[发明专利]一种分布式高效节能相变储热系统

说明书

本发明涉及一种分布式高效节能相变储热系统，包括由相变储热主体、换热器和电加热器组成的储热回路和输出回路，所述储热回路包括新能源供热模式和电加热模式，在新能源供热模式下，相变储热主体和换热器连接并构成储热循环，在电加热模式下，相变储热主体和电加热器连接并构成储热循环，所述输出回路包括直接输出模式和电加热辅助加热模式，在直接输出模式下，相变储热主体的进出口分别连接冷水输入口和热水输出口，在电加热辅助加热模式下，相变储热主体的进水口连接冷水输入口，出水口依次连接电加热器和热水输出口。与现有技术相比，本发明布置灵活、占地小、储热量大，储/用热快速方便等。

技术领域

本发明涉及一种相变储热系统，尤其是涉及一种分布式高效节能相变储热系统。

背景技术

目前居民小区和新农村的供热需求逐步增加，传统的锅炉设备负担增加，在不同程度上存在供热管道复杂，能耗高，维护不便等不足，从而造成了供热管道冗长、煤电成本高、供热不稳定等缺点。

传统家用储热单元多是采用水箱内胆，具有储热能力不强、占用空间大的缺点，而且内部的水被反复加热或长期储存后也会影响使用。同时由于水的显热储热量较小，无法更充分地利用工业废热、太阳能等资源以达到节约能源的理想效果。

相变材料是一种随温度变化而发生相态改变(如固态到液态)的材料，在相变过程中，相变材料会吸收或释放大量热量，称为相变潜热，且相变过程的温度基本不变，所以相变材料在同温度区间内可以比水储放更多的热量。现在对相变储热的研究尚不成熟，存在相变材料导热较慢，填埋在相变材料内的换热管分布不均匀，换热效率不高，设计储热量过低等缺点，从而阻碍了相变储热系统的发展和利用。

查看现有的相关发明和实用新型专利，专利申请号为CN201210108199.0的发明专利公开了一种相变储热系统，在换热器与容器之间填充相变储热材料组成储热单元，然后把至少一个储热单元并联在热媒输送管道上。该系统容器和换热面积都不大，不具备专门的控制器对热量的输入和输出进行智能控制。专利申请号为CN201520822183.5实用新型专利公开了一种相变式太阳能热水系统，通过太阳能集热器或电加热器加热相变材料。该系统的冷流体依次经过太阳能集热器、电加热器、储热热池后直接输出，当储热热池温度低于限定值后内部剩余热量没有回收利用，从而降低了能量利用率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种分布式高效节能相变储热系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种分布式高效节能相变储热系统，包括由相变储热主体、换热器和电加热器组成的储热回路和输出回路，

所述储热回路包括新能源供热模式和电加热模式，在新能源供热模式下，相变储热主体和换热器连接并构成储热循环，在电加热模式下，相变储热主体和电加热器连接并构成储热循环，

所述输出回路包括直接输出模式和电加热辅助加热模式，在直接输出模式下，相变储热主体的进出口分别连接冷水输入口和热水输出口，在电加热辅助加热模式下，相变储热主体的进水口连接冷水输入口，出水口依次连接电加热器和热水输出口。

作为优选的实施方案，所述相变储热主体、换热器和第一循环泵依次连接并构成储热回路，在相变储热主体和换热器之间管路上还设有第一三通阀，第一循环泵和相变储热主体之间管路上还设有第二三通阀，其中，所述第一三通阀的另一个接口连接电加热器，并从电加热器出水口引出两条支路，其中一条直接连接热水输出口，另一条返回连接相变储热主体，所述第二三通阀的另一个接口连接冷水管路，该冷水管路上布置有第二循环泵。

作为上述优选的实施方案的更优选，从电加热器出水口引出的另一条支路接入所述冷水管路的第二循环泵的进水口处，并通过第二循环泵返回相变储热主体。