CN103277909B - 供饮用水的太阳能收集装置 - Google Patents

Abstract

供饮用水的太阳能收集装置，主要由全玻璃真空集热管、管口塞、联集水管、联集气管、导气管、水位控制装置、进水阀、出水龙头、电加热棒、框架组成；各管口塞紧固于各集热管口内，支气管、支水管、电加热棒分别插入管口塞的圆孔内，联集水管的一端接出水龙头，另一端接进水阀，进水阀的另一端与连接管一端连接，连接管的另一端与小水箱的出水口连接，小水箱的进水口接浮球阀，浮球阀的另一端与自来水管连接。其主要特征在于：集热管的管口朝下、纵向并列紧密排布，组成块状集热器；集热管的背光面设反光层；联集管设支管。优点：能提供优质的饮用水；单位面积太阳能利用率高；体积小、安装方便。

Description

供饮用水的太阳能收集装置

技术领域

本发明属于太阳能利用技术领域，特别涉及到一种供饮用水的太阳能收集装置。

背景技术

利用太阳能热水做餐或太阳能开水饮用，能节约加热时间，节省大量能源。现行技术制成的全玻璃真空集热管太阳能热水器，因不能排尽管内的水和堆积的水圬，难以提供新鲜、卫生的做餐用热水和饮用开水。另外，现行技术制成的全玻璃真空集热管太阳能热水器，只能提高水温而不能改变水质，以上原因影响了全玻璃真空集热管太阳能热水器在节能领域的应用。

发明内容

本发明的目的：克服上述太阳能热水器的不足，提供一种供饮用热水、开水或蒸馏水的太阳能收集装置。

本发明的技术方案；本发明主要由全玻璃真空集热管、管口塞、联集水管、联集气管、导气管、水位控制装置、手动进水阀、温度显示器、出水龙头、电加热棒、框架组成。其中，联集水管设有与其一体、相通、管中心轴同平面、且与集热管排布相配的支水管，联集气管设有与其一体、相通、管中心轴同平面、且与集热管排布相配的支气管。全玻璃真空集热管管口朝下、纵向并列排布，管间只留有管子膨胀所需缝隙，四周用框架固定后成为一块集热器；集热管的对光面接收太阳光，背光面喷有反光层或银镜反应形成的反光层，并在反光层外设保护层，这样能收集集热管间穿过的阳光，同时减少集热管的热损。管口塞采用食品级、耐温、成型后有弹性的硅橡胶制成，其直径略大于集热管口径，塞入集热管口后所产生的弹力将其紧固于集热管口内，并通过联集水管、联集气管由底槽顶住，防止管口塞外滑；在同一管口塞上设有供支水管、支气管、电加热棒插入的圆孔三个，支水管、支气管、电加热棒的外径略大于各对应孔径，并能紧密地插入各孔内。导气管顶端比集热管内的水达到沸腾时的液面高，其目的是防止导气管对集热管内水形成虹吸。联集气管的管径大于支气管的管径，使冷凝水流及气流畅通无堵，而联集水管的管径等于或大于支水管的管径。水位控制装置由小水箱和浮球阀组成，小水箱设进水口和出水口，水位控制装置将集热管内水沸腾时的液面控制在比导气管顶端低；为防集热管进水时炸管，与小水箱出水口相连的连接管的口径等于或小于支水管的口径，达到限流作用，降低集热管进水速度。框架设有顶盖、底槽，二者通过连杆组为一体；底槽设有进水口、出水口、保温层，底槽的出水口高出联集气管上表面，制取蒸馏水时冷却水从底槽进水口流入，从出水口流出；为保护集热管口及底，在集热管口及底设弹性垫块。温度显示器设有温度探头和水沸腾时声提示功能，探头安装在任一管口塞上，该管口塞需增设一个安装孔。

