一种蓄热量可调的相变蓄热供热装置的制作方法

本技术属于储能领域，涉及储能装置，具体涉及一种蓄热量可调的相变蓄热供热装置。

背景技术：

1、我国的太阳能发电技术及其相关产品均已十分成熟，在建筑领域有着广泛的应用。此外，我国部分地区实施了阶梯电价政策，在用电高峰的白天，电力价格较贵，而在用电负荷低峰的夜间，电力价格便宜。通过蓄热的储能方式，能够弥补能源供给和用户侧的时间差，是科学合理的可再生能源与谷电利用方案。常规能源系统中，储存电能往往需要化学电池，而蓄电装置的投资和运行成本均较高，而储存热量，仅需要通过低成本的水或者相变材料即可实现，投资和运行成本都较低，而且使用过程无风险。

2、相变蓄热供热装置主要基于相变蓄热单元内相变材料的温升和相变潜热进行蓄热，因而相比于传统的水蓄热装置，具有储能密度大、出水温度较为稳定的特点，将相变蓄热供热装置与太阳能发电技术、谷电利用结合起来，可有效实现可再生能源的建筑利用、低价谷电的建筑利用。目前的相变蓄热供热装置功能单一、集成度低，不能够同时利用太阳能和低价谷电，也不能实现相变蓄热罐蓄热量的调节，使用灵活性低。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种蓄热量可调的相变蓄热供热装置，通过太阳能光伏板、相变蓄热罐、循环水泵和散热器的组合，实现太阳能和谷电的相变蓄热供热，通过相变蓄热单元数量的调节，实现蓄热量的调节，优化相变蓄热罐成本，拓展可再生能源与谷电的建筑利用方式，提升民用建筑的清洁供暖水平，降低建筑供暖运行费用。

2、为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

3、一种蓄热量可调的相变蓄热供热装置，其特征在于：包括相变蓄热罐、循环水泵和散热器；相变蓄热罐包括液位浮球阀、自来水补水口、温度控制器、相变蓄热单元、固定架、支撑孔板、交流电接口、交流电加热器、支撑体、排气阀、出水口阀门、回水口阀门和罐体。

4、罐体下部设有支撑体，支撑体上设有支撑孔板，支撑孔板上方设有固定架，支撑孔板上可放置多个相变蓄热单元，相变蓄热单元通过固定架固定位置，相变蓄热单元的数量可调节；罐体下部还设有交流电加热器和回水口阀门，交流电加热器连接着交流电接口，回水口阀门连接着循环水泵。

5、罐体上部设有液位浮球阀、温度控制器、排气阀和出水口阀门，液位浮球阀连接着自来水补水口，出水口阀门连接着散热器，温度控制器可联动控制交流电加热器；罐体内部空腔装着水，水能够穿过固定架和支撑孔板；循环水泵和出水口阀门连接着散热器。

6、罐体由内到外分别为内壳、保温层和外壳，内壳和外壳材质均为不锈钢，保温层材质为聚氨酯发泡材料，保温层厚度为50毫米；罐体下部还设有直流电加热器，直流电加热器连接着太阳能光伏板，控制器可联动控制直流电加热器。

7、相变蓄热单元为圆柱体，内部为相变材料，外部由金属或者塑料材料对相变材料进行密封；相变材料为熔点范围在40℃至80℃之间的石蜡。

8、相变蓄热罐内竖直方向上可设置多个固定架，固定架为金属支架结构，金属支架结构中设有多个金属环，该金属环可固定相变蓄热单元的位置，金属支架结构中的金属环之间留有孔洞。支撑孔板为金属材料，支撑孔板上排列着多个孔洞。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

10、本实用新型的一种蓄热量可调的相变蓄热供热装置，能够利用太阳能和谷电实现相变储能，由于相变材料的潜热大，潜热释放过程中相变材料温度波动小，因此相比于传统的水蓄热装置具有储能密度大、出水温度稳定的特点。

