CN204165436U - 一种蓄能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于家用电器及节能技术领域，尤其涉及蓄能换热器、电蓄能热水器以及蓄能空气源热水器的技术。提供一种设计合理、结构简单、蓄能量大的蓄能装置，尤其是一种蓄能换热器、电蓄能热水器及其蓄能空气源热水器，该一种蓄能装置不仅能和太阳能技术结合使用，也可和发热电缆结合，组成纯电蓄能热水器，和热泵结合组成一种蓄能空气源热水器，这样的热水器不仅节能，而且还能利用晚上的谷电来实现蓄能，为用电的“移峰填谷”提供一种优化方案。当然，本蓄能装置也可用来蓄冷或者用来传统空调冷凝器的余热回收。

Description

一种蓄能装置

技术领域

本实用新型属于家用电器及节能技术领域，尤其涉及蓄能换热器、电蓄能热水器以及蓄能空气源热水器的技术。

背景技术

随着人们生活水平以及对工作与居住环境舒适度要求的提高，电能等消耗随之大幅度增高，造成能源消耗过快、环境污染增加、电网负荷峰谷过大、峰负荷时电力供应严重不足等建筑能耗增加的问题，目前欧美发达国家的建筑能耗已达到全社会总能耗的40％，在我国建筑能耗约占全国总能耗的30左右％，随着经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，建筑能耗的此重将进一步增加。因此，建筑节能技术的开发与应用已成为当前建筑和建筑材料领域的热点问题之一。

相变蓄能是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，也是常用于缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式，在太阳能的利用、电力的“移峰填谷”、废热和余热的回收利用、工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景，目前已成为世界范围内的研究热点。利用相变材料的相变潜热来实现能量的储存和利用，有助于提高能效和开发可再生能源，是近年来能源科学和材料科学领域中一个十分活跃的前沿研究方向。

当前的大环境下，低碳、节能环保、蓄能等技术是国际上重点发展方向。

现有的市场上，成熟的蓄能装置很少，尤其是小型的民用蓄能装置，特别是一种结合了蓄能装置的电蓄能热水器和蓄能空气源热水器，现有的空气源热水器只能把能量储存在热水里，热水是一种显热，储能量小，所以，不能很好利用晚上的谷电价格优势。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理、结构简单、蓄能量大的蓄能装置，尤其是一种蓄能换热器、电蓄能热水器及其蓄能空气源热水器，该一种蓄能装置不仅能和太阳能技术结合使用，也可和发热电缆结合，组成纯电蓄能热水器，尤其是和热泵结合组成一种蓄能空气源热水器，这样的热水器不仅节能，而且还能利用晚上的谷电来实现蓄能，为用电的“移峰填谷”提供一种优化方案。当然，本蓄能装置也可用来蓄冷或者回收传统空调的冷凝器的余热。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：一种蓄能装置，包括容器、换热器盘管、蓄能袋、导热体、导热液以及保温壳体，其特征在于，所述的容器内设置有所述的换热器盘管、若干蓄能袋、导热体以及介于所述的换热器盘管、若干蓄能袋和导热体之间的导热液，所述的蓄能袋内灌注有相变蓄能材料，所述的容器设置在所述的保温壳体内，所述的保温壳体上设置有进水口和出水口，所述的进水口和出水口分别和所述的换热器盘管两端口连贯。

在上述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的容器为截面呈圆形的槽体，所述的换热器盘管外围贴近所述的容器的内壁，所述的导热体为圆形铝制薄片，所述的蓄能袋水平放置时整体呈扁平状，所述的蓄能袋放置在所述的换热器盘管的内腔内，所述的蓄能袋从所述的容器的底部依次往上叠放，且每相邻的蓄能袋之间设置有所述的导热体。通常，把相变蓄能材料分装在若干小的蓄能袋里，特别是蓄能袋水平放置整体呈扁平状时，蓄能袋的厚度在10mm至30mm之间时，有效解决了无机相变蓄能材料的相分离问题，同时，通过铝制薄片的导热体把蓄能袋分隔开，扁平的蓄能袋和铝制的导热体完全贴合，这样解决了无机相变蓄能材料导热性差的问题，使得蓄能袋内相变蓄能材料的能量能快速释放出来，尤其是，容器内还充满了导热液，把蓄能袋、导热体以及换热器盘管之间的空隙充满，导热液充当了能量传输媒介的作用，使得换热器盘管始终泡在导热液里，源源不断地从相变蓄能材料里提取储存的能量。