本发明各部件之间的连接：各管口塞紧固于各集热管口内，联集气管的支气管、联集水管的支水管、电加热棒分别插入管口塞所设的圆孔内，联集水管的一端接出水龙头，另一端接手动进水阀，手动进水阀的另一端与连接管一端连接，连接管的另一端与小水箱出水口连接，小水箱的进水口接浮球阀，浮球阀的另一端与自来水管连接；导气管底端插入联集气管的支气管内，插入处设密封套；温度显示器的探头插入管口塞所设的安装孔内。

取热水或开水时，先关闭手动进水阀，后打开出水龙头，取水结束再开启手动进水阀，此时，水位控制装置将集热管自动补水至设定水位；当集热管内水温全部达到沸腾时，温度显示器发声提示水开，水未开时显示热水的温度。制取蒸馏水时，由于集热管内受热后的水密度减小而上升，至使集热管内的水温上部高于下部的水温，且越到底部温度越低，上部的水沸腾时，下部的水温沒有达到沸腾的温度，而水蒸气从导气管的顶端倒流至底端，并与集热管内下部水进行热交換，将水蒸气冷却成液态水，流至联集气管后得到蒸馏水，蒸馏后的母液从出水龙头放出；若要提高冷凝效果，冷却水从底槽进水口流入、出水口流出。在太阳光强度达不到使用要求时启用电加热。

上述技术方案中：；集热器安装可采用壁挂或用支架斜置；若要收集大面积太阳能，可采用多块集热器拼装。

本发明的优点：1、能排尽集热管内水，且管内不会形成水圬堆积，为日常生活提供优质饮用水。2、集热管密布排列，且背光面有反光层，单位面积太阳能利用率得到提高。3、不设联集箱和储热水箱，重量轻、体积小、成本低、便于安装。4、可用于海水淡化，改变水质。5、无需电源也能使用，适用范围广。

附图说明

图1是本发明及实施例的结构示意图。

图2是本发明及实施例的各集热管、管口塞、联集水管及其支水管、联集气管及其支气管、电加热棒连接示意图。

图3是联集水管及其支水管和联集气管及其支气管立体示意图。

图4是图2的A-A剖面示意图。

图中，1.顶盖，2.全玻璃真空集热管，3.导气管，4.连杆，5.管口塞，6.联集气管，7.出水龙头，8.底槽，9.联集水管，10.支水管，11.温度显示器，12.温度探头，13.手动进水阀，14.连接管，15.浮球阀，16.自来水管，17.水位控制装置，18.电加热棒，19.小水箱，20.密封套，21.支气管。

具体实施方式

在图1至图4中，本发明主要由全玻璃真空集热管2、管口塞5、不锈钢联集水管9、不锈钢联集气管6、不锈钢导气管3、水位控制装置17、手动进水阀13、温度显示器11、出水龙头7、电加热棒18、框架组成。其中，联集水管9设有与其一体、相通、管中心轴同平面、且与集热管排布相配的支水管10，联集气管6设有与其一体、相通、管中心轴同平面、且与集热管排布相配的支气管21。全玻璃真空集热管2管口朝下、纵向并列排布，管间只留有管子膨胀所需缝隙，四周用框架固定后成为一块集热器；全玻璃真空集热管2的外径70毫米、长度2000毫米；集热管的对光面接收太阳光，背光面喷有反光层，并在反光层外设保护层，这样能收集集热管间穿过的阳光，同时减少集热管的热损。管口塞5园柱型，高30毫米，采用食品级、耐温、成型后有弹性的硅橡胶制成，其直径大于集热管口内径，利用硅橡胶在受力挤压时产生形变将其塞入集热管管口内，并依靠弹力将其紧固在集热管口内，再通过联集水管9、联集气管6，由框架的底槽8顶住，防止管口塞5外滑。在同一管口塞5上设有直径分别是8毫米、6毫米、4毫米圆孔各一个，而外径分别是10毫米、8毫米、6毫米的支水管10、支气管21、电加热棒18依次插入上述圆孔内，支水管10、支气管21长度分别是30毫米、40毫米。导气管3的顶端比集热管内水达到沸腾时的液面高。水位控制装置17由小水箱19和浮球阀15组成，水位控制装置17将集热管内水沸腾时的液面控制在比导气管3顶端低。为防集热管进冷水时炸管，连接管14采用4毫米口径管，达到限流作用，降低集热管进水速度。框架设有顶盖1、底槽8，二者通过连杆4组合成一体；底槽8设有进水口、出水口和保温层(图中未画)，底槽8的出水口比联集气管6上表面高，制取蒸馏水时冷却水从底槽8进水口流入，从出水口流出；集热管口、底设弹性垫块(图中未画)；温度显示器11设有温度探头12和水沸腾时声提示功能，温度探头12安装在任一管口塞5上。

