變為相變儲熱熱池3、第一單向閥15、第二單向閥8、太陽能集熱器9、泄壓閥
6、循環栗4、電加熱管5的循環管路，此時，電加熱管5暫時不工作，用水管12關閉，循環管路內的水介質或從冷水進水管補充進來的冷水在太陽能集熱器9內加熱后，在循環栗4的作用在從熱池進水管13進入相變儲熱熱池3內，并加熱相變儲熱熱池3內的相變材料2進行儲熱；當溫度探頭檢測到相變材料2或太陽能集熱器9出水管出的溫度低于其設定值時，功能切換閥7開啟，因管路阻力作用，水介質或從冷水進水管補充進來的冷水絕大部分從功能切換閥7經循環栗4送至電加熱管5內加熱，然后進入相變儲熱熱池3對相變材料2充熱，從而從太陽能和電加熱兩種方式保證對相變材料2的充熱，保證熱水的使用。
[0027]當用戶需用水時，用水管12開啟，功能切換閥7開啟，冷水從冷水進水管路11進入，在循環栗4