在上述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的导热液为水或导热油，所述的蓄能袋和所述的导热体为一体结构，所述的导热体材质为金属铝且复合在所述的蓄能袋的表面。通常，如果本方案的一种蓄能装置用来储热的，特别是温度较高时，一般导热液会采用导热油，因为水容易挥发，但是如果如果本方案的一种蓄能装置用来蓄冷的，且蓄冷温度高于0℃是，导热液采用水此较合适，因为水成本低，清洁环保；而把蓄能袋和导热体复合成一体，不失为一种好方法。

在上述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的容器的外表面缠绕有电热元件，所述的电热元件处在所述的容器和保温壳体之间，所述的保温壳体的表面设置有电气控制系统，所述的电热元件和所述的电气控制系统相连。通常，由于附加了电热元件，这样的设计把本方案的一种蓄能装置变成了电蓄能热水器，能利用晚上的谷电来实现蓄能，为用电的“移峰填谷”提供一种优化方案。

在上述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的容器的外表面缠绕有冷凝器，所述的冷凝器设置在所述的容器和保温壳体之间，所述的保温壳体上设置有冷凝管出口和冷凝管进口，所述的冷凝管出口和冷凝管进口分别和所述的冷凝器两端口连贯。这样的一种蓄能装置，可以作为传统空调的主机余热回收装置，传统空调在制冷过程中，把室内的热量转移至室外主机的蒸发器中，再通过风冷或水冷来降温，这个过程中蒸发器产生的余热白白浪费了，有了本技术方案的一种蓄能装置，可以把本蓄能装置中的冷凝器并入到传统空调室外机中的蒸发器管路中，通过本蓄能装置，把余热储存在本蓄能装置的相变蓄能材料里，经过换热器盘管的热交换，产生用户需要的生活热水。

在上述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的容器的外表面缠绕有冷凝器，所述的冷凝器设置在所述的容器和保温壳体之间，所述的保温壳体的顶部或底部设置有主机集成，所述的保温壳体上设置有冷凝管出口和冷凝管进口，所述的冷凝管出口和冷凝管进口的一端分别和所述的冷凝器两端口连贯，另一端则和所述的主机集成相连，所述的保温壳体的外表面上还设置有电气控制系统。

在上述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的主机集成包括一个外壳体、压缩机、蒸发器、膨胀阀、风机以及管道配件，所述的外壳体上设置有进风口和出风口，所述的风机一端连接所述的出风口，当所述的风机处在工作时，从所述的进风口吸入空气并流经所述的蒸发器的表面，再从所述的出风口流出，所述的压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器以及管道配件组成一个制冷制热循环系统，且通过所述的电气控制系统控制系统的运行。这样的设计方案就是一种新型的蓄能空气源热水器，通常，空气源热水器已经是够节能了，但是，传统的空气源热水器不能存储潜热，只能储存热水，热水是一种显热，所以，本方案来的更加节能，能利用晚上的谷电来实现蓄能，为用电的“移峰填谷”提供一种优化方案。

在上述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的容器的外表面缠绕有电热元件和冷凝器，所述的电热元件和冷凝器设置在所述的容器和保温壳体之间，所述的保温壳体的顶部或底部设置有主机集成，所述的保温壳体上设置有冷凝管出口和冷凝管进口，所述的冷凝管出口和冷凝管进口的一端分别和所述的冷凝器两端口连贯，另一端则和所述的主机集成相连，所述的保温壳体的外表面上还设置有电气控制系统。

