本发明公开了一种基于相变储能的热泵空调及生活热水联合系统，利用两种相变材料在不同温度区间的储能耦合热泵空调及太阳能热水。该联合系统包括热泵空调单元、相变储能单元和太阳能热水单元；热泵空调单元包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、换热器，相变储能单元包括高温相变室、低温相变室、绝热层、进出口切换管路，太阳能热水单元包括太阳能集热器、电辅热、储水箱。该系统在夏季供冷，冬季供热，常年需生活热水的场所，通过相变储能单元内同时对高温与低温的储能与释能，实现在时间上转移热泵空调单元产生的能量，达到对用电量‘削峰填

本实用新型提供一种天然气热水器回水系统，包括感温装置、两位三通电磁换向阀、控制器、水泵、 回水管。感温装置位于热水器出水管上靠近水龙头一端，用于检测热水器出水管的水温以及用于在热水 器出水管内的水温小于预设温度时，控制热水器出水管中的水回流至回水管;两位三通电磁换向阀位于 热水器出水管上感温装置和水龙头之间，第一位与热水器出水管相连，第二位可与水龙头或回水管连接; 回水管上安装的叶轮可提示使用者水温不足正在回水。热水器进水管上安装的单向阀能够防止水泵起动 后回水管的水反流向自来水管。每个水龙头均设置单独的感温装置和两位三通电磁换向阀从而保证每个 水龙头的出水水温适宜。本实用新型设计合理、实用性强。

根据燃料电池外特性软、动态响应慢的缺点，本项目提出了复合型燃料电池供电系统，利用能量管理控制策略控制系统中的能量流，确保系统高效可靠工作。本系统非常适用于混合动力汽车、应急备用电源等场合。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 新能源联合供电系统是将风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池以及蓄电池等结合在一起连续向负载供电系统。 南京航空航天大学航空电源重点实验室已于2005年先后购买了300W风力发电机、1kW质子交换膜燃料电池和1kW太阳能光伏发电系统，并开展了关于风力发电、光伏发电和燃料电池发电的研究工作，本课题组已采用以上三套装置分别进行了独立系统的实验研究，已取得很多研究进展。正在进行风光氢联合供电系统的研究，目前已完成原理，正在进行实验验证。 1.燃料电池供电系统 氢能是一种清洁新能源，燃料电池是氢能应用的一个重要。根据燃料电池外特性软、动态响应慢的缺点，本项目提出了复合型燃料电池供电系统，利用能量管理控制策略控制系统中的能量流，确保系统高效可靠工作。本系统非常适用于混合动力汽车、应急备用电源等场合。 2.太阳能光伏供电系统和风力发电系统 本研究首先建立太阳能电池和风力发电机的模型，以进一步了解其特性。其次根据不同输入源的特性，设计高效率高功率密度功率变换器。采用最大功率追踪技术控制系统，使得太阳能电池和风力发电机工作在最大功率点。 3.风光氢联合发电系统 本研究将风力发电机、太阳能电池和燃料电池通过功率变换器组成了一套风光氢联合发电系统，同时提出能量管理策略是通过控制变换器使风力发电机、太阳能电池和燃料电池既可以同时向负载供电也可以单独向负载供电。由于风能和太阳能是可再生能源，应该尽可能多地利用，当其不足以提供负载功率时，由燃料电池配合其向负载供电。当夜晚和无风时，太阳能电池和风力发电机不能正常工作，由燃料电池单独向负载供电。该系统可用于分布式供电也可并网发电。 三、知识产权及获奖 教育部新世纪优秀人才（成果名称：“燃料电池供电系统”）、江苏省六大人才高峰计划（成果名称：“多种新能源联合供电系统研究”；项目号：07-E-022）以及国家自然科学基金资助项目（成果名称：“多输入直流变换器电路拓扑及控制策略的研究”；项目号：50807024）的资助。目前共有3项专利在申请中。

