CN110715457A - 一种节能型太阳能热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能型太阳能热水器，其特征在于：分离室位于加热箱的下方，蒸发管固定在分离室的下部，蒸发管的上端插入到分离室内，蒸发管的上端为开口结构、下端为封口结构，蒸发管的外侧喷涂有吸热涂层，蒸发管的内壁上固定有纤维材料的编织物层，蒸发管的外侧设有玻璃管，玻璃管的上端与固定管相连接，固定管固定在分离室的底部，分离室的内腔中固定有水平方向的气液分离挡板，分离室的上部与蒸汽出口管的进口相连接，蒸汽出口管的出口与蛇形的冷凝管的进口相连接，冷凝管固定在加热箱内，冷凝管的出口与回流管的进口相连接，回流管的底部出口与分离室的底部进液口相连接，本发明具有能源利用效率高、节能环保的优点。

Description

一种节能型太阳能热水器
技术领域
本发明属于太阳能热水器技术领域，具体涉及一种节能型太阳能热水器。
背景技术
现有的太阳能热水器主要包括太阳能集热板和储水箱，此种太阳能集热板吸收太阳能并将其加热冷水，通过循环将热水储存在储水箱内备用。现有的太阳能热水器通过中间介质实现热量的传递，中间介质的传输过程和换热过程中，温度降温速率快，热能利用效率较低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种节能型太阳能热水器。
一种节能型太阳能热水器，包括加热箱、分离室、蒸发管，其特征在于：所述分离室位于加热箱的下方，所述蒸发管的数量为多组，所述蒸发管固定在分离室的下部，所述蒸发管的上端插入到分离室内，所述蒸发管的上端为开口结构、下端为封口结构，所述蒸发管的外侧喷涂有吸热涂层，所述蒸发管的内壁上固定有纤维材料的编织物层，所述蒸发管的外侧设有玻璃管，所述玻璃管的上端与固定管相连接，所述固定管固定在分离室的底部，所述分离室的内腔中固定有水平方向的气液分离挡板，所述气液分离挡板上设有若干个小孔，所述分离室的上部与蒸汽出口管的进口相连接，所述蒸汽出口管的出口与蛇形的冷凝管的进口相连接，所述冷凝管固定在加热箱内，所述冷凝管的出口与回流管的进口相连接，所述回流管的底部出口与分离室的底部进液口相连接。
优选地，所述吸热涂层为铝氮铝涂层。
优选地，所述加热箱的底部固定有冷水进口，所述加热箱的顶部固定有热水出口，所述加热箱内固定有折流板。
优选地，所述蒸发管的上部设有水平方向的通孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明在使用时，投入运行前，需要将分离室抽真空，然后注入乙醇，使用时，蒸发管吸收太阳能，使得蒸发管内的酒精蒸发成气态，气态酒精经过气液分离挡板实现气液分离，酒精蒸汽沿蒸汽出口管进入冷凝管中，冷水从冷水进口进入，冷水与冷凝管内的酒精蒸汽换热，酒精蒸汽冷凝成液态，水被加热成热水，热水从热水出口排出，液态酒精从回流管进入分离室中，液态酒精从蒸发管上端流入到蒸发管内。本发明通过酒精作为载热体，且酒精通过冷凝的方式与水进行换热，能够有效提高载热体与水之间的温差，强化传热，能够有效提高热能利用效率，达到节能环保的效果。
附图说明
图1为本发明一种节能型太阳能热水器的结构示意图。
图2为图1中A处的局部放大示意图。
图中，1、加热箱，2、热水出口，3、冷凝管，4、折流板，5、冷水进口，6、蒸汽出口管，7、分离室，8、气液分离挡板，9、回流管，10、固定管，11、玻璃管，12、吸热涂层，13、蒸发管，14、编织物层。
具体实施方式
参见图1、图2，一种节能型太阳能热水器，包括加热箱1、分离室7、蒸发管13，其特征在于：所述分离室7位于加热箱1的下方，所述蒸发管13的数量为多组，所述蒸发管13固定在分离室7的下部，所述蒸发管13的上端插入到分离室7内，所述蒸发管13的上端为开口结构、下端为封口结构，所述蒸发管13的外侧喷涂有吸热涂层12，所述蒸发管13的内壁上固定有纤维材料的编织物层14，所述蒸发管13的外侧设有玻璃管11，所述玻璃管11的上端与固定管10相连接，所述固定管10固定在分离室7的底部，所述分离室7的内腔中固定有水平方向的气液分离挡板8，所述气液分离挡板8上设有若干个小孔，所述分离室7的上部与蒸汽出口管6的进口相连接，所述蒸汽出口管6的出口与蛇形的冷凝管3的进口相连接，所述冷凝管3固定在加热箱1内，所述冷凝管3的出口与回流管9的进口相连接，所述回流管9的底部出口与分离室7的底部进液口相连接。
所述吸热涂层12为铝氮铝涂层。加热箱1的底部固定有冷水进口5，所述加热箱1的顶部固定有热水出口2，所述加热箱1内固定有折流板14。蒸发管13的上部设有水平方向的通孔。