在上述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的主机集成包括一个外壳体、压缩机、蒸发器、膨胀阀、风机以及管道配件，所述的外壳体上设置有进风口和出风口，所述的风机一端连接所述的出风口，当所述的风机处在工作时，从所述的进风口吸人空气并流经所述的蒸发器的表面，再从所述的出风口流出，所述的压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器以及管道配件组成一个制冷制热循环系统，且通过所述的电气控制系统控制系统的运行，所述的电热元件连接到所述的电气控制系统上。这样的设计方案就是一种新型的蓄能空气源热水器，通常，空气源热水器已经是够节能了，但是，传统的空气源热水器只能储存热水，热水是一种显热，而相变蓄能材料储存的是一种潜热，在相同的容积下，相变蓄能材料储存能量远远大于单纯的储存热水的能量。所以，本方案来的更加节能，主要利用晚上的谷电来实现蓄能，为用电的“移峰填谷”提供一种优化方案，同时，本方案附加了电热元件，弥补了传统空气源热水器在极寒条件下制热能力的不足。

在上述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的相变蓄能材料为无机相变材料，包括氟化盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐等结晶水合物，或由这些水合盐为主复合其他盐类形成的复合相变材料。通常，如果本蓄能装置用来储热的，那么相变蓄能材料的相变温度范围为40℃～100℃；如果本蓄能装置用来蓄冷的，那么相变蓄能材料的相变温度范围为-20℃～20℃。

与现有的技术相此，本技术的优点在于：提供一种设计合理、结构简单、蓄能量大的蓄能装置，尤其是一种能蓄冷和储热的蓄能换热器、电蓄能热水器及其蓄能空气源热水器，该一种蓄能装置不仅能和太阳能技术结合使用，也可和电伴热带或发热电缆结合，组成纯电蓄能热水器，尤其是和热泵结合组成一种蓄能空气源热水器，这样的热水器不仅节能，而且还能利用晚上的谷电来实现蓄能，为用电的“移峰填谷”提供一种优化方案。

附图说明

图1是本实用新型提供的实施例1的一种蓄能装置结构示意图；

图2是本实用新型提供的实施例2的一种蓄能装置结构示意图；

图3是本实用新型提供的实施例3的一种蓄能装置结构示意图；

图4是本实用新型提供的实施例4的一种蓄能装置结构示意图；

图5是本实用新型提供的一种换热器盘管结构示意图。

图中，容器1、换热器盘管2、蓄能袋3、导热体4、导热液5、保温壳体6、相变蓄能材料7、电热元件8、电气控制系统9、冷凝器10、主机集成11、进水口60、出水口61、冷凝管出口62、冷凝管进口63、外壳体111、压缩机112、蒸发器113、膨胀阀114、风机115、管道配件116、出风口1111、进风口1110

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种蓄能装置，包括容器1、换热器盘管2、蓄能袋3、导热体4、导热液5以及保温壳体6，容器1内设置有换热器盘管2、若干蓄能袋3、导热体4以及介于换热器盘管2、若干蓄能袋3和导热体4之间的导热液5，蓄能袋3内灌注有相变蓄能材料7，容器1设置在保温壳体6内，保温壳体6上设置有进水口60和出水口61，进水口60和出水口61分别和换热器盘管2两端口连贯。

本实施例中，容器1为截面呈圆形的圆柱形槽体，换热器盘管2外围贴近容器1的内壁，导热体4为圆形铝制薄片，蓄能袋3水平放置时整体呈扁平状，蓄能袋3的厚度在10mm至30mm之间，蓄能袋3放置在换热器盘管2的内腔内，蓄能袋3从容器1的底部依次往上叠放，且每相邻的蓄能袋3之间设置有导热体，通过铝制薄片的导热体4把蓄能袋3分隔开，扁平的蓄能袋3和铝制的导热体4完全贴合，这样解决了无机相变蓄能材料导热性差的问题，使得容器1内相变蓄能材料7里的能量能快速释放出来，尤其是，容器1内还充满了导热液5，把蓄能袋3、导热体4以及换热器盘管2之间的空隙充满，导热液5充当了能量传输媒介的作用，使得换热器盘管2始终泡在导热液5里，源源不断地从相变蓄能材料7里提取储存的能量，导热液5为水或导热油。

