[发明专利]一种相变储能的电热水器

说明书

一种具有相变储能功能的电热水器，包括该电热水器包括水箱外壳1，水箱内胆3，外壳与内胆之间发泡保温层2、相变储能热交换装置4，不锈钢管5、固定支架8、电加热器接线柱9、水箱检测测量元件10、相变储能热交换装置检测测量元件11、水箱安全装置12以及连通内胆的水箱水管进出口接头13。它具备储能功能，即在能量储备到一定能量时候，断开加热器电源后仍具有对水箱内水加热功能。符合国家“煤改电”的供暖发展方向，有利于减少冬季雾霾现象的产生，使用低谷时段电量，节约用电费用，具有很好的环保效益和社会意义。

技术领域

本发明涉及热水器领域，特别涉及一种具有相变储能功能的电热水器。

背景技术

目前国内电热水器产品按加热方式分即热式、速热式，电热水器功率一般在3-6kw之间。中国大多数用户习惯在晚上睡觉前洗澡，这样造成晚上7-10点时间段，多数用户集中开启电热水器洗澡，晚上7-10点之间是用电尖峰时段，尖峰时期是用电量高的时间，用电用户多，用电量大，电网会出现出现供电不足。0-7点是用电谷底，电网会出现电能过剩，频率上升，同样会造成不平衡，导致供电系统失去经济，这样造成用不同时段用电电负荷不均匀，所以国家会鼓励在低谷时段用电，其电价也是按照时段而定的，国家为了平衡用电负荷推行峰谷电价，尖峰时段电费是谷时段电费3倍。本发明利用谷段时段电能转化成热能后储存在相变储热材料中，在断开电源后仍具有对水加热功能，利用谷段时间用电能可以为客户节约电费支出，是平衡用电负荷的一种手段。最近国家提出“煤改电”、“谷电峰用”这些都是来的解决大气环境污染和调节电网负荷平衡的有利政策，在可预见的将来，以供电谷时段电能为热源的相变储热将成为供暖行业和高耗能工业的一个发展方向；中国作为一个发展中的大国，对清洁能源的需求与日俱增，储能系统在解决新能源并网发电，调节电网运行负荷等方面将发挥重要作用。整体符合国家“煤改电”的供暖发展方向，有利于减少冬季雾霾现象的产生，使用低谷时段电量，节约用电费用，具有很好的环保效益和社会意义。

发明内容

本设计利用相变储热材料研究结果为基础，相变储能是利用物态转变过程中伴随的能量吸引和释放而进行的，可实现峰谷电量转移的储热方法。本发明可用于家庭热水生产、采暖以及工矿企业生产热水和采暖等使用。

相变蓄热材料是利用物质在相变(如凝固/熔化、凝结/汽化、固化/升华等)过程发生的相变热来进行热量的储存和利用。相变蓄热材料蓄热密度高，能够通过相变在恒温下放出大量热量。此种材料是利用物态转变过程中伴随的能量吸收和释放而进行的，储能密度可以达到 650MJ/m³，是水的20倍，经过3000次循环无变化，无衰减迹象，性能保持可达30年，导热系数相高。克服了其他蓄热方式体积过大、蓄热密度小、不稳定和传热性能差的缺点。

为实现上述目的，本发明提出的相变储能电热水器包括：

热水器主体、水箱检测测量元件、内胆、相变储能热交换装置、安全装置、以及连通内胆的水箱水管进出口接头。

附图说明

为了清楚地说明本发明原理和实施方案，下面将结合附图简单清晰介绍：

图1为相变储热电热水器的剖视图；

图2为相变储能热交换装置的换热器示意图；

图3为电加热器示意图