1 成果简介由于能源的危机，中国面临着巨大的节能压力，要求我们大力发展节能减排的产业。近几年来，国内出现了很多水源热泵， 地热源热泵，空气源热泵等多种回收低品位热源的热泵技术，经验表明，这些技术得到了很好的推广，同时具有较强的适应性。但是对于废水和污水等工业和生活的废热，却没有很好的利用。企业和家庭的生活污水中含有大量的废热，现阶段，这些热量被大量直接排走，造成了巨大浪费。 本技术成果综合了空气源和废热水源等热泵的优点，具有从空气和废水中同时吸收热量的功能，同时加入了自循环和相关控制装置，换热充分，使热水器的热水温度能够稳定，同时最大限度的利用废弃能源，达到最高的系统能效比 COP（ =系统制热量/系统耗电量），系统 COP最高可达 10。系统样机如下图：图 1 余热利用高能效比热泵热水器样机 图 2 系统能效比随时间变化曲线 图 2 是实验系统运行时的系统能效比随时间的变化曲线，当系统稳定后，系统可长时间运行在高能效比（ COP=10）的工况下，系统能效比 COP 为 6~10 左右，相比电加热热水器和锅炉洗浴，节省电耗 80~90%，节省煤耗 80~90%， 应用前景广阔。本技术申报国家发明专利和实用新型专利。2 应用说明此系统可充分利用低品位热能，如废水热、地热、工业废热、交通工具废气余热等低温热源，适用范围较广。热水器采用自循环温控和液位控制系统，变频控制压缩机系统，确保热水达到指定温度才出热水，随着运行时间增加，热水温度恒定。热水温度 40~60℃。 热水器可用于洗浴中心或者商业酒店等场所，也可用在家庭洗浴和厨房使用。

挑流-射流联合消能系统利用下泄的高速水流冲击溢流堰上叶轮转动，通过变速器加速发电机旋转发电，为置于水垫塘中的增压泵供电，增压泵的矩形出水口向上喷射出的面状水流与溢流坝面挑射后下泄的面状水流在空中碰撞消能，冲击叶轮过程进行底坎消能，在完成底坎消能和对冲消能后，余能将在水垫塘得到进一下的消减。

该系统包括与建筑为一体的结构——炕（包括内置烟道系统）、辐射供暖热水盘管、 室内循环小水泵、分水器、集水器、膨胀水箱、排气阀、温控阀和家用燃气锅炉。本发 明结合了热水采暖系统洁净室内环境的优势以及传统的炕低温辐射采暖的节能优势，无 论采用集中供热系统还是分散供热系统，皆可达到热源选择的多元化，同时与厨房排烟 余热采暖系统相结合，既保证了冬季采暖舒适要求，又保持了东北小城镇居民的传统生 活习惯，同时达到了节能和环保的效果，适应了可持续发展的要求。

该系统包括与建筑为一体的结构——炕（包括内置烟道系统）、辐射供暖热水盘管、 室内循环小水泵、分水器、集水器、膨胀水箱、排气阀、温控阀和家用燃气锅炉。本发 明结合了热水采暖系统洁净室内环境的优势以及传统的炕低温辐射采暖的节能优势，无 论采用集中供热系统还是分散供热系统，皆可达到热源选择的多元化，同时与厨房排烟 余热采暖系统相结合，既保证了冬季采暖舒适要求，又保持了东北小城镇居民的传统生 活习惯，同时达到了节能和环保的效果，适应了可持续发展的要求。

深入研究热泵热水器领域的工 质替代和部件优化，采用环保新工质，为提高蓄热效率、机组性能和新产品的产 业化提供可靠的理论依据。

本实用新型提供一种电热水器，包括保温外壳和设置在所述保温外壳的内胆，所述内胆的上部设置有第一出水管，所述内胆的下部设置有第二出水管，所述内胆由下至上设置有多根加热管，每根所述加热管的上方设置有温度传感器；所述内胆的底部设置有总进水管和总出水管，所述总进水管与所述内胆连接，所述第一出水管和所述第二出水管通过二位三通电磁阀与所述总出水管连接。实现提高电热水器的使用便利性和通用性。

