CN102901239A - 一种太阳能热水器 - Google Patents

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徐少凡
朱彩云
李进
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Abstract

本发明公开了一种太阳能热水器，该热水器的特点是热板背后焊接的铜管内部填充有沸点在20至55℃的导热介质，且铜管采用截面为方形的管，下面一部分焊接在吸热板的背面，上面一部分伸进储热水箱内部。内部充有介质的方铜管相当于一根热管，而且与吸热板的接触面积更大，降低了太阳能热水器的集热器部分热损失，并提高了整个系统的热反应速度和抗冻能力。

Description

一种太阳能热水器
技术领域
本发明涉及太阳能热利用领域，特指一种吸热体由若干根方形管紧密并排制成的平板太阳能热水器。
背景技术
太阳能热水器是一种利用太阳能做为能源加热水或传热介质的太阳能利用装置。现有的太阳能热水器产品中以真空管型太阳能热水器和平板型太阳能热水器最具有代表性。真空管集热器吸热部件为真空管，热损失小。与真空管型太阳能热水器相比，平板型太阳能热水器具有结构简单、阳光拦截面积大、密封要求低、不需防冻、工质便宜、响应快等优点。但也存在热损失大、集热效率低等缺点。如何进一步提高太阳能热水器的集热效率，一直是科研人员追求的目标。
平板型太阳能热水器主要由透明盖板、吸热板、铜管、保温壳体四部分组成。工作时，涂有选择性吸收涂层的吸热板将太阳辐射转化为热能，热量通过导热传给铜管中流动的介质。现有的平板太阳能集热器多使用混有部分水的丙酮或乙二醇作为导热介质，由于介质粘度比较高，导致流动不畅，换热效率较低。
为解决这一问题，可以采用沸点比较低的导热介质，使介质在铜管内部吸热汽化，变为容易流动的气流，将热量带入水箱。同时由于介质的汽化潜热远大于显热，传送热量的能力更高。
但是采用沸点较低的导热介质时，由于传统的平板热水器铜管的管间距较大，使得吸热板上有一部分面积的热量无法被带走。这一问题可以通过优化设计热水器集热器的吸热部分解决。
发明内容
本发明提出的目的在于进一步提高太阳能热水器的热效率，降低热水器的热损失，为达到这一目的，构成吸热体的方形管内部充有沸点在30至67摄氏度的导热介质。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：太阳能热水器由保温壳体、吸热体、透明盖板、进口集管、出口集管、储热水箱组成,其特征是：吸热体由若干根方形管紧密并列制成，方形管的两端分别接有进口集管和出口集管，进口集管位于下方，出口集管位于上方。储热水箱内部装有发热内胆，发热内胆与进口集管及出口集管通过管道相连。发热内胆内部的介质喷口高于介质回流口。吸热体正面镀有选择性吸收涂，并包裹在保温壳体与透明盖板构成的外壳内。
本发明与传统的平板太阳能集热器相比有三项优点：一是使用沸点低的导热介质，使导热方式由显热循环导热变为潜热循环导热，介质的相变过程使循环更加迅速，换热速度更快；二是介质的沸点较低，使集热器具有低温启动和抗冻能力，并使集热器运行时温度更低，降低了热散失；三是采用方形管构成的集热体省去了传统的通过与平板的焊接过程，降低了热阻，增加了导热面积。
附图说明
下面结合附图，对本发明作进一步说明。
图1是该热水器的外观示意图。
图2是该热水器的吸热体正面示意图。
图3是该热水器的吸热体A-A剖面图。
图4是该热水器的储热水箱剖面示意图。
图中所标部位分别为：1、保温壳体；2、储热水箱；3、吸热体；4、进口集管；5、出口集管；6、介质喷口；7、介质回流口；8、发热内胆。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的实施方式作说明。
吸热体3正面镀有选择性吸收涂层，吸收阳光转化为热能，加热方形管内部的介质，介质吸热汽化后经过出口集管5由介质喷口6进入发热内胆8，并放热液化。液化后的介质经过介质回流口7由进口集管4回到吸热体3。

Claims (3)

1.一种太阳能热水器，该热水器由保温壳体（1）、透明盖板、储热水箱（2）、吸热体（3）、进口集管（4）、出口集管（5）组成，其特征是：吸热体（3）由若干根方形管紧密并列制成，方形管的两端分别接有进口集管（4）和出口集管（5），进口集管（4）位于下方，出口集管（5）位于上方。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征是：方形管内部充有沸点在30至67摄氏度之间的导热介质。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征是：储热水箱（2）内部装有发热内胆（8），发热内胆（8）与进口集管（4）及出口集管（5）通过管道相连，发热内胆（8）内部的介质喷口（6）高于介质回流口（7）。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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