折流板14由多跟相互平行的光杆和穿在光杆上的压力膜构成，压力膜的端部连接在柔性钢丝上，柔性钢丝封闭成的环形，封闭的环形柔性钢丝一端卷绕在从动辊上，另一端卷绕在主动辊上，主动辊由电机驱动，电机安装在加热箱1的外部，主动辊和从动辊安装在加热箱1的内部，压力膜的主体是由柔性膜材料(橡胶材料、硅胶材料均可实现)制成，主体上设置有扁平的气囊，气囊内部设置有压力传感器，压力传感器检测的参数为气压，通过设定好的PLC实现气囊内的压力参数与电机的联动控制(该过程为现有技术，此处不再赘述)，本实施例的技术点在于设计一种新型的折流板，现有的折流板只是一块能够改变液体流向的挡板，无法根据需要自动调控水流方向，从而控制水温。
本实施例的原理是，常态下，压力膜是平展开的，此时对水流到阻挡作用最大，使水流充分与冷凝管3接触，能提高换热时间，从而提高水温；但当水温过高时，气囊内的压力会增大，压力数据达到设定值时，PLC会控制电机运转，通过柔性钢丝将压力膜拉向一端，从而缩小折流板14对水流的阻挡面积(即缩短了水流路径)，从而缩短换热时间，以控制水温不会过高。本实施例检测压力的方式，由于气囊可在压力膜的主体上均布很多，不仅可以用于检测温度，还可以用于检测水流速度，压力膜上的气囊以加热箱1进水端为参考点，由近及远的检测到的压力是越来越小的，检测到的这种压力差值主要是由水流影响导致的，当加热箱1进水端的水流过快时，由水流影响的这种压力差值也会增大，此时PLC就会控制压力膜平展开，提高对水流的阻挡力度。
本发明的工作原理是：
本发明在使用时，投入运行前，需要将分离室7抽真空，然后注入乙醇，使用时，蒸发管13吸收太阳能，使得蒸发管13内的酒精蒸发成气态，气态酒精经过气液分离挡板8实现气液分离(气通液不通)，酒精蒸汽沿蒸汽出口管6进入冷凝管3中，冷水从冷水进口5进入，冷水与冷凝管3内的酒精蒸汽换热，酒精蒸汽冷凝成液态，水被加热成热水，热水从热水出口2排出，液态酒精从回流管9进入分离室7中，液态酒精从蒸发管13上端流入到蒸发管13内。本发明通过酒精作为载热体，且酒精通过冷凝的方式与水进行换热，能够有效提高载热体与水之间的温差，强化传热，能够有效提高热能利用效率，达到节能环保的效果。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种节能型太阳能热水器，包括加热箱(1)、分离室(7)、蒸发管(13)，其特征在于：所述分离室(7)位于加热箱(1)的下方，所述蒸发管(13)的数量为多组，所述蒸发管(13)固定在分离室(7)的下部，所述蒸发管(13)的上端插入到分离室(7)内，所述蒸发管(13)的上端为开口结构、下端为封口结构，所述蒸发管(13)的外侧喷涂有吸热涂层(12)，所述蒸发管(13)的内壁上固定有纤维材料的编织物层(14)，所述蒸发管(13)的外侧设有玻璃管(11)，所述玻璃管(11)的上端与固定管(10)相连接，所述固定管(10)固定在分离室(7)的底部，所述分离室(7)的内腔中固定有水平方向的气液分离挡板(8)，所述气液分离挡板(8)上设有若干个小孔，所述分离室(7)的上部与蒸汽出口管(6)的进口相连接，所述蒸汽出口管(6)的出口与蛇形的冷凝管(3)的进口相连接，所述冷凝管(3)固定在加热箱(1)内，所述冷凝管(3)的出口与回流管(9)的进口相连接，所述回流管(9)的底部出口与分离室(7)的底部进液口相连接。
2.如权利要求1所述的一种节能型太阳能热水器，其特征在于：所述吸热涂层(12)为铝氮铝涂层。
3.如权利要求1所述的一种节能型太阳能热水器，其特征在于：所述加热箱(1)的底部固定有冷水进口(5)，所述加热箱(1)的顶部固定有热水出口(2)，所述加热箱(1)内固定有折流板(14)。
4.如权利要求1所述的一种节能型太阳能热水器，其特征在于：所述折流板(14)由多跟相互平行的光杆和穿在光杆上的压力膜构成，压力膜的端部连接在柔性钢丝上，柔性钢丝封闭成的环形，封闭的环形柔性钢丝一端卷绕在从动辊上，另一端卷绕在主动辊上，主动辊由电机驱动，电机安装在加热箱(1)的外部，主动辊和从动辊安装在加热箱(1)的内部，所述压力膜的主体是由柔性膜材料制成，主体上设置有扁平的气囊，气囊内部设置有压力传感器，压力传感器检测的参数为气压，通过设定好的PLC实现气囊内的压力参数与电机的联动控制。
5.如权利要求1所述的一种节能型太阳能热水器，其特征在于：所述蒸发管(13)的上部设有水平方向的通孔。
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