超导复合相变蓄热板式热水单元及热水装置的制作方法

本技术涉及蓄热领域，特别是涉及一种超导复合相变蓄热板式热水单元及热水装置。

背景技术：

1、相变蓄热是一种将暂时不用的或者多余的热能蓄存起来，等到需要时再利用的技术，是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，在太阳能，工业余热，废热利用以及电力调峰填谷等以及节能减排、实现双碳目标等具有明显的优势。热水在人们的生产和生活中广泛使用，比如工业生产、家庭生活、酒店、楼宇、居民小区和商业中心等工业生活商业的应用场所中大量使用热水，若能采用相变蓄热技术将多余热量直接蓄存起来，在用户需要时生产热提供给用户使用，可以节省大量能源，在节能减排，实现双碳目标，具有广阔的市场前景、巨大的经济效益和社会效益。目前的相变蓄热材料因导热系数小，蓄热和放热速率慢，温差大的技术难题，严重制约了蓄热技术在生产生活中的应用。

2、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

3、鉴于以上，有必要提供一种超导复合相变蓄热板式热水单元及热水装置，以解决在现有相变蓄热技术中面临的困境和技术难题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有相变蓄热技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种超导复合相变蓄热板式热水单元及热水装置，用于解决现有相变蓄热技术中面临的相变蓄热材料导热系数小，蓄热和放热速率慢，温差大，严重制约了相变蓄热技术的广泛应用的技术难的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种超导复合相变蓄热板式热水单元，所述超导复合相变蓄热板式热水单元包括：

3、吹胀式热超导板，所述吹胀式热超导板包括相对的第一面及第二面，至少一面设置有相互连通的网络状凸起的传热管路，所述传热管路内灌注有传热工质，并与外界隔绝密封，所述传热工质用于将热量沿所述传热管路迅速传导至整个所述吹胀式热超导板；

4、流体换热部，所述流体换热部设置于所述吹胀式热超导板第一面的一端，所述流体换热部包括换热部壳体、换热部翅片、进流体接头及出流体接头，所述换热部翅片及所述换热部壳体均与所述吹胀式热超导板固定连接，且所述换热部翅片为错流翅片，设置于所述换热部壳体与所述吹胀式热超导板之间；

5、加热部，所述加热部设置于所述吹胀式热超导板第一面的另一端，所述加热部用于为整个所述超导复合相变蓄热板式热水单元加热；

6、相变蓄热部，所述相变蓄热部包括第一相变蓄热部及第二相变蓄热部，所述第一相变蓄热部设置于所述吹胀式热超导板的第一面，且位于所述流体换热部与所述加热部之间，所述第二相变蓄热部设置于所述吹胀式热超导板的第二面，所述第一相变蓄热部及所述第二相变蓄热部均包括蓄热部壳体、导热翅片及相变蓄热材料，所述导热翅片为波浪状的波折式翅片，设置于所述吹胀式热超导板上，与所述蓄热部壳体的内表面固定连接在一起，且所述导热翅片两端与所述蓄热部壳体保持有间隙，所述蓄热部壳体及所述吹胀式热超导板构成密封的蓄热部腔体，所述相变蓄热材料填充于所述蓄热部腔体内，所述导热翅片均布于所述相变蓄热材料中，用于增加所述相变蓄热材料的导热性能，提升所述相变蓄热材料的蓄热及放热速率。

7、可选地，所述换热部翅片包括铝合金错流翅片；所述换热部翅片厚度范围为0.1mm～1.0mm；所述换热部翅片高度范围为2mm～15mm。

8、可选地，所述加热部包括电加热器及流体加热部。

9、可选地，当所述加热部为所述流体加热部时，所述流体加热部的结构与所述流体换热部的结构完全相同。

10、可选地，所述相变蓄热材料为有机或无机固液相变蓄热材料，并填充满于所述蓄热部腔体内；当所述相变蓄热部储蓄热量时，所述相变蓄热材料由固相转变为液相；当所述相变蓄热部释放热量时，所述相变蓄热材料由液相转变为固相。

11、可选地，所述导热翅片包括铝波折式翅片及铝合金波折式翅片；所述导热翅片相邻两个波折之间的间距范围为2mm～5mm；所述导热翅片厚度范围为0.1mm～1.0mm；所述导热翅片高度范围为10mm～50mm。

12、可选地，所述流体换热部与所述吹胀式热超导板的连接方式包括钎焊；所述相变蓄热部与所述吹胀式热超导板的连接方式包括钎焊；所述加热部与所述吹胀式热超导板的连接方式包括钎焊及螺丝紧固。

13、可选地，所述传热管路为真空密封系统，其内部灌注的所述传热工质为流体；所述传热管路在所述吹胀式热超导板上的分布形状呈圆形蜂窝状、六边形蜂窝状、四边形蜂窝状、纵横交错的网状、首尾串联的三角形及菱形中的至少一种延伸。

14、本实用新型还提供一种超导复合相变蓄热式热水装置，所述超导复合相变蓄热式热水装置包括：预设个上述任意一项所述的超导复合相变蓄热板式热水单元；冷水进水总管；热水出水总管；冷水从所述冷水进水总管流入所述超导复合相变蓄热板式热水单元的所述流体换热部进行对流换热，变成热水，再从所述热水出水总管流出。

15、可选地，当所述加热部为所述电加热器时，所述超导复合相变蓄热热水装置还包括电源导线，将各个所述电加热器连接；当所述加热部为所述流体加热部时，所述热水装置还包括进液总管及出液总管，将各个所述流体加热部连接。