实施例2：

如图2所示，一种蓄能装置，包括容器1、换热器盘管2、蓄能袋3、导热体4、导热液5以及保温壳体6，容器1内设置有换热器盘管2、若干蓄能袋3、导热体4以及介于换热器盘管2、若干蓄能袋3和导热体4之间的导热液5，蓄能袋3内灌注有相变蓄能材料7，容器1设置在保温壳体6内，保温壳体6上设置有进水口60和出水口61，进水口60和出水口61分别和换热器盘管2两端口连贯，

如图2所示，容器1的外表面缠绕有电热元件8，电热元件8处在容器1和保温壳体6之间，保温壳体6的表面设置有电气控制系统9，电热元件8和电气控制系统9相连。

本实施例中，容器1为截面呈圆形的圆柱形槽体，换热器盘管2外围贴近容器1的内壁，导热体4为圆形铝制薄片，蓄能袋3水平放置时整体呈扁平状，蓄能袋3的厚度在10mm至30mm之间，蓄能袋3放置在换热器盘管2的内腔内，蓄能袋3从容器1的底部依次往上叠放，且每相邻的蓄能袋3之间设置有导热体，通过铝制薄片的导热体4把蓄能袋3分隔开，扁平的蓄能袋3和铝制的导热体4完全贴合，这样解决了无机相变蓄能材料导热性差的问题，使得容器1内相变蓄能材料7里的能量能快速释放出来，尤其是，容器1内还充满了导热液5，把蓄能袋3、导热体4以及换热器盘管2之间的空隙充满，导热液5充当了能量传输媒介的作用，使得换热器盘管2始终泡在导热液5里，源源不断地从相变蓄能材料7里提取储存的能量，导热液5为导热油。

实施例3：

如图3所示，一种蓄能装置，包括容器1、换热器盘管2、蓄能袋3、导热体4、导热液5以及保温壳体6，容器1内设置有换热器盘管2、若干蓄能袋3、导热体4以及介于换热器盘管2、若干蓄能袋3和导热体4之间的导热液5，蓄能袋3内灌注有相变蓄能材料7，容器1设置在保温壳体6内，保温壳体6上设置有进水口60和出水口61，进水口60和出水口61分别和换热器盘管2两端口连贯，

如图3所示，容器1的外表面缠绕有冷凝器10，冷凝器10设置在容器1和保温壳体6之间，保温壳体6上设置有冷凝管出口62和冷凝管进口63，冷凝管出口62和冷凝管进口63分别和冷凝器10两端口连贯。

本实施例中，容器1为截面呈圆形的圆柱形槽体，换热器盘管2外围贴近容器1的内壁，导热体4为圆形铝制薄片，蓄能袋3水平放置时整体呈扁平状，蓄能袋3的厚度在10mm至30mm之间，蓄能袋3放置在换热器盘管2的内腔内，蓄能袋3从容器1的底部依次往上叠放，且每相邻的蓄能袋3之间设置有导热体，通过铝制薄片的导热体4把蓄能袋3分隔开，扁平的蓄能袋3和铝制的导热体4完全贴合，这样解决了无机相变蓄能材料导热性差的问题，使得容器1内相变蓄能材料7里的能量能快速释放出来，尤其是，容器1内还充满了导热液5，把蓄能袋3、导热体4以及换热器盘管2之间的空隙充满，导热液5充当了能量传输媒介的作用，使得换热器盘管2始终泡在导热液5里，源源不断地从相变蓄能材料7里提取储存的能量，导热液5为导热油。

