[发明专利]能量储存系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量储存系统。更具体地，本发明涉及与热水器，例如家用热水器，一起使用的热储存系统。

背景技术

储存器组合或多用途热水器将中央加热和家用热水(DHW)结合在一套设备中。

储存型设备包括内部储水器，其通常具有42至54升范围的储存容量。这相当于该设备每次可大约平均蓄能2.70kWh。在下表中，列出这种存储器组合热水器的例子及其主要特性：

上述表格所定义的热水流速是基于35开氏度的温升，即45摄氏度的标称热水流温度。

这种设备的流速范围为14.0至17.5升/分钟。

这种组合热水器内的热水存储器主要用于提高设备使用中的效率，并且用于提升用户使用组合热水器时的满意度。这是能够实现的，因为通过减少热水器的循环，并且使其在高功率、甚至小出水量时启动，来减少能量损耗。因为传统的组合热水器产生温度高于40℃的水，大约需要15秒的延迟，而这种热水器由热水存储器即时性供应热水，因此水和能量的损耗会减少。传统的组合热水器不包括储水器设备，而是在水流经热水器时对其进行加热。在某些情况下，传统的组合热水器包括保温设备，以提供即时热水，但众所周知，这种装置每年浪费高达900kWh的热能。

组合热水器具有许多移动部件，这会导致发生故障，而且这也可以认为是比某些热水器，例如系统热水器、单加热功能热水器等更不可靠，这些热水器一般与储存箱相连。

因此，需要提供一种基于改进热水器的加热系统。

也需要提供一种改进的能量储存系统，这为用于热水器的传统储存装置提供了改进的替代选择。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种用于热水器的能量储存系统，该能量储存系统包括：

多个热能储存库，其中每个热能储存库包括具有预设相变温度的相变材料；

汲取设备，用于回收热水器的废能，其中该汲取设备用于从热水器汲取废能，并将该能量供应至至少一个热能储存库；以及

控制器，在使用中设置为用于响应热水器的运行，激活该汲取设备。

本发明实施例的系统可储存能量，以利用具有合适相变温度的相变材料加热相对小体积的水。

对于所有库，相变温度可以相同。或者，至少一个库可以以低于其他库的相变温度来运行。

每个热能储存库可通过热能转移连接件连接至一个或多个相邻的热能储存库。

汲取设备可包括泵。该泵可包括饮用水迷你泵。或者，该泵可包括微型热泵。

该泵可用于从热水器运行期间产生的废气回收废热。控制器可响应热水器点火，例如根据对热水的需要，激活泵。

能量储存系统可从热水器，特别是从热水器中的无效热能中回收热，该低效率热能可以是，例如，其所排出废气的废热，以及在点火周期的尾段热水器泵过度运行期间热水器换热器组件的废热。本发明提供了用于有效的废气回收装置和点火周期尾段的热量回收装置，这些装置可与热水存储器集成到一起。因此，比起现有技术，本发明实施例的设备将会增加回收的能量。

系统可包括冷水入口。冷水可以是主供应源。

系统可包括恒温混合阀，其中该混合阀可混合主供给冷水和由能量储存系统加热的水，以控制饮用热水的出口温度。恒温混合阀可用于调节出口水温在47℃范围内。

本发明实施例能量储存设备的流速可以至少是15.5升/分钟。

相变材料的相变温度可为58℃。相变材料的相变温度范围可为50至55℃。

至少一个库可包括相变材料，相变材料的相变温度为28℃。使用28℃的低温相变材料好处在于，热回收回路可在更长时间内保持在较低温度，并由此增加回收的能量。

本发明实施例的能量储存系统可减少热水器的循环。对于在家用设置中，多数热水的排放，例如洗手，是短期的，并由此造成能量极度无效使用，本发明是非常有价值的。

本发明的第二方面提供了结合第一方面的能量储存系统的热水器。

与本发明的能量储存系统一起使用的合适的热水器可以是系统热水器。或者，与能量储存系统一起使用的合适的热水器可以是组合热水器，其中根据第一方面的该能量储存系统设置在热水器外部。合适的热水器可以是，例如但不限于燃气热水器。

合适的热水器与本发明外部能量储存系统的结合可提供一种比得上存储器组合热水器的系统，而且在研发和认证成本上更节省。

与系统热水器一起使用的能量储存系统比已知的系统热水器更具优势，因为不再需要一般位于烘柜或类似物内的存储器缸体。因此，减小了储水器所需的空间。