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小型分布式 PCM 热水系统

流道式双通道高效换热 · 分布式模块化部署 · 36~55℃ 恒温热水输出

⚡ 储能效率 96% 🌡️ 36~55℃ 出水 🔧 流道式双通道 🛡️ 无毒环保无刺激 💧 热水+供暖 一体
96%
储能效率
3kWh
单模块储热量
36~55℃
出水温度范围
30kg
单模块质量
28.35kW
瞬态输出功率

一、产品概述

本产品以无毒、环保、无刺激的中温相变材料(PCM)为核心,采用流道式双通道高效换热金属板片结构,将谷电时段的电能(或工业余热、太阳能等热源)转化为稳定的热能储存,在峰电时段或用户需要时释放,以热水形式输出 36~55℃ 恒温热水,同时满足生活热水与建筑供暖双重需求。

💡产品定位

一套模块即可同时解决生活热水与冬季供暖,替代传统"电热水器+燃气锅炉+水箱"三套系统,节省设备投资与安装空间。

🔬核心技术

流道式双通道换热——冷热流体在金属板片两侧逆向流动,换热面积大、温差小、传热快,储能效率高达 96%。

流道式双通道板式换热结构图
图1 · 流道式双通道板式换热结构示意图

二、核心技术参数

📋 生活热水模式

参数项数值
储能效率96%
储热量3 kWh
产热水量60 L(50℃)
能量输入(电能)2.5 kW
能量输出(瞬态)28.35 kW
流量0.15 L/s
水压30~40 kPa
出口热水温度35~65℃

🏠 供暖用水模式

参数项数值
储能效率96%
储热量3 kWh
供热功率3.5 kW
供回水温度50/40℃
循环水量0.26 t/h
进出口管径φ16 mm
水侧最大压力40 kPa
质量(单模块)30 kg

三、工作原理

系统遵循"夜间/低谷电蓄热 → 全天恒温释热"的工作逻辑,通过流道式双通道金属板片将热量高效传递至水路,实现 36~55℃ 恒温热水输出。

①充热阶段(蓄热)

低谷电价时段,电能(或工业余热/太阳能)通过金属板片加热 PCM,使其从固态熔化为液态,潜热被高效存储。储能效率达 96%。

②储热阶段(保温)

PCM 处于相变温度平台,系统待机。外壳保温层将热损降至最低,随时响应热水或供暖需求。

③放热阶段(释热)

冷水经双通道板片吸收 PCM 潜热,在恒温条件下升温至 36~55℃ 输出,流量 0.15L/s,瞬态输出功率可达 28.35kW。

系统工作原理示意图 电能/余热/太阳能 热源输入 2.5kW 充热 PCM 相变储能模块 无毒环保 · 中温 储能效率 96% 储热量 3kWh 流道式双通道金属板片 放热 ♨️ 生活热水 35~65℃ · 60L 供热 🏠 建筑供暖 50/40℃ · 3.5kW 回水 φ16 96%
系统工作原理:热源 → PCM 储能模块 → 生活热水 / 建筑供暖 双路输出

