CN104990287A - 抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器 - Google Patents

抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器 Download PDF

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Abstract

抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器是以相变材料为蓄热介质的太阳能热水器，解决的是现有的相变蓄热太阳能热水器成本高，导热效率低的问题。包括全玻璃太阳能真空集热管、联箱、支架，联箱上设置有进水口和出水口，此外还设置有相变材料充注口；在全玻璃太阳能真空集热管内装有相变材料；翅片管换热器设置在全玻璃太阳能真空集热管内，翅片管换热器几乎充满整个真空管并与真空管的内壁紧密接触；在真空管的上部留有少许相变材料的膨胀空间。本发明由于利用相变材料为蓄热介质，其蓄热能力是水的几倍或者更高，可以存储更多的热量的特点。由于取消了蓄热箱，直接将相变材料装在真空管内，从而大大降低成本。全玻璃太阳能真空集热管直接将转化的热能传给蓄热介质，热效率高；真空管不承压而热水仍然以承压方式出水。

Description

抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器
技术领域
    本发明涉及一种抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器，属于太阳能热水器领域。
背景技术
    现有的平板太阳能热水由平板集热器，储热水箱，支架，连接管道，控制部件等组成。其中储热水箱成本较高，占了总成本的一大部分。另外还存在以下缺点：一是水箱安装复杂，体积较大占空间。二是平板集热器与水箱连接、水箱与用户用水连接管路较多，管路热损较多。三是系统维护麻烦。四是系统各部件安装凌乱不美观。
发明内容
    本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单合理、储热量大、供热水充足、保温性能好、体积小、安全高效的抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器。
    本发明解决上述技术问题采用的技术方案时：该抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器包括一带有开口的边框外壳，所述边框外壳内四壁设置有保温层，所述边框外壳的开口上设置有玻璃盖板，所述保温层内从上至下依次设置有吸热板芯、超导热管、相变储热材料层，相变储热材料层中设置有热水盘管，所述热水盘管的两端分别连接冷水入水管和热水出水管，所述吸热板芯、超导热管之间设置有导热硅胶，所述超导热管、相变储热材料层之间设置有隔热材料层，所述超导热管的冷凝端和相变储热材料层接触。采用这种结构可以让太阳光通过玻璃盖板照射到吸热板芯上，吸热板芯把热量通超导热管传递给相变储热材料，相变材料通过相变储存热量。当使用热水时，冷水从热水盘管进口进入，在管内流动，通过铜管管壁吸收相变储热材料中的热量从而加热，加热后热水从热水盘管出口流出供用户使用，采用导热硅胶提高了述吸热板芯、超导热管的导热效率。采用隔热材料，本抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器可保持较好的吸热效果，又存在良好保温效果，以使得框体下方的相变材料的可保持很大的储热量。
    本发明所述相变储热材料层内还设置有碳纤维辅助电加热模块。
    本发明所述超导热管等距离间隔排布，每个超导热管设有2~3个冷凝端。
    本发明所述相变储热材料层内还设置有感温探头。
    本发明所述边框外壳采用铝制边框，热水盘管采用铜材制成。
    本发明所述超导热管采用无机扁平超导热管。
    本发明与现有技术相比具有以下优点：结构简单合理、吸热板通过导热硅胶固定超导热管，超导热管设有冷凝端，冷凝端与相变储热材料接触，相变储热材料接触设置在框体的下方，且相变储热材料与超导热管之间通过隔热材料隔开，采用这种结构使得超导热管的吸热面积较大，吸热效果较好，通过冷凝端与相变材料储热，并采用隔热手段，使用即保持较好的吸热效果，又存在良好保温效果，同时由于框体下方的相变材料的可保持很大的储热量，供热温度高，出热水量大，可实现真正的无水箱的集热器，集集热、储热、换热为一体，整体安装方便，体积小，节约空间，降低成本，省去了水箱，实现了防冻。
附图说明
    图1为本发明实施例主视剖面的结构示意图。
    图2为本发明实施例俯视的结构示意图。
    图3本发明实施例立体局部剖视结构示意图。
    下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
具体实施方式
    参见图1～图3，本实施例抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器，包括一带有开口的铝制边框外壳10，边框外壳10内四壁设置有保温层9，边框外壳10的开口上设置有玻璃盖板1，保温层9内从上至下依次设置有吸热板芯2、导热硅胶3、无机扁平超导热管4、相变储热材料层6，相变储热材料层6中设置有热水盘管7，热水盘管7通常采用铜材制成，热水盘管7的两端分别连接冷水入水管和热水出水管。无机扁平超导热管4、相变储热材料层6之间设置有隔热材料层5。无机扁平超导热管4等距离间隔排布，每个无机扁平超导热管4设有2~3个冷凝端。无机扁平超导热管4的冷凝端和相变储热材料层6接触。相变储热材料层6内还设置有碳纤维辅助电加热8模块和感温探头12，碳纤维辅助电加热模块8连接电源接线柱13，电源接线柱13置于控制接线盒11中，感温探头12和电源接线柱13连接电源信号线14。
    虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器，其特征在于：包括一带有开口的边框外壳，所述边框外壳内四壁设置有保温层，所述边框外壳的开口上设置有玻璃盖板，所述保温层内从上至下依次设置有吸热板芯、超导热管、相变储热材料层，相变储热材料层中设置有热水盘管，所述热水盘管的两端分别连接冷水入水管和热水出水管，所述吸热板芯、超导热管之间设置有导热硅胶，所述超导热管、相变储热材料层之间设置有隔热材料层，所述超导热管的冷凝端和相变储热材料层接触。
2.根据权利要求1所述的抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器，其特征在于：所述相变储热材料层内还设置有碳纤维辅助电加热模块。
3.根据权利要求1或2所述的抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器，其特征在于：所述超导热管等距离间隔排布，每个超导热管设有2~3个冷凝端。
4.根据权利要求1或2所述的抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器，其特征在于：所述相变储热材料层内还设置有感温探头。
5.根据权利要求1或2所述的抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器，其特征在于：所述边框外壳采用铝制边框，热水盘管采用铜材制成。
6.根据权利要求1或2所述的抗冻型无水箱高效平板太阳能热水器，其特征在于：所述超导热管采用无机扁平超导热管。
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