一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器的制作方法

本发明涉及太阳能利用，特别是一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器。

背景技术：

1、现有的太阳能热水器以水作为蓄热介质，是利用水温的升高（显热）来蓄热的，因而蓄热能力很低；而且随着水温的升高，其散失的热量也较多。利用相变蓄热材料作为太阳能热水器的蓄热介质，可以大大提高热水器的蓄热能力，在使用的过程中会产生水垢，水垢会附着在相变材料上，这样会影响导热，从而影响使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器，包括太阳能集热器和储热器，所述的储热器包括储热器外胆、储热器内胆、隔板和相变储热球，所述的储热器内胆套设在所述储热器外胆内，所述隔板水平设置在所述储热器内胆内将储热器内胆的储水腔分隔成高温区和低温区，所述隔板上设置有过水孔，多个所述相变储热球放置在所述高温区内，所述储热器位于高温区处通过进水管道与所述太阳能集热器的出水口连通，所述储热器的低温区通过出水管与所述太阳能集热器的入水口连通。

3、具体的，所述的储热器外胆与储热器内胆之间设置有保温层。

4、具体的，所述的相变储热球包括壳体和填充在所述壳体内部的相变填料。

5、具体的，所述的相变填料包括石蜡和石墨粉，所述石蜡和石墨粉的成分比为9∶1。

6、具体的，所述的储热器内胆内设置有清洗机构，所述清洗机构包括清洗支架和安装架，多个所述的清洗支架设置在所述安装架上，所述的清洗支架上沿其长度方向阵列设置有多个安装孔，所述相变储热球一一对应置于所述安装孔内，所述的隔板上设置有滑孔，所述的清洗支架与所述滑孔滑动连接，所述的隔板底部设置有清洗刷组件，所述清洗刷组件设置在所述滑孔一周。

7、具体的，所述的清洗支架为螺旋状，所述的滑孔中心对称设置两个滑槽，所述清洗支架的两侧设置有滑块，所述滑块与对应的滑槽滑动连接，所述的清洗支架与安装架转动连接。

8、具体的，所述的清洗支架两侧均设置有限位支架将相变储热球限位在安装孔内，所述的限位支架包括固定环和限位栏，所述的限位栏为半球环形，其大径端固定在所述固定环上，所述固定环固定在安装孔外周的清洗支架上，所述限位栏套设在所述相变储热球的外部。

9、具体的，还包括驱动装置，所述的驱动装置包括驱动电机和丝杆，所述的安装架上设置有丝杆螺母，所述的丝杆与所述丝杆螺母螺纹连接，所述的丝杆的一端与所述驱动电机的输出端连接，另一端与所述隔板转动连接，所述的储热器内胆内设置有导杆，所述的隔板与所述导杆滑动连接。

10、具体的，所述的壳体内设置有多个固定条，所述固定条上设置有翅片。

11、具体的，所述的清洗刷组件包括固定筒和刷毛，所述的刷毛固定在所述固定筒的内壁上，所述固定筒与滑孔同轴设置，所述固定筒固定在隔板上。

12、本发明具有以下优点：

13、相变-水联合储热器选取相变温度在太阳能集热器制热水温度范围内的相变材料，保证相变材料充分吸热相变，最大限度地将白天太阳能集热量吸收存储，保证夜间无太阳时有充足的热量为房间供暖。同时添加导热性较好的石墨粉或金属粉材料后与水储热联合应用，结合相变储热材料储热密度大、导热性差、不稳定和水显热储热方式储热密度小、导热性好等性能，将两者优缺点相互结合，最大限度地提高储热密度，实现储热的连续化、均匀化。

技术特征：

1.一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器，其特征在于：包括太阳能集热器（2）和储热器（1），所述的储热器（1）包括储热器外胆（101）、储热器内胆（102）、隔板（104）和相变储热球（105），所述的储热器内胆（102）套设在所述储热器外胆（101）内，所述隔板（104）水平设置在所述储热器内胆（102）内将储热器内胆（102）的储水腔分隔成高温区和低温区，所述隔板（104）上设置有过水孔（116），多个所述相变储热球（105）放置在所述高温区内，所述储热器（1）位于高温区处通过进水管道与所述太阳能集热器（2）的出水口连通，所述储热器（1）的低温区通过出水管与所述太阳能集热器（2）的入水口连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器，其特征在于：所述的储热器外胆（101）与储热器内胆（102）之间设置有保温层（103）。