本发明各部件之间的连接：各管口塞5紧固于各集热管口内，联集气管6的支气管21、联集水管9的支水管10、电加热棒18分别插入管口塞5所设的圆孔内，联集水管9的一端接出水龙头7，另一端接手动进水阀13，手动进水阀13的另一端与连接管14一端连接，连接管14的另一端与小水箱19出水口连接，小水箱19的进水口接浮球阀15，浮球阀15的另一端与自来水管16连接；导气管3底端插入联集气管6的支气管21内，插入处设密封套20，温度显示器11的探头12插入管口塞5所设的安装孔内。

取热水或开水时，先关闭手动进水阀13，后打开出水龙头7，取水结束再开启手动进水阀13，此时，水位控制装置17将集热管自动补水至设定水位；当集热管内水温达到沸腾时，温度显示器11发声提示水开，水未开时显示热水的温度。制取蒸馏水时，由于集热管内受热后的水密度减小上升，至使集热管内的水温上部高于下部的水温，且越到底部温度越低，上部的水沸腾时，下部的水温沒有达到沸腾的温度，而水蒸气从导气管3的顶端倒流至底端时，集热管内下部水将水蒸气冷却成液态水，流至联集气管6后得到蒸馏水，蒸馏后的母液从出水龙头7放出；若要提高冷凝效果，冷却水从底槽8进水口流入、出水口流出。在太阳光强度达不到使用要求时，启用电加热。

Claims (3)

1.供饮用水的太阳能收集装置，主要由全玻璃真空集热管、管口塞、联集水管、联集气管、导气管、水位控制装置、手动进水阀、温度显示器、出水龙头、电加热棒、框架组成；各管口塞紧固于各集热管口内，联集气管的支气管、联集水管的支水管、电加热棒分别紧密插入管口塞所设的圆孔内，联集水管的一端接出水龙头，另一端接手动进水阀，手动进水阀的另一端与连接管一端连接，连接管的另一端与小水箱的出水口连接，小水箱的进水口接浮球阀，浮球阀的另一端与自来水管连接；温度显示器的探头插入管口塞所设安装孔内；其特征在于：全玻璃真空集热管的管口朝下、纵向并列排布、管间只留有管子膨胀所需缝隙，四周用框架固定成为块状集热器；集热管的背光面喷有反光层或银镜反应形成的反光层，并在反光层外设保护层；设在集热管内的导气管顶端比集热管内的水沸腾时的液面高；导气管底端插入联集气管的支气管内，插入处设密封套；联集水管设有与其一体、相通、管中心轴同平面、且与集热管排布相配的支水管，联集气管设有与其一体、相通、管中心轴同平面、且与集热管排布相配的支气管；框架设有底槽，底槽设有进水口和出水口；联集气管的管径大于支气管的管径，联集水管的管径等于或大于支水管的管径；连接管口径等于或小于支水管口径；水位控制装置由浮球阀、小水箱组成；集热管的管口内设有电加热棒。

2.根据权利要求1所述的供饮用水的太阳能收集装置，其特征在于：集热器安装采用壁挂方式，或者斜置在支架上。

3.根据权利要求1所述的供饮用水的太阳能收集装置，其特征在于：收集太阳能的集热器，根据集热面积的要求，采用单块集热器，或者用多块集热器拼装成大面积太阳能集热器。