CN101846411A - 一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器，其结构包括一上下贯通的不锈钢管，不锈钢管的上端部有向内的凸形结构，它和封头及密封材料形成上端密封；不锈钢管的底部插入到带有进水口和出水口的储水器基座上，不锈钢管的下端部有向外的凸形结构，该凸形结构、储水器基座和不锈钢管的外壁之间设置有密封圈，储水器基座上还设置有用以压紧凸形结构的锁紧螺母，罩在不锈钢管上的真空集热管与锁紧螺母相连接，由此构成一个太阳能储热单元；上一个储热单元的出水管与下一个储热单元的进水管相接从而将个体的储热单元串联成无水箱太阳能热水器。本发明不占用有效空间，吸热效率高，可建筑一体化设计，还可构成太阳能采暖系统。

Description

一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器
(一)技术领域
本发明涉及一种太阳能热水器的制造技术，具体地说是一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器。
(二)背景技术
全球石化能源紧张，气候变暖严重威胁经济发展和人们的生活健康，因此节能减排已成为世界各国之重大国策。太阳能以其清洁、源源不断，使用安全等显著优势为世界各国高度重视。在太阳能产业的发展中，太阳能热水器的热能利用技术成熟，热效率已被广泛应用。
目前，公知的直插式太阳能热水器具有换热效率高、热水升温快、成本低等特点，因而被广泛应用，但是由于其安装在屋顶位置使用和存在美观及安全方面的问题，因此在多层及高层建筑中应用受到了极大的限制。
分体壁挂式太阳能热水器常在多层及高层住宅中采用，它在结构上由太阳能集热器和热水箱两部分组成，前者壁挂在阳台或墙上，后者一般放置在阳台内或室内。一般情况下，它采用金属流道，通过介质将太阳能集热器吸收的热能传送至热水箱内，使水温温度升高。分体壁挂式太阳能热水器较好的解决了太阳能热水器承压、安装、防冻等方面的问题，但是它存在着集热效率低、热水升温慢且不高、室内安装的水箱占据使用空间的问题。
(三)发明内容
本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器。在结构上它不但将集热和储热紧密结合在一起，具有集热效率高，热水升温快等显著特点，同时不锈钢储热内胆采用非焊接密封连接，可以承压运行，具有安全可更换等特点，整个热水器可以单独安装使用，也可以成为建筑构件使用，不占用室内或阳台的有效空间。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器，包括一上下贯通的不锈钢管，上述不锈钢管的上端部有向内的凸形结构，该凸形结构和设置在不锈钢管顶部的封头及不锈钢管的内壁共同围成一容纳密封材料的空腔。
上述不锈钢管的底部插入到带有进水口和出水口的储水器基座上，不锈钢管的下端部有向外的凸形结构，该凸形结构、储水器基座和不锈钢管的外壁之间设置有密封圈，储水器基座上还设置有用以压紧凸形结构的锁紧螺母。
真空集热管罩在不锈钢管上，真空集热管的下端放置在锁紧螺母上；
上述储水器基座的进水口和出水口上分别设置有进水管和出水管，且进水管的出口靠近储水器基座，出水管的进口远离储水器基座。
上述太阳能储热单元，其密封材料为O型密封圈。
上述太阳能储热单元，其密封圈为O型密封圈。
上述太阳能储热单元，其锁紧螺母和凸形结构之间还设置有垫圈。
上述太阳能储热单元，其凸形结构为向内加工形成的弧形结构。
上述太阳能储热单元，其凸形结构为焊接在不锈钢管内壁上的弧形结构。
上述太阳能储热单元，其凸形结构为向外加工形成的弧形结构。
上述太阳能储热单元，其凸形结构为焊接在不锈钢管外壁上的弧形结构。
一种由所述太阳能储热单元构成的无水箱太阳能热水器，包括两个或两个以上的储热单元，上一个储热单元的出水管与下一个储热单元的进水管相接从而将个体的储热单元串联成无水箱太阳能热水器。
本发明的一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器与现有技术相比，所产生的有益效果是：
1)本发明采用无有形水箱设计，从而不占用室内有形空间。
2)本发明采用闷晒式结构设计，集热和储热一体化，具有更高的热效率。
3)本发明采用垂直安装方式，考虑到太阳在不同季节的照射角度不同，实验测得冬季具有具有更高的热效率，满足了用户实际生活中对热水的需求。
4)本发明可以进行建筑一体化设计，使建筑更加美观。
5)本发明可以和室内地板采暖系统相结合组成太阳能采暖系统。
6)本发明和同面积的分体分体壁挂式太阳能热水器相比相比，其吸热效率高30％以上，因此热水升温快且高。
7)本发明和同面积的分体分体壁挂式太阳能热水器相比相比，可以承压运行，出水温度稳定，且应用更加广泛。
(四)附图说明
附图1为太阳能储热单元的结构示意图。
附图2为图1中不锈钢管的结构示意图。
附图3为图1中A处的放大结构示意图。
附图4为图1中储水器基座的结构示意图。
附图5为图1中锁紧螺母的结构示意图。
附图6为无水箱太阳能热水器的结构示意图。
图中，1、不锈钢管，2、封头，3、密封材料，4、储水器基座，5、凸形结构，6、凸形结构，7、密封圈，8、锁紧螺母，9、垫圈，10、桥架，11、真空集热管。
(五)具体实施方式
下面结合附图1-6对本发明的太阳能储热单元及其构成的太阳能热水器作以下详细地说明。
如附图1-5所示，本发明的一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器，其结构包括一上下贯通的不锈钢管1，不锈钢管1的上端部有向内加工形成的凸形结构5，该凸形结构5和设置在不锈钢管1顶部的封头2及不锈钢管1的内壁共同围成一容纳密封材料3的空腔，密封材料3为O型密封圈。
上述不锈钢管1的底部插入到带有进水口和出水口的储水器基座4上，不锈钢管1的下端部有向外加工形成的凸形结构6，该凸形结构6、储水器基座4和不锈钢管1的外壁之间设置有密封圈7，密封圈7为O型密封圈。
上述储水器基座4上还设置有用以压紧凸形结构6的锁紧螺母8，锁紧螺母8和凸形结构6之间还设置有垫圈9。
上述罩在不锈钢管1上的真空集热管11与锁紧螺母8相连接。
上述储水器基座4的进水口和出水口上分别设置有进水管和出水管，且进水管的出口靠近储水器基座4，出水管的进口远离储水器基座4。
如附图6所示，一种由太阳能储热单元构成的无水箱太阳能热水器，包括两个或两个以上的储热单元，上一个储热单元的出水管与下一个储热单元的进水管相接从而将个体的储热单元串联成无水箱太阳能热水器。