3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器，其特征在于：所述的相变储热球（105）包括壳体（1051）和填充在所述壳体（1051）内部的相变填料（1052）。

4.根据权利要求3所述的一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器，其特征在于：所述的相变填料（1052）包括石蜡和石墨粉，所述石蜡和石墨粉的成分比为9∶1。

5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器，其特征在于：所述的储热器内胆（102）内设置有清洗机构，所述清洗机构包括清洗支架（106）和安装架（108），多个所述的清洗支架（106）设置在所述安装架（108）上，所述的清洗支架（106）上沿其长度方向阵列设置有多个安装孔（120），所述相变储热球（105）一一对应置于所述安装孔（120）内，所述的隔板（104）上设置有滑孔（117），所述的清洗支架（106）与所述滑孔（117）滑动连接，所述的隔板（104）底部设置有清洗刷组件，所述清洗刷组件设置在所述滑孔（117）一周。

6.根据权利要求5所述的一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器，其特征在于：所述的清洗支架（106）为螺旋状，所述的滑孔（117）侧壁中心对称设置两个滑槽（118），所述清洗支架（106）的两侧设置有滑块（119），所述滑块（119）与对应的滑槽（118）滑动连接，所述的清洗支架（106）与安装架（108）转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器，其特征在于：所述的清洗支架（106）两侧均设置有限位支架将相变储热球（105）限位在安装孔（120）内，所述的限位支架包括固定环（114）和限位栏（115），所述的限位栏（115）为半球环形，其大径端固定在所述固定环（114）上，所述固定环（114）固定在安装孔（120）外周的清洗支架（106）上，所述限位栏（115）套设在所述相变储热球（105）的外部。

8.根据权利要求6所述的一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器，其特征在于：还包括驱动装置，所述的驱动装置包括驱动电机（109）和丝杆（110），所述的安装架（108）上设置有丝杆螺母（111），所述的丝杆（110）与所述丝杆螺母（111）螺纹连接，所述的丝杆（110）的一端与所述驱动电机（109）的输出端连接，另一端与所述隔板（104）转动连接，所述的储热器内胆（102）内设置有导杆，所述的隔板（104）与所述导杆滑动连接。

9.根据权利要求3所述的一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器，其特征在于：所述的壳体（1051）内设置有多个固定条（1053），所述固定条（1053）上设置有翅片（1054）。

10.根据权利要求5所述的一种基于太阳能集热耦合的相变-水联合储热器，其特征在于：所述的清洗刷组件包括固定筒（107）和刷毛，所述的刷毛固定在所述固定筒（107）的内壁上，所述固定筒（107）与滑孔（117）同轴设置，所述固定筒（107）固定在隔板（104）上。

技术总结
本发明涉及太阳能利用技术领域，具体公开了一种基于太阳能集热耦合的相变‑水联合储热器，包括太阳能集热器和储热器，所述的储热器包括储热器外胆、储热器内胆、隔板和相变储热球，所述的储热器内胆套设在所述储热器外胆内，所述隔板水平设置在所述储热器内胆内将储热器内胆的储水腔分隔成高温区和低温区，所述隔板上设置有过水孔，多个所述相变储热球放置在所述高温区内，所述储热器位于高温区处通过进水管道与所述太阳能集热器的出水口连通，所述储热器的低温区通过出水管与所述太阳能集热器的入水口连通。本发明的优点是提高太阳能供暖保证率和舒适性。

技术研发人员：牛俊奎,朱俊峰,姚佳男,李振刚,李亮,郝伟罡,曹亮,王世锋,侯诗文,王星天,胡伟,刘文兵
受保护的技术使用者：水利部牧区水利科学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13