一種自動控溫的相變蓄熱太陽能熱水器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能熱水器，尤其是涉及一種自動控溫的相變蓄熱太陽能熱水器。
【背景技術】
[0002]相變材料(PCM-Phase Change Material)是指隨溫度變化而改變物質狀態并能提供潛熱的物質。轉變物理性質的過程稱為相變過程，這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。相變材料具有在一定溫度范圍內改變其物理狀態的能力。以固一液相變為例，在加熱到熔化溫度時，就產生從固態到液態的相變，熔化的過程中，相變材料吸收并儲存大量的潛熱；當相變材料冷卻時，儲存的熱量在一定的溫度范圍內要散發到環境中去，進行從液態到固態的逆相變。在這兩種相變過程中，所儲存或釋放的能量稱為相變潛熱。物理狀態發生變化時，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個寬的溫度平臺，雖然溫度不變，但吸收或釋放的潛熱卻相當大。這種材料一旦在人類生活被廣泛應用，將成為節能環保的最佳綠色環保載體。
[0003]傳統的太陽能熱水器都帶有水箱，占用空間大，且水箱的水反復加熱，不利于健康而相變熱水器采用相變材料蓄熱，陽光照射時，能量儲存在相變材料中，用水時，冷水經過相變材料，即時取熱，隨取隨用，且相變材料可設置在離用水點旁，省去了中間管道的水量浪費。
[0004]然而普通相變熱水器也存在陰雨天或太陽輻照不足時不能為用戶提供充足的熱水的缺點，不能像普通太陽能熱水器一樣，通過在水箱中加設加熱裝置來實現加熱；而且出水口的溫度無法控制，溫度太高的水容易燙傷使用者，存在安全隱患。
【實用新型內容】
[0005]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自動對相變材料進行加熱、對出水口溫度進行控制的自動控溫的相變蓄熱太陽能熱水器。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0007]一種自動控溫的相變蓄熱太陽能熱水器，該熱水器設有一進水口和一出水口，所述進水口和出水口通過管路連接，其特征在于，所述管路中設有水栗、加熱裝置、溫度傳感器、流量傳感器和流量控制閥，所述的水栗、加熱裝置、溫度傳感器、流量傳感器和流量控制閥分別與控制器連接，水流從進水口依次經過水栗、加熱裝置和相變蓄熱材料后，經流量控制閥流回水栗進行循環，或經流量控制閥從出水口流出。
[0008]所述的溫度傳感器包括分別與控制器連接的第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，所述的第一溫度傳感器與相變蓄熱材料連接，所述的第二溫度傳感器設置在出水口處，所述的第三溫度傳感器與加熱裝置連接。
[0009]所述的流量傳感器設置在進水口處。
[0010]所述的管路中設有TP閥，所述的TP閥設置在相變蓄熱材料與流量控制閥之間。
[0011]所述的加熱裝置為電加熱器。
[0012]所述的水栗、加熱裝置、溫度傳感器、流量傳感器和流量控制閥設置在一箱體中。
[0013]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0014](I)控制器分別與加熱裝置、溫度傳感器、流量傳感器和流量控制閥連接，從而根據相變蓄熱材料的溫度，自動開啟和關閉加熱裝置，及時彌補陰雨天或晚間太陽輻照不足時的能量短缺。
[0015](2)加熱裝置和出水口也設有溫度傳感器，從而跟蹤加熱器實時溫度，防止加熱裝置非正常工作，同時檢測出水口溫度，通過流量控制閥對水流量、流速進行控制，使水溫保持在合適范圍內。
[0016](3)相變蓄熱材料與流量控制閥之間設有TP閥，防止管道因水垢堵塞造成溫度、壓力升高導致管道爆裂，提高安全性。
[0017](4)加熱裝置為電加熱器，加熱速度快。
[0018](5)水栗、加熱裝置、溫度傳感器、流量傳感器和流量控制閥設置在一箱體中，結構緊湊，占用空間小。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0020]附圖標記:1為進水口 ；2為水栗；31為第一溫度傳感器；32為第二溫度傳感器；33為第三溫度傳感器；4為流量傳感器；5為流量控制閥；6為TP閥；7為控制器。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0022]實施例
[0023]如圖1所示，一種自動控溫的相變蓄熱太陽能熱水器，包括相變蓄熱太陽能熱水器和控制器7，相變蓄熱太陽能熱水器設有一進水口 I和一出水口 8，進水口 I和出水口 8通過管路連接，管路中設有水栗2、加熱裝置3、溫度傳感器、流量傳感器4和流量控制閥5，水栗2、加熱裝置3、溫度傳感器、流量傳感器4和流量控制閥5分別與控制器7連接，水流從進水口 I依次經過水栗2、加熱裝置3和相變蓄熱材料后，經流量控制閥5流回水栗進行循環，或經流量控制閥5從出水口 8流出。
