一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱制造技术

本发明专利技术公开了一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱，包括储热水箱壳体，储热水箱壳体内具有一个储热水箱内腔室；储热水箱内腔室包括从上到下依次分布且相互连通的高温区腔室、斜温区腔室和低温区腔室；储热水箱内腔室的横向中间位置设置有从上到下垂直分布的相变蓄热器；储热水箱壳体的顶部和底部中心位置分别具有第二外部热源入口和第二外部热源出口；储热水箱壳体的上部左侧和上部右侧分别设置有第一外部热源入口和生活热水入口；储热水箱内腔室中设置有热流分布器，第一外部热源入口与热流分布器相连通。本发明专利技术具有温度分层功能，可以根据用户的需要，可靠地提供高温水和低温水，有利于提高太阳能和低品位能源的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱
本专利技术涉及蓄热水箱
，特别是涉及一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱。
技术介绍
目前，随着太阳能的广泛利用和低品位能源热水系统的迅速发展，对于太阳能热水系统、空气源热泵热水系统等相关技术的需求增加，由于太阳辐射强度具有周期性变化、低品位能源(如化石燃料能源)具有不稳定性和环境条件等限制的特点，故而用来储存热能的蓄热装置成为必不可少的部件。然而，对于现有的蓄热水箱，大多为混合蓄热水箱，其供回水管大多固定，供水温度的变化范围小，该类水箱没有分层措施，高温水把热量传递给低温水后，水箱内的水温接近均匀，且该过程是不可逆过程，使得水箱中存在能量的损失，故而导致太阳能或低品位能源的利用率降低。因此，目前迫切需要开发出一种蓄热水箱，其可以根据用户的需要，可靠地提供高温水和低温水，有利于提高太阳能和低品位能源的利用率，使太阳能热水系统和空气源热泵热水系统等系统高效可靠的运行。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱，其具有温度分层功能，可以根据用户的需要，可靠地提供高温水和低温水，有利于提高太阳能和低品位能源的利用率，使太阳能热水系统和空气源热泵热水系统等系统高效可靠的运行，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。为此，本专利技术提供了一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱，包括储热水箱壳体，所述储热水箱壳体内具有一个储热水箱内腔室；所述储热水箱内腔室包括从上到下依次分布且相互连通的高温区腔室、斜温区腔室和低温区腔室；所述储热水箱内腔室的横向中间位置设置有从上到下垂直分布的相变蓄热器；所述储热水箱壳体的顶部和底部中心位置分别具有第二外部热源入口和第二外部热源出口，所述第二外部热源入口与相变蓄热器的顶部进水口相连通，所述第二外部热源出口与相变蓄热器的底部出水口相连通；所述储热水箱壳体的上部左侧和上部右侧分别设置有第一外部热源入口和生活热水入口；所述储热水箱壳体的下部左侧设置有第一外部热源出口，所述储热水箱壳体的下部右侧间隔设置有地暖低温水入口和地暖低温水出口；所述储热水箱内腔室中设置有热流分布器，所述第一外部热源入口与热流分布器相连通。其中，所述热流分布器为中空的管段，其水平方向上下两侧均匀设置有至少四个孔口，所述热流分布器水平设置。其中，所述储热水箱壳体的中部还设置有生活热水出口，所述第一外部热源入口、生活热水入口和生活热水出口分别与高温区腔室相连通；所述地暖低温水入口的位置高于地暖低温水出口的位置，所述第一外部热源出口、地暖低温水入口和地暖低温水出口分别与低温区腔室相连通。其中，所述换热管的四周外壁设置有多根中空的、横向分布的肋管；所述肋管的一端与换热管相连通，另一端封堵；所述肋管等间距分布在所述换热管的四周外壁。其中，所述相变蓄热器包括相变蓄热器外壳，所述相变蓄热器外壳内壁与所述肋管外壁、换热管外壁之间的间隙中，充满放入有多个中空的封装容器，每个封装容器内封装有相变材料PCM。其中，所述相变蓄热器的顶部进水口从储热水箱壳体的顶部伸出后与第二外部热源入口相连通；所述相变蓄热器的顶部进水口与换热管的顶部入口相连通；所述相变蓄热器的底部出水口从储热水箱壳体的底部伸出后与第二外部热源出口相连通；所述相变蓄热器的底部出水口与换热管的底部出口相连通。其中所述储热水箱内腔室的左侧壁从上到下等间隔设置有多个第一温度传感器；所述高温区腔室的右侧壁上部设置有一个最高液位传感器，所述低温区腔室的右侧壁下部设置有一个最低液位传感器。其中，所述储热水箱壳体的形状为竖直圆柱形或圆台形；所述储热水箱壳体外壁设有至少一层保温层；所述储热水箱壳体的内侧壁具有保温材料层。其中，所述储热水箱壳体的顶部左端设置有一个排气口，所述述储热水箱壳体的底部右端设置有一个排污口。其中，第一外部热源入口与第一外部热源相连通，第二外部热源入口与第二外部热源相连通；所述第一外部热源和第二外部热源，分别包括太阳能热泵、空气源热泵和锅炉中的任意一种。由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱，其具有温度分层功能，可以根据用户的需要，可靠地提供高温水和低温水，有利于提高太阳能和低品位能源的利用率，使太阳能热水系统和空气源热泵热水系统等系统高效可靠的运行，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。