实施例4：

如图4所示，一种蓄能装置，包括容器1、换热器盘管2、蓄能袋3、导热体4、导热液5以及保温壳体6，容器1内设置有换热器盘管2、若干蓄能袋3、导热体4以及介于换热器盘管2、若干蓄能袋3和导热体4之间的导热液5，蓄能袋3内灌注有相变蓄能材料7，容器1设置在保温壳体6内，保温壳体6上设置有进水口60和出水口61，进水口60和出水口61分别和换热器盘管2两端口连贯，

如图4所示，所述的容器1的外表面缠绕有冷凝器10或电热元件8，或者冷凝器10和电热元件8，冷凝器10或电热元件8，或者冷凝器10和电热元件8设置在容器1和保温壳体6之间，保温壳体6的顶部设置有主机集成11，保温壳体6顶部上设置有冷凝管出口62和冷凝管进口63，冷凝管出口62和冷凝管进口63的一端分别和冷凝器10两端口连贯，另一端则和主机集成11相连，保温壳体6的外表面上还设置有电气控制系统9。

本实施例中，主机集成11包括一个外壳体111)压缩机112、蒸发器113、膨胀阀114、风机115以及管道配件116，外壳体111上设置有进风口1110和出风口1111，风机115一端连接出风口1111，当风机115处在工作时，从进风口1110吸人空气并流经蒸发器113的表面，再从出风口1111流出，压缩机112、蒸发器113、膨胀阀114、冷凝器10以及管道配件116组成一个制冷制热循环系统，且通过电气控制系统9控制系统的运行。

本实施例中，容器1为截面呈圆形的圆柱形槽体，换热器盘管2外围贴近容器1的内壁，导热体4为圆形铝制薄片，蓄能袋3水平放置时整体呈扁平状，蓄能袋3的厚度在10mm至30mm之间，蓄能袋3放置在换热器盘管2的内腔内，蓄能袋3从容器1的底部依次往上叠放，且每相邻的蓄能袋3之间设置有导热体，通过铝制薄片的导热体4把蓄能袋3分隔开，扁平的蓄能袋3和铝制的导热体4完全贴合，这样解决了无机相变蓄能材料导热性差的问题，使得容器1内相变蓄能材料7里的能量能快速释放出来，尤其是，容器1内还充满了导热液5，把蓄能袋3、导热体4以及换热器盘管2之间的空隙充满，导热液5充当了能量传输媒介的作用，使得换热器盘管2始终泡在导热液5里，源源不断地从相变蓄能材料7里提取储存的能量，导热液5为导热油。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了容器、换热器盘管、蓄能袋、导热体、导热液、保温壳体、相变蓄能材料、电热元件、电气控制系统、冷凝器、主机集成、进水口、出水口、冷凝管出口、冷凝管进口外壳体、压缩机、蒸发器、膨胀阀、风机、管道配件、出风口、进风口等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种蓄能装置，包括容器(1)、换热器盘管(2)、蓄能袋(3)、导热体(4)、导热液(5)以及保温壳体(6)，其特征在于，所述的容器(1)内设置有所述的换热器盘管(2)、若干蓄能袋(3)、导热体(4)以及介于所述的换热器盘管(2)、若干蓄能袋(3)和导热体(4)之间的导热液(5)，所述的蓄能袋(3)内灌注有相变蓄能材料(7)，所述的容器(1)设置在所述的保温壳体(6)内，所述的保温壳体(6)上设置有进水口(60)和出水口(61)，所述的进水口(60)和出水口(61)分别和所述的换热器盘管(2)两端口连贯。 

2.根据权利要求1所述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的容器(1)为截面呈圆形的槽体，所述的换热器盘管(2)外围贴近所述的容器(1)的内壁，所述的导热体(4)为圆形铝制薄片，所述的蓄能袋(3)水平放置时整体呈扁平状，所述的蓄能袋(3)放置在所述的换热器盘管(2)的内腔内，所述的蓄能袋(3)从所述的容器(1)的底部依次往上叠放，且每相邻的蓄能袋(3)之间设置有所述的导热体(4)。 

