CN101957081B - 太阳能集热管安装在蓄热水箱上方的太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

一种太阳能热水器，它是一种太阳能集热管安装在蓄热水箱上方的太阳能热水器，它包括太阳能集热管、蓄热水箱和进出水管，其特点是：所述太阳能集热管是由内、外管组成的真空管，内管上有内翅片和外翅片，太阳能集热管内有超导液和毛细管，毛细管上有翅片，毛细管两端固定有橡皮头；所述太阳能集热管安装在蓄热水箱上方，蓄热水箱内有换热盘管及蓄热顺滑乳化液。它解决了现有太阳能集热器的不足，使其具有制造工艺简单、启动快、成本较低、使用可靠、吸热面积宽、热利用率高和防腐蚀性等特点。

Description

太阳能集热管安装在蓄热水箱上方的太阳能热水器

一、技术领域

本发明涉及一种太阳能热水器，尤其是一种太阳能集热管安装在蓄热水箱上方的太阳能热水器。

二、背景技术

太阳能的利用对于走可持续发展道路，保护人类赖以生存的生态环境以及解决那些无电人口能源供应问题具有极其重要的意义，而能够高效、无污染的利用太阳能对于节约能源和保护自然环境更是意义深刻。在太阳能热利用系统中，关键是如何高效率地收集太阳光并将其转变为热能。目前，热利用在太阳能利用技术中是一个综合项目。

目前，太阳能集热管普遍是一端开口一端封闭，即盲管。由它们组成的自然循环式热水系统往往依赖集热器与蓄水箱中的水温不同产生的密度差进行温差循环(热虹吸循环)，其水循环速度较高，热利用率不高。目前普遍使用的真空太阳能集热管的内外管及连接处均为玻璃内外管为刚性连接，在内管表面镀有涂层以提高对太阳辐射的吸收率，内外管之间抽成真空，整只管子象一只十分细长的热水瓶胆，这种集热管需要用热膨胀系数很小的耐热玻璃制作，且工艺较复杂，成本很高，在使用的过程中，由于冰雹、飞石等原因，一旦外管破裂则整只管子报废，且吸热面积小、热利用率不高。现有的太阳能热水器的太阳能集热管是在集热水箱的下面的，热水是在上面的，这样的太阳能热水器是很容易损坏的。

三、发明内容

本发明的目的是要解决上述太阳能集热器的不足，提供一种太阳能集热管安装在蓄热水箱上方的太阳能热水器，使其具有制造工艺简单、启动快、成本较低、使用可靠、吸热面积宽、热利用率高和防腐蚀性等特点。

本发明的目的是采用如下方案实现的：一种太阳能集热管安装在蓄热水箱上方的太阳能热水器，它包括太阳能集热管、蓄热水箱和进出水管，其特点是：所述太阳能集热管是由内、外管组成的真空管，内管上有内翅片和外翅片，太阳能集热管内有超导液和毛细管，毛细管上有翅片，毛细管两端固定有橡皮头；所述太阳能集热管安装在蓄热水箱上方，蓄热水箱内有换热盘管及蓄热润滑乳化液。

上述太阳能集热管安装在蓄热水箱上方，且伸入蓄热水箱内的太阳能集热管的内管上有外翅片，内管上的外翅片增大了蓄热水箱内蓄热润滑乳化液的加热面积；设置在内管上的内翅片则由内、外管围在真空空间内，且内翅片上涂有蓄热涂料，此内翅片及蓄热涂料增大了太阳能集热管的受热及吸热面积，用来最大限度的吸收太阳能。

上述装置在太阳能集热管内的毛细管上有翅片，用来增大受热面积，毛细管两端均固定有橡皮头，橡皮头能起到保护的作用，能有效防止毛细管与内管之间的摩擦与相撞。

上述太阳能集热管与蓄热水箱相交处垫有橡皮圈，用来保护太阳能集热管及蓄热水箱，以及防止蓄热水箱内的蓄热润滑乳化液外漏。

本发明采用上述方案的有益效果是：1)该系统启动快，传热性能好，热管内工质少，启动快，在天气阴晴多变的情况下仍然能够产生热水。热管还具有单向传热的热二极管性能，可以防止夜间和阴天的热量倒流；2)该系统有防腐蚀性，防结垢通过合理地选择热管的管材、工质材料，使其能长期相容，可避免一般管板式平板集热器存在的管内腐蚀和结垢问题；3)成本较低，太阳集热器一般采用真空双层热管，不用管芯，比普通热管的成本要低廉得多；4)吸热面积宽、热利用率高；5)热管可以采用多级安装，当1根热管损坏时，不会导致整个集热系统的失效，当一片集热器或一根热管发生泄露时，不会导致整个集热系统的失效，从而克服了真空管集热器因一支管子损坏而导致整个集热器无法使用的弊端；6)环保节能，太阳能集热器和使用该集热器的供热系统以太阳能作为动力源，无公害，无污染，是绿色环保型能源的首选。

四、附图说明

图1是本发明太阳能热水器的立体结构示意图；

图2是本发明中太阳能集热管的主剖视图；

图3是本发明太阳能热水器的主剖视图；

图4是图3中节点I的放大图；

对各幅附图中的标号说明如下：1-太阳能集热管；1a-外管；1b-内管；1c-内翅片；1d-外翅片；2-蓄热水箱；2a-橡皮圈；2b-蓄热润滑乳化液；3-进出水管；3a-进水管；3b-换热盘管；3c-出水管；4-毛细管；4a-橡皮头；4b-翅片；5-超导液。