[0024]其中，溫度傳感器包括分別與控制器7連接的第一溫度傳感器31、第二溫度傳感器32和第三溫度傳感器33，第一溫度傳感器31與相變蓄熱材料連接，第二溫度傳感器32設置在出水口 8處，第三溫度傳感器33與加熱裝置3連接。
[0025]流量傳感器4設置在進水口 I處。
[0026]流量控制閥5是三通閥，不僅可以受控制器7的控制而進行水流通道選擇，控制流量，在管道內水流流速超過設定值時即時關閉，防止事故的發生或擴大，還可以限制溫度，防止出水溫度過高，造成燙傷，有保護功能。
[0027]管路中設有TP閥6，所述的TP閥6設置在相變蓄熱材料與流量控制閥5之間。TP閥即溫度壓力安全閥，集超壓保護與超溫保護于一體，作用是防止管道因水垢堵塞造成溫度、壓力升高導致管道爆裂。
[0028]水栗2、加熱裝置3、溫度傳感器、流量傳感器4和流量控制閥5設置在一箱體中，占用空間小。
[0029]當太陽輻照不足時，隨著用戶使用熱水，相變蓄熱材料中儲存的熱量會漸漸降低。當相變蓄熱材料溫度降至設定值，此時第一溫度傳感器31發送信號至控制器7，控制器7啟動水栗2和加熱裝置3，水從進水口 I流入，經過加熱裝置3被加熱，熱水繼續流向相變蓄熱太陽能熱水器，與相變蓄熱材料進行熱交換后，變為冷卻水，然后經TP閥6流入流量控制閥5，控制器7控制流量控制閥5引導水流使其流向水栗2，從而形成循環，即水流依次經過水栗2、加熱裝置3、相變蓄熱材料、TP閥6、流量控制閥5回到水栗2，由此熱水和相變蓄熱太陽能熱水器內的相變蓄熱材料進行循環熱交換，使得熱水所攜帶的能量傳至相變蓄熱材料而被儲存。
[0030]當相變蓄熱材料的能量儲存到一定量以滿足使用時，即溫度達到一定值，第一溫度傳感器31發送信號至控制器7，控制器7關閉加熱裝置3和水栗2，并關閉流量控制閥5流向水栗2的通路。當用戶需要使用熱水時，水流依次經過水栗2、加熱裝置3、相變蓄熱材料，與相變蓄熱材料換熱后成為熱水，然后流經TP閥6和流量控制閥5，從出水口 8流出后通過管路流后即可到達水龍頭處以供使用。
[0031]為了使升溫速度快，加熱裝置3采用電加熱裝置。而采用其他加熱裝置如天然氣加熱則升溫速度較慢。且加熱裝置3設有第三溫度傳感器33，從而跟蹤加熱裝置3實時溫度，當加熱裝置3非正常工作時，即溫度過高或過低時，第三溫度傳感器33發送信號至控制器7，控制器7關閉加熱裝置3。用戶可通過手動設定控制器7，對出水口的水溫進行手動設定。第二溫度傳感器32檢測出水口溫度，通過流量控制閥5對水流量、流速進行控制，從而調節與相變蓄熱材料換熱的程度，使水溫保持在設定范圍內。
【主權項】
1.一種自動控溫的相變蓄熱太陽能熱水器，該熱水器設有一進水口(1)和一出水口(8)，所述進水口(1)和出水口(8)通過管路連接，其特征在于，所述管路中設有水栗(2)、加熱裝置(3)、溫度傳感器、流量傳感器(4)和流量控制閥(5)，所述的水栗(2)、加熱裝置(3)、溫度傳感器、流量傳感器(4)和流量控制閥(5)分別與控制器(7)連接，水流從進水口(1)依次經過水栗(2)、加熱裝置(3)和相變蓄熱材料后，經流量控制閥(5)流回水栗進行循環，或經流量控制閥(5)從出水口⑶流出。2.根據權利要求1所述的一種自動控溫的相變蓄熱太陽能熱水器，其特征在于，所述的溫度傳感器包括分別與控制器(7)連接的第一溫度傳感器(31)、第二溫度傳感器(32)和第三溫度傳感器(33)，所述的第一溫度傳感器(31)與相變蓄熱材料連接，所述的第二溫度傳感器(32)設置在出水口(8)處，所述的第三溫度傳感器(33)與加熱裝置(3)連接。3.根據權利要求1所述的一種自動控溫的相變蓄熱太陽能熱水器，其特征在于，所述的流量傳感器(4)設置在進水口(1)處。4.根據權利要求1所述的一種自動控溫的相變蓄熱太陽能熱水器，其特征在于，所述的管路中設有TP閥￠)，所述的TP閥(6)設置在相變蓄熱材料與流量控制閥(5)之間。5.根據權利要求1所述的一種自動控溫的相變蓄熱太陽能熱水器，其特征在于，所述的加熱裝置(3)為電加熱器。6.根據權利要求1所述的一種自動控溫的相變蓄熱太陽能熱水器，其特征在于，所述的水栗(2)、加熱裝置(3)、溫度傳感器、流量傳感器(4)和流量控制閥(5)設置在一箱體中。
【專利摘要】本實用新型涉及一種自動控溫的相變蓄熱太陽能熱水器，該熱水器設有一進水口(1)和一出水口(8)，所述進水口(1)和出水口(8)通過管路連接，其特征在于，所述管路中設有水泵(2)、加熱裝置(3)、溫度傳感器、流量傳感器(4)和流量控制閥(5)，所述的水泵(2)、加熱裝置(3)、溫度傳感器、流量傳感器(4)和流量控制閥(5)分別與控制器(7)連接，水流從進水口(1)依次經過水泵(2)、加熱裝置(3)和相變蓄熱材料后，經流量控制閥(5)流回水泵進行循環，或經流量控制閥(5)從出水口(8)流出。與現有技術相比，本實用新型具有自動控溫功能，以及安全性高、加熱速度快、結構緊湊的優點。
【IPC分類】F24J2/00, F24J2/40, F24J2/46
【公開號】CN205026956
【申請號】CN201520753087
【發明人】范建峰, 劉曉龍
【申請人】江蘇啟能新能源材料有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年9月25日