[发明专利]石墨烯泡沫/石蜡相变储能材料制作的太阳能热水器水箱

说明书

石墨烯泡沫/石蜡相变储能材料制作的太阳能热水器水箱由壳体、水箱内容积、出水口、电加热接口、进水口、排污口、集热器接口、溢流口、排气口组成，其中所述出水口、电加热接口、进水口、排污口、集热器接口、溢流口、排气口按现有市售家用太阳能热水箱结构制作；其中所述水箱内容积对应相同供洗浴人数的现有市售的太阳能热水箱内容积减少一倍制作；其中所述壳体选用一层石墨烯泡沫/石蜡相变储能材料制作，取代现有家用太阳能热水箱壳体由外壳+保温层+内胆三层不同材料制作，实现在供洗浴人数相同的前提下，水箱净重与总重减轻，基本消除储存的剩余水，达到在单循环家用太阳能热水器中，实现双循环太阳能热水器储热与供热统一的技术效果。

技术领域

本专利涉及太阳能热利用技术领域，具体涉及一种石墨烯泡沫/石蜡相变储能材料制作的太阳能热水器水箱（简称石墨烯泡沫/石蜡相变储能太阳能热水箱）。

背景技术

我国太阳能热水器（包括家用太阳能热水器与公用的太阳能热水工程）产业是一个蓬勃发展的朝阳产业，2012年产业规模突破1000亿元，预测2020年将达到3000亿元规模，成为世界太阳能热水器的第一大生产与出口国；鉴于我国国情，无论是家用太阳能热水器，还是公用的太阳能热水工程，选择的技术路线，基本是清一色的成本低，而水利用质量差的单循环系统（即水作为储热与供热的工作介质），成为产业发展难以动摇的根基，尽管以相变储能材料为特征的双循环系统(水仅作为供水工作介质，储热工作介质一般是相变材料)的应用开发方兴未艾，但在产业化程度上，受成本、密封、腐蚀等因素制约，仍然难成气候，正如有专家预言：与任何一种伟大产品的诞生过程一样，辉煌的成功前都会经历重重考验；

因此，在我国太阳能热水利用技术的开发应用中，应该坚持两手抓，在大力推广应用双循环系统太阳能热水器的同时，也要对现有单循环太阳能热水器存在的缺陷进行改进与完善；

单循环太阳能热水器经长期研究开发的积累，已凑至完善，改进空间有限，但与双循环热水器相比，仍然存在缺陷与不足，从技术层面看，突出的问题是节能与健康不能同时兼顾，目前研发重点是节能，为充分利用太阳能，其热水器设计的热水箱，绝大多数选择年日平均辐射量作为计算热水箱容积的参数，也有采用逐日辐射量计算容积的，无论哪一种，为了多储能，其容积大多超设计容量，一般都超10%以上，而且作为经验推广，因此，剩余水的反复循环利用，虽然充分利用了自然资源，但水质污染而不能饮用，据“使用中的家用太阳能热水器储水箱出水水质卫生状况调查”的论文揭示：在对山东枣庄市城乡458台家用太阳能热水器出水质量，按照GB/T5750-2006（生活饮用水标准检验方法），对部分感官指标、毒理学、化学指标和细菌学指标进行检验评价，结论为“家用太阳能热水器储水箱出水的水质合格率较低，不能作为生活饮用水”，一旦饮用，会给健康带来危害，至今这一节能与环保卫生矛盾尚未引起足够重视；而是开发以双循环为方向的太阳能相变储能热水器，将相变材料作为储热介质，而水仅作为供水介质，从而解决了节能与环保卫生用水的矛盾，这是与现有巨大产业链的单循环太阳能热水器不同的全新产品，虽然有一系列的比较优势，但要占领市场，替代现有单循环太阳能热水器尚需时日，因此，研发双循环太阳能热水系统的同时，也需要进一步改进与完善单循环太阳能热水器，消解存在矛盾，变害为利，这正是申请人开发本专利的初衷；解决单循环太阳能热水器节能与环保卫生的关键，在于现有热水箱组件的改进与完善；本专利正是为解决这一矛盾，在单循环太阳能热水器中实现双循环太阳能热水器的全部或部分功能，而开发的一种兼具储热与供热功能的改进型单循环太阳能热水器。

发明内容