16、如上所述，本实用新型的超导复合相变蓄热板式热水单元及热水装置，具有以下有益效果：

17、本实用新型的超导复合相变蓄热板式热水单元中的所述吹胀式热超导板作为导热主体，导热速率快、均温性好、可靠性高、成本低，所述流体换热部的所述换热部翅片为高密度低高度的错流翅片，流体对流换热系数大，换热面积大，导热距离小，翅片效率高，换热速率快，换热能力大，结构紧凑，所述相变蓄热部中的所述相变蓄热材料填充在所述吹胀式热超导板表面和所述蓄热部壳体之间，高密度的所述导热翅片设置于所述吹胀式热超导板上，并均匀设置于所述相变蓄热材料中，导热路径短、速率快、热效率高，结构紧凑，解决了所述相变蓄热材料导热系数小，热阻大，吸热和放热速率慢，温差大的技术难题；本实用新型的超导复合相变蓄热板式热水单元具有加热、蓄热和产生热水的完整功能，可单独使用，也可将预设个所述热水单元连接组合以实现不同蓄热量和热交换效率要求超导复合相变蓄热式热水器装置，模块化板式结构，组装便利，效率高，不泄露，安全可靠；本实用新型的超导复合相变蓄热板式热水单元可广泛应用于太阳能热水器，废气余热回收热水器，电力错峰填谷蓄热热水器，也可广泛应用于工业生产、家庭生活、酒店、楼宇、居民小区和商业中心等分散式或集中式热水装置，可以节省大量能源，在节能减排，实现双碳目标，具有广阔的应用场景和范围，巨大的经济效益和社会效益。

技术特征：

1.一种超导复合相变蓄热板式热水单元，其特征在于，所述超导复合相变蓄热板式热水单元包括：

2.根据权利要求1所述的超导复合相变蓄热板式热水单元，其特征在于：所述换热部翅片包括铝合金错流翅片；所述换热部翅片厚度范围为0.1mm～1.0mm；所述换热部翅片高度范围为2mm～15mm。

3.根据权利要求1所述的超导复合相变蓄热板式热水单元，其特征在于：所述加热部包括电加热器及流体加热部。

4.根据权利要求3所述的超导复合相变蓄热板式热水单元，其特征在于：当所述加热部为所述流体加热部时，所述流体加热部的结构与所述流体换热部的结构完全相同。

5.根据权利要求1所述的超导复合相变蓄热板式热水单元，其特征在于：所述相变蓄热材料为有机固或无机液相变蓄热材料，并填充满于所述蓄热部腔体内；当所述相变蓄热部储蓄热量时，所述相变蓄热材料由固相转变为液相；当所述相变蓄热部释放热量时，所述相变蓄热材料由液相转变为固相。

6.根据权利要求1所述的超导复合相变蓄热板式热水单元，其特征在于：所述导热翅片包括铝波折式翅片及铝合金波折式翅片；所述导热翅片相邻两个波折之间的间距范围为2mm～5mm；所述导热翅片厚度范围为0.1mm～1.0mm；所述导热翅片高度范围为10mm～50mm。

7.根据权利要求1所述的超导复合相变蓄热板式热水单元，其特征在于：所述流体换热部与所述吹胀式热超导板的连接方式包括钎焊；所述相变蓄热部与所述吹胀式热超导板的连接方式包括钎焊；所述加热部与所述吹胀式热超导板的连接方式包括钎焊及螺丝紧固。

8.根据权利要求1所述的超导复合相变蓄热板式热水单元，其特征在于：所述传热管路为真空密封系统，其内部灌注的所述传热工质为流体；所述传热管路在所述吹胀式热超导板上的分布形状呈圆形蜂窝状、六边形蜂窝状、四边形蜂窝状、纵横交错的网状、首尾串联的三角形及菱形中的至少一种延伸。

9.一种超导复合相变蓄热式热水装置，其特征在于，所述超导复合相变蓄热式热水装置包括：预设个如权利要求1～8中任意一项所述的超导复合相变蓄热板式热水单元；冷水进水总管；热水出水总管；冷水从所述冷水进水总管流入所述超导复合相变蓄热板式热水单元的所述流体换热部进行对流换热，变成热水，再从所述热水出水总管流出。

10.根据权利要求9所述的超导复合相变蓄热式热水装置，其特征在于：当所述加热部为所述电加热器时，所述超导复合相变蓄热式热水装置还包括电源导线，将各个所述电加热器连接；当所述加热部为所述流体加热部时，所述热水装置还包括进液总管及出液总管，将各个所述流体加热部连接。

技术总结
本技术提供一种超导复合相变蓄热板式热水单元及热水装置，该热水单元包括：吹胀式热超导板，流体换热部，加热部，相变蓄热部。本技术的热水单元具有加热、蓄热和产生热水的完整功能，可单独使用，也可将预设个热水单元连接组合以实现不同蓄热量和热水供应时间等要求的蓄热式热水器装置，模块化板式结构，组装便利，效率高，不泄露，安全可靠；本技术的超导复合相变蓄热板式热水单元可用于太阳能热水器，废气余热回收热水器，电力错峰填谷蓄热热水器，可用于工业生产、家庭生活、酒店、楼宇、居民小区和商业中心等分散式或集中式热水装置，具有广阔的应用场景和范围，良好的节能环保效果，巨大的经济效益和社会效益。

技术研发人员：仝爱星,曾巧,王勇,范宜
受保护的技术使用者：浙江嘉熙科技股份有限公司
技术研发日：20230328
技术公布日：2024/1/13