Claims (9)

1.一种太阳能储热单元，包括一上下贯通的不锈钢管(1)，其特征在于：
上述不锈钢管(1)的上端部有向内的凸形结构(5)，该凸形结构(5)和设置在不锈钢管(1)顶部的封头(2)及不锈钢管(1)的内壁共同围成一容纳密封材料(3)的空腔；
上述不锈钢管(1)的底部插入到带有进水口和出水口的储水器基座(4)上，不锈钢管(1)的下端部有向外的凸形结构(6)，该凸形结构(6)、储水器基座(4)和不锈钢管(1)的外壁之间设置有密封圈(7)，储水器基座(4)上还设置有用以压紧凸形结构(6)的锁紧螺母(8)；
真空集热管(11)罩在不锈钢管(1)上，真空集热管(11)的下端放置在锁紧螺母(8)上；
上述储水器基座(4)的进水口和出水口上分别设置有进水管和出水管，且进水管的出口靠近储水器基座(4)，出水管的进口远离储水器基座(4)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器，其特征在于，密封材料(3)为O型密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器，其特征在于，密封圈(7)为O型密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器，其特征在于，锁紧螺母(8)和凸形结构(6)之间还设置有垫圈(9)。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器，其特征在于，凸形结构(5)为向内加工形成的弧形结构。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器，其特征在于，凸形结构(5)为焊接在不锈钢管(1)内壁上的弧形结构。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器，其特征在于，凸形结构(6)为向外加工形成的弧形结构。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能储热单元及其构成的无水箱太阳能热水器，其特征在于，凸形结构(6)为焊接在不锈钢管(1)外壁上的弧形结构。
9.一种由权利要求1所述的太阳能储热单元构成的无水箱太阳能热水器，其特征在于，包括两个或两个以上的储热单元，上一个储热单元的出水管与下一个储热单元的进水管相接从而将个体的储热单元串联成无水箱太阳能热水器。
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