五、具体实施方式

下面结合附图对本发明太阳能集热管安装在蓄热水箱上方的太阳能热水器的具体实施方式作详细描述。

如图1、3所示，为本发明太阳能集热管1安装在蓄热水箱2上方的太阳能热水器的结构图，它包括太阳能集热管1、蓄热水箱2和进出水管3，其特点是：所述太阳能集热管1是由内、外管(1b、1a)组成的真空管，内管1b上有内翅片1c和外翅片1d，太阳能集热管1内有超导液5和毛细管4，毛细管4上有翅片4b，毛细管4两端固定有橡皮头4a；所述太阳能集热管1安装在蓄热水箱2上方，蓄热水箱2内有换热盘管3b及蓄热润滑乳化液2b。

如图2、3所示，太阳能集热管1安装在蓄热水箱2上方，且伸入蓄热水箱2内的太阳能集热管1的内管1b上有外翅片1d，内管1b上的外翅片1d增大了蓄热水箱2内蓄热润滑乳化液2b的加热面积；设置在内管1b上的内翅片1c则由内、外管(1b、1a)围在真空空间内，且内翅片1c上涂有蓄热涂料，此内翅片1c及蓄热涂料增大了太阳能集热管1的受热及吸热面积，用来最大限度的吸收太阳能。

如图3所示，装置在太阳能集热管1内的毛细管4上有翅片4b，用来增大受热面积，毛细管4两端均固定有橡皮头4a，橡皮头4a能起到保护的作用，能有效防止毛细管4与内管1b之间的摩擦与相撞。

如图4所示，太阳能集热管1与蓄热水箱2相交处垫有橡皮圈2a，用来保护太阳能集热管1及蓄热水箱2，以及防止蓄热水箱2内的蓄热润滑乳化液外漏。

本发明太阳能集热管1安装在蓄热水箱2上方的太阳能热水器的操作过程如下：

太阳光照在太阳能集热管1上，由装置在内管1b上的内翅片1c及蓄热涂料吸收及蓄存太阳能，蓄存在内翅片1c及蓄热涂料上的太阳能穿过内管1b给在太阳能集热管1内的毛细管4加热，并用翅片4b增大毛细管4的受热面积，加热后的毛细管4把超导液从下往上吸，由下往上的超导液在毛细管4内蒸发，蒸发后的热量则散发在太阳能集热管1内，由于太阳能集热管1是真空管，热量不会散失，越来越多的热量则聚集在太阳能集热管1内，伸入蓄热水箱2内的太阳能集热管1就给蓄热水箱2内的蓄热润滑乳化液2b加热，并用外翅片1d增加蓄热润滑乳化液2b的加热面积，使蓄热润滑乳化液2b快速升温并蓄存热量，同时自来水由进出水管3的进水管3a进入装置在蓄热水箱内的换热盘管3b内，此时蓄存在蓄热润滑乳化液2b的热量就对自来水进行加热，加热好的自来水流到出水管3c备用。

Claims (4)

1.一种太阳能集热管(1)安装在蓄热水箱上(2)方的太阳能热水器，它包括太阳能集热管(1)、蓄热水箱(2)和进出水管(3)，其特点是：所述太阳能集热管(1)是由内、外管(1b、1a)组成的真空管，内管(1b)上有内翅片(1c)和外翅片(1d)，太阳能集热管(1)内有超导液(5)和毛细管(4)，毛细管(4)上有翅片(4b)，毛细管(4)两端固定有橡皮头(4a)；所述蓄热水箱(2)内有换热盘管(3b)及蓄热润滑乳化液(2b)。

2.根据权利要求1所述的太阳能集热管(1)安装在蓄热水箱上(2)方的太阳能热水器，其特征是：所述太阳能集热管(1)安装在蓄热水箱(2)上方，且伸入蓄热水箱(2)内的太阳能集热管(1)的内管(1b)上有外翅片(1d)，内管(1b)上的外翅片(1d)增大了蓄热水箱(2)内蓄热润滑乳化液(2b)的加热面积；设置在内管(1b)上的内翅片(1c)则由内、外管(1b、1a)围在真空空间内，且内翅片(1c)上涂有蓄热涂料，此内翅片(1c)及蓄热涂料增大了太阳能集热管(1)的受热及吸热面积，用来最大限度的吸收太阳能。

3.根据权利要求1所述的太阳能集热管(1)安装在蓄热水箱上(2)方的太阳能热水器，其特征是：在太阳能集热管(1)内的毛细管(4)上有翅片(4b)，用来增大受热面积，毛细管(4)两端均固定有橡皮头(4a)，橡皮头(4a)能起到保护的作用，能有效防止毛细管(4)与内管(1b)之间的摩擦与相撞。

4.根据权利要求1所述的太阳能集热管(1)安装在蓄热水箱上(2)方的太阳能热水器，其特征是：所述太阳能集热管(1)与蓄热水箱(2)相交处垫有橡皮圈(2a)，用来保护太阳能集热管(1)及蓄热水箱(2)，以及防止蓄热水箱(2)内的蓄热润滑乳化液(2b)外漏。

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