3.根据权利要求1所述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的导热液(5)为水或导热油，所述的蓄能袋(3)和所述的导热体(4)为一体结构，所述的导热体(4)材质为金属铝且复合在所述的蓄能袋(3)的表面。 

4.根据权利要求1或2或3所述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的容器(1)的外表面缠绕有电热元件(8)，所述的电热元件(8)处在所述的容器(1)和保温壳体(6)之间，所述的保温壳体(6)的表面设置有电气控制系统(9)，所述的电热元件(8)和所述的电气控制系统(9)相连。 

5.根据权利要求1或2或3所述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的容器(1)的外表面缠绕有冷凝器(10)，所述的冷凝器(10)设置在所述的容器(1)和保温壳体(6)之间，所述的 保温壳体(6)上设置有冷凝管出口(62)和冷凝管进口(63)，所述的冷凝管出口(62)和冷凝管进口(63)分别和所述的冷凝器(10)两端口连贯。 

6.根据权利要求1或2或3所述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的容器(1)的外表面缠绕有冷凝器(10)，所述的冷凝器(10)设置在所述的容器(1)和保温壳体(6)之间，所述的保温壳体(6)的顶部或底部设置有主机集成(11)，所述的保温壳体(6)上设置有冷凝管出口(62)和冷凝管进口(63)，所述的冷凝管出口(62)和冷凝管进口(63)的一端分别和所述的冷凝器(10)两端口连贯，另一端则和所述的主机集成(11)相连，所述的保温壳体(6)的外表面上还设置有电气控制系统(9)。 

7.根据权利要求6所述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的主机集成(11)包括一个外壳体(111)、压缩机(112)、蒸发器(113)、膨胀阀(114)、风机(115)以及管道配件(116)，所述的外壳体(111)上设置有进风口(1110)和出风口(1111)，所述的风机(115)一端连接所述的出风口(1111)，当所述的风机(115)处在工作时，从所述的进风口(1110)吸入空气并流经所述的蒸发器(113)的表面，再从所述的出风口(1111)流出，所述的压缩机(112)、蒸发器(113)、膨胀阀(114)、冷凝器(10)以及管道配件(116)组成一个制冷制热循环系统，且通过所述的电气控制系统(9)控制系统的运行。 

8.根据权利要求1或2或3所述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的容器(1)的外表面缠绕有电热元件(8)和冷凝器(10)，所述的电热元件(8)和冷凝器(10)设置在所述的容器(1)和保温壳体(6)之间，所述的保温壳体(6)的顶部或底部设置有主机集成(11)，所述的保温壳体(6)上设置有冷凝管出口(62)和冷凝管进口(63)，所述的冷凝管出口(62)和冷凝 管进口(63)的一端分别和所述的冷凝器(10)两端口连贯，另一端则和所述的主机集成(11)相连，所述的保温壳体(6)的外表面上还设置有电气控制系统(9)。 

9.根据权利要求8所述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的主机集成(11)包括一个外壳体(111)、压缩机(112)、蒸发器(113)、膨胀阀(114)、风机(115)以及管道配件(116)，所述的外壳体(111)上设置有进风口(1110)和出风口(1111)，所述的风机(115)一端连接所述的出风口(1111)，当所述的风机(115)处在工作时，从所述的进风口(1110)吸入空气并流经所述的蒸发器(113)的表面，再从所述的出风口(1111)流出，所述的压缩机(112)、蒸发器(113)、膨胀阀(114)、冷凝器(10)以及管道配件(116)组成一个制冷制热循环系统，且通过所述的电气控制系统(9)控制系统的运行，所述的电热元件(8)连接到所述的电气控制系统(9)上。 

10.根据权利要求1或2或3所述的一种蓄能装置，其特征在于，所述的相变蓄能材料(7)为无机相变材料。