附图说明图1为本专利技术提供的一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱的整体结构示意图；图2为本专利技术提供的一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱中换热管与多根肋管之间的连接结构示意图；图3为本专利技术提供的一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱中换热管与多根肋管之间的连接结构局部放大示意图；图中，1为第二外部热源入口，2为最高液位传感器，3为生活热水入口，4为换热管，5为肋管，6为封装材料，7为生活热水出口；8为地暖低温水入口，9为地暖低温水出口，10为最低液位传感器，11为排污口，12为第二外部热源出口；13为第一外部热源出口，14为相变材料(PCM)，15为第一温度传感器，16为相变蓄热器外壳，17为第一外部热源入口，18为热流分布器，19为排气口；20为储热水箱内腔室，21为高温区腔室，22为斜温区腔室，23为低温区腔室，31为相变蓄热器，100为储热水箱壳体。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。参见图1至图3，本专利技术提供了一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱，包括储热水箱壳体100，所述储热水箱壳体100内具有一个储热水箱内腔室20；所述储热水箱内腔室20包括从上到下依次分布且相互连通的高温区腔室21、斜温区腔室22和低温区腔室23；所述储热水箱内腔室20的横向中间位置设置有从上到下垂直分布的相变蓄热器31，所述相变蓄热器31内的中心位置包括一根垂直分布的换热管4；所述储热水箱壳体100的顶部和底部中心位置分别具有第二外部热源入口1和第二外部热源出口12，所述第二外部热源入口1与相变蓄热器31的顶部进水口相连通，所述第二外部热源出口12与相变蓄热器31的底部出水口相连通；所述储热水箱壳体100的上部左侧和上部右侧分别设置有第一外部热源入口17和生活热水入口3，所述储热水箱壳体100的中部还设置有生活热水出口7，所述第一外部热源入口17、生活热水入口3和生活热水出口7分别与高温区腔室21相连通，即对应作为高温区腔室21的进水口或者出水口；所述储热水箱壳体100的下部左侧设置有第一外部热源出口13，所述储热水箱壳体100的下部右侧间隔设置有地暖低温水入口8和地暖低温水出口9，所述地暖低温水入口8的位置高于地暖低温水出口9的位置，所述第一外部热源出口13、地暖低温水入口8和地暖低温水出口9分别与低温区腔室23相连通，即对应作为低温区腔室23的进水口或者出水口。所述储热水箱内腔室20中设置有热流分布器18，所述第一外部热源入口17与热流分布器18相连通。在本专利技术中，具体实现上，所述热流分布器18为中空的管段，其水平方向上下两侧均匀设置有至少四个孔口，所述热流分布器18水平设置。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱，其特征在于，包括储热水箱壳体(100)，所述储热水箱壳体(100)内具有一个储热水箱内腔室(20)；所述储热水箱内腔室(20)包括从上到下依次分布且相互连通的高温区腔室(21)、斜温区腔室(22)和低温区腔室(23)；所述储热水箱内腔室(20)的横向中间位置设置有从上到下垂直分布的相变蓄热器(31)，所述相变蓄热器(31)内的中心位置包括一根垂直分布的换热管(4)；所述储热水箱壳体(100)的顶部和底部中心位置分别具有第二外部热源入口(1)和第二外部热源出口(12)，所述第二外部热源入口(1)与相变蓄热器(31)的顶部进水口相连通，所述第二外部热源出口(12)与相变蓄热器(31)的底部出水口相连通；所述储热水箱壳体(100)的上部左侧和上部右侧分别设置有第一外部热源入口(17)和生活热水入口(3)；所述储热水箱壳体(100)的下部左侧设置有第一外部热源出口(13)，所述储热水箱壳体(100)的下部右侧间隔设置有地暖低温水入口(8)和地暖低温水出口(9)；所述储热水箱内腔室(20)中设置有热流分布器(18)，所述第一外部热源入口(17)与热流分布器(18)相连通。...

【技术特征摘要】
1.一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱，其特征在于，包括储热水箱壳体(100)，所述储热水箱壳体(100)内具有一个储热水箱内腔室(20)；所述储热水箱内腔室(20)包括从上到下依次分布且相互连通的高温区腔室(21)、斜温区腔室(22)和低温区腔室(23)；所述储热水箱内腔室(20)的横向中间位置设置有从上到下垂直分布的相变蓄热器(31)，所述相变蓄热器(31)内的中心位置包括一根垂直分布的换热管(4)；所述储热水箱壳体(100)的顶部和底部中心位置分别具有第二外部热源入口(1)和第二外部热源出口(12)，所述第二外部热源入口(1)与相变蓄热器(31)的顶部进水口相连通，所述第二外部热源出口(12)与相变蓄热器(31)的底部出水口相连通；所述储热水箱壳体(100)的上部左侧和上部右侧分别设置有第一外部热源入口(17)和生活热水入口(3)；所述储热水箱壳体(100)的下部左侧设置有第一外部热源出口(13)，所述储热水箱壳体(100)的下部右侧间隔设置有地暖低温水入口(8)和地暖低温水出口(9)；所述储热水箱内腔室(20)中设置有热流分布器(18)，所述第一外部热源入口(17)与热流分布器(18)相连通。2.如权利要求1所述的储热水箱，其特征在于，所述热流分布器(18)为中空的管段，其水平方向上下两侧均匀设置有至少四个孔口，所述热流分布器(18)水平设置。3.如权利要求1所述的储热水箱，其特征在于，所述储热水箱壳体(100)的中部还设置有生活热水出口(7)，所述第一外部热源入口(17)、生活热水入口(3)和生活热水出口(7)分别与高温区腔室(21)相连通；所述地暖低温水入口(8)的位置高于地暖低温水出口(9)的位置，所述第一外部热源出口(13)、地暖低温水入口(8)和地暖低温水出口(9)分别与低温区腔室(23)相连通。4.如权利要求1所述的储热水箱，其特征在于，所述换热管(4)的四周外壁设置有多根中空的、横向分布的肋管...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽勤，徐静，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12