相变储能材料技术是近年来蓄能领域和新材料领域新兴的研究热点，该 技术对建筑节能、解决能源紧张有着重要的应用价值。相变储能技术在建筑 中有着广泛的应用，对于太阳能供热系统，由于太阳能具有间断性与能量密 度低的特点，不能连续稳定的提供热量，限制了太阳能的大面积使用，为了 蓄存不稳定的太阳能，常以蓄热水箱为蓄热设备，水为蓄热介质来维持系统 稳定运行，从而使得蓄热水箱需要放置在一个特定的房间中，占用了宝贵的 建筑面积。本成果所涉及的模块化相变箱及其构成的相变蓄能系统，其通过 采用设置多个独立腔体的技术能同时实现蓄热和末端供热的目的，同时，在 达到同样存储热量的情况下能减少传统蓄热水箱体积，还能增大蓄热水箱运 行时长，减少辅助能源设备能耗；水箱中所用相变材料相变潜热大，在相变 温度附近蓄放热温度稳定，采用封装成板片形式的技术放置于普通蓄热水箱 中，将时间和空间上分布不均不稳定的太阳能转化成稳定的热能储存在相变材 料中，可以有效增大太阳能能源利用率。 太阳能通风烟囱(Solar Chimney, SC)作为世界上最丰富、最具发展潜力 的能源资源一太阳能的被动利用技术之一，因其具有降低建筑通风与空调能耗、 改善室内空气品质及能源资源可再生等优点而广泛应用于生态建筑设计中， 是生态与节能建筑研究中的一个热点。但是传统太阳能烟囱一直存在着蓄热 能力差、工作不稳定的缺点，在没有太阳辐射的时段无法运行。本团队成果 创新点在于将相变材料与传统太阳能烟囱相耦合，相变材料是替代传统蓄热 介质的最佳选项，与显热蓄能相比，相变蓄热是种潜热蓄能模式，具有蓄能 密度高，体积小，温度变化小，相变温度选择范围宽，易于控制等优点。相 变材料耦合太阳能烟囱可以有效提高烟囱本身的蓄热能力，将多余的太阳能 贮存起来，在没有太阳辐射时使用，从而有效延长了太阳能烟囱的工作时间。 市场及经济效益分析： 在自然通风领域，目前节能设计中由于太阳能等可再生能源在时间和强 度等方面的间歇性和不稳定性，导致当前面临最大的挑战就是满足建筑的热 舒适性，传统太阳能烟囱利用普通围护结构或金属板作为蓄热介质，蓄热方 式是显热蓄热，墙体表面温度是随着太阳辐射强度的变化而变化的，墙体温 度的变化极容易引起通风量变化或人体热不舒适感。另外，烟囱蓄热墙的蓄 热能力差，在多云天气或夜间，太阳能烟囱工作效能很差或不能工作，这极 大地限制了太阳能烟囱的实际应用。同时，相比于市场常见的机械通风技术, 其能达到良好的通风效果，但是需要复杂的通风设备和动力设备，结构复杂， 而以相变太阳能烟囱为代表的自然通风技术低能耗，结构简单，仅需经过合 理布置房间的门窗位置即可形成有组织的自然风，尤其在过度季节和气候温和 地区具有广阔的应用前景。团队介绍： 本研究团队拥有一批由教授、副教授、青年教师、博士和硕士组成的高 层次科研人员及先进的科研设备，在相变传热理论和数值模拟分析等方面均 具有扎实的基础，人员组成结构合理，团队成员大都有丰富的现场实测经验 及实验室研究的工作经历。研究团队的主要研究人员卢军教授主持完成了国 家自然科学基金项目“山地城镇室外热环境预测与评价”，作为专题负责人完 成了国家科技攻关项目“长江流域住宅节能理论与策略研究"，主研完成了国 家十一五科技支撑计划子课题“城镇热岛效应机理和模拟技术研究”以及数 十项建筑可再生能源利用科研课题和工程方案的可行性研究，具有坚实的理 论基础和丰富的实验工作经验，目前正在主持完成国家自然科学基金项目“高 海拔寒冷地区室内热环境质量及调控机理研究"的研究工作。卢军教授在相 变材料在建筑领域应用研究方面有较多的工作积累，尤其是相变蓄能水箱与被 动式自然通风技术等方面取得了丰富成果，发表多篇学术论文，为团队发展提供 相关研究建议和指导。