11、进一步的，本实用新型通过直流电加热器直接利用太阳能光伏直流电，避免了应用常规交流电加热器时的直流转交流的电能损失，同时还配置有交流电加热器，交流电加热器兼具蓄热热源和辅助热源的功能，可作为直流电加热器的辅助热源持续向相变蓄热罐供能，还可以在夜间谷电时，通过交流电加热器直接利用谷电向相变蓄热罐供能。

12、进一步的，本实用新型还设置了温度控制器，温度控制器可联动控制直流电加热器和交流电加热器，一方面控制相变蓄热罐的水温，避免温度过高，或者当温度较低时，自动启动电加热器，另一方面在放热过程中可根据输出温度要求，调节电加热器的输出功率，保持相变蓄热罐的出水口能够实现较为稳定的水温。

13、进一步的，相变蓄热罐内的相变蓄热单元放置在空腔内，可根据需求调节数量或者进行更换，实现蓄热量的调节，进而实现相变蓄热供热装置的高效利用，在蓄热供热装置规模化生产和应用的同时，能够节约装置投资成本。

技术特征：

1.一种蓄热量可调的相变蓄热供热装置，其特征在于：包括相变蓄热罐（2）、循环水泵（3）和散热器（4）；相变蓄热罐（2）包括液位浮球阀（201）、自来水补水口（202）、温度控制器（203）、相变蓄热单元（204）、固定架（205）、支撑孔板（206）、交流电接口（207）、交流电加热器（209）、支撑体（210）、排气阀（211）、出水口阀门（212）、回水口阀门（213）和罐体（214）；

2.根据权利要求1所述的一种蓄热量可调的相变蓄热供热装置，其特征在于：所述的罐体（214）由内到外分别为内壳、保温层和外壳，内壳和外壳材质均为不锈钢，保温层材质为聚氨酯发泡材料，保温层厚度为50毫米。

3.根据权利要求1所述的一种蓄热量可调的相变蓄热供热装置，其特征在于：所述的罐体（214）下部还设有直流电加热器（208），直流电加热器（208）连接着太阳能光伏板（1），控制器（203）可联动控制直流电加热器（208）。

4.根据权利要求1所述的一种蓄热量可调的相变蓄热供热装置，其特征在于：所述的相变蓄热单元（204）为圆柱体，内部为相变材料，外部由金属或者塑料材料对相变材料进行密封；相变材料为熔点范围在40℃至80℃之间的石蜡。

5.根据权利要求1所述的一种蓄热量可调的相变蓄热供热装置，其特征在于：所述的相变蓄热罐（2）内竖直方向上可设置多个固定架（205），所述的固定架（205）为金属支架结构，金属支架结构中设有多个金属环，该金属环可固定相变蓄热单元（204）的水平位置，金属支架结构中的金属环之间留有孔洞。

6.根据权利要求1所述的一种蓄热量可调的相变蓄热供热装置，其特征在于：所述的支撑孔板（206）为金属材料，支撑孔板（206）上排列着多个孔洞。

技术总结
本技术提供的一种蓄热量可调的相变蓄热供热装置，包括太阳能光伏板、相变蓄热罐、循环水泵和散热器，相变蓄热罐包括液位浮球阀、自来水补水口、温度控制器、相变蓄热单元、固定架、支撑孔板、交流电接口、直流电加热器、交流电加热器、支撑体、排气阀、出水口阀门、回水口阀门和罐体。相变蓄热罐内的相变蓄热单元数量可调节，实现蓄热量的灵活配置。相变蓄热罐可同时利用太阳能光伏板的直流电和市政电力的交流电，实现可再生能源和低价谷电的建筑利用，降低清洁供暖运行费用。

技术研发人员：王珍妮
受保护的技术使用者：西安沣东华侨城发展有限公司
技术研发日：20231009
技术公布日：2024/5/29