四、双模式详解

🚿生活热水模式

单次可产出 60L / 50℃ 恒温热水,满足 3~4 人家庭洗浴需求。出口温度 35~65℃ 可调,瞬态输出功率高达 28.35kW,即开即热无需等待。

适用:淋浴、洗手、厨房热水、洗衣

🏠供暖用水模式

供回水温度 50/40℃,供热功率 3.5kW,循环水量 0.26t/h,可满足 30~50㎡ 房间的低温地板辐射供暖需求。多模块并联可扩展至整栋建筑。

适用:地暖、风机盘管、散热器

五、流道式双通道换热结构

产品核心创新在于流道式双通道高效换热金属板片——冷热流体在板片两侧逆向流动,换热面积大、温差小、传热快,是传统水箱式储热换热效率的 2~3 倍。

🔀冷热分流设计

冷热水流道严格分离,互不串扰,避免冷热混合损失,确保出水温度精准恒定。

📐大换热面积

金属板片波纹流道设计,有效换热面积远大于同体积管壳式换热器,传热系数提升 40% 以上。

⚡快速传热响应

金属板片热阻极低,PCM 相变潜热可在秒级传递至水路,瞬态输出功率达 28.35kW。

🔩高承压长寿命

金属板片采用不锈钢/铝合金材质,耐压 40kPa 以上,抗腐蚀、抗冻裂,设计寿命 15 年。

小型储热设备实物图
图2 · 小型储热设备实物 / 安装效果图

六、核心优势

⚡超高能效

储能效率 96%,接近理论极限。流道式双通道换热比传统水箱换热效率提升 2~3 倍。

🌡️恒温输出

PCM 相变平台温度恒定,出水温度波动 ≤±1℃,彻底告别"忽冷忽热"。

💰峰谷套利

夜间谷电蓄热(电价约 0.3 元/kWh),白天峰电释热,综合热水成本降低 50~75%。

📦小巧紧凑

单模块仅 30kg,体积约为同热量水箱的 1/3,壁挂/落地均可,节省宝贵空间。

🛡️安全无毒

PCM 材料无毒、环保、无刺激,无压力容器风险,无燃气泄漏风险,适合家庭与公共建筑。

🔧免维护

无运动部件,无水泵(自然对流即可),设计寿命 15 年,日常无需保养。

七、适用场景

🏠家庭住宅

替代电热水器+壁挂炉,一套系统解决洗浴热水+冬季供暖,节省设备投资 40%。

🏨酒店公寓

多模块并联满足大量热水需求,谷电蓄热大幅降低运营成本,回本周期 2~3 年。

🏥医院学校

安全无毒、恒温可靠,满足 24 小时热水供应需求,无燃气安全隐患。

🏢办公楼宇

配合风机盘管或地板辐射供暖,解决办公区冬季采暖,错峰用电降低物业电费。

🏭工业辅助

利用工业余热或低谷电为员工浴室、更衣室提供恒温热水,节能效益显著。

☀️太阳能互补

白天太阳能集热+ PCM 储热,夜间/阴天持续放热,实现近零碳热水供应。

绿色建筑中的PCM相变储能系统应用示意图
图3 · 绿色建筑中的 PCM 相变储能热水供暖系统应用示意图

八、行业方案对比

对比维度PCM 相变储能传统水箱蓄热即热式电热水器燃气锅炉
储能效率96%60~75%95%(但无蓄热)80~90%
储热密度高(潜热为主)低(显热为主)无中
同等热量体积1/3 水箱1×极小(但无储热)中
出水恒温性±1℃±5℃±3℃±5℃
峰谷套利✅ 支持✅ 支持❌ 不支持❌ 不支持
安全性无毒无压无压安全漏电风险燃气泄漏风险
维护需求免维护定期除垢低年检

九、安全与环保

✅无毒环保 PCM

相变材料通过环保认证,无毒、无刺激、不燃,即使封装破损也不会对环境造成危害。

🛡️无压运行

水侧工作压力仅 30~40kPa,远低于压力容器标准,无爆炸风险,适合家庭与公共建筑。

🌍零碳排放

配合清洁电力(风光水电)或工业余热,可实现热水供应近零碳排放,助力绿色建筑认证。

⚠️ 安全提示:虽然 PCM 材料本身无毒无刺激,但安装时仍须由专业人员进行管路连接与电气接线,确保接地可靠、水电分离。请勿自行拆卸模块外壳。

十、可选相变材料(PCM)

根据不同应用场景的水温需求,可选用以下不同相变温度的环保型 PCM 材料:

相变温度体系潜热导热系数典型应用备注
35℃无机复合~180 kJ/kg~0.55低温泳池 / 温室盐水溶液+增稠剂
43℃有机-无机复合~200 J/g~0.8地暖预热舒适温度区间
48℃ ★无机复合~210 kJ/kg~0.60生活热水主力盐水溶液+增稠剂
50℃ ★无机复合~215 kJ/kg~0.60生活热水主力盐水溶液+增稠剂
55℃有机-无机复合~200 J/g~0.85高温热水 / 供暖高效导热
58℃无机复合~220 kJ/kg~0.55集中供暖盐水溶液+增稠剂

★ 标注为生活热水主力型号,匹配 36~55℃ 出水温度需求。