CN203837292U - 太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

一种太阳能热水器，包括内胆、外壳、接口和石棉绝热垫。其中，接口包括上水管和排汽管，被安装在内胆中；所述内胆位于外壳内，并使内胆上的连接管装入外壳上的底座；在内胆上的连接管圆周表面依次套装橡胶密封垫、钢垫片和螺母。在内胆与外壳的连接处有石棉绝热垫。在该内胆壳体表面有连接管；在该内胆壳体表面安装有压力表。所述内胆的外径小于外壳的内径，使两者之间形成真空腔。本实用新型补充了现有太阳能热水器只能工作在常压下的不足，提高了太阳能热水器的储能能力，扩大了太阳能热水器的使用范围，可能会成为全球的主要清洁能源。

Description

太阳能热水器

技术领域

本发明涉及太阳能利用领域，具体是一种太阳能热水器。

背景技术

在太阳能利用方面，现有成熟技术有两种：太阳能电池板与太阳能热水器：

太阳能电池板将光能直接转化为电能，太阳能电池板的价格，每平米200美元左右，在晴天太阳光直射下每平方米最大功率大约为14W，在有阳光时可能并不需要用电，因此用太阳能板发电必须配备蓄电池、控制器、逆变器等设备才能使太阳能板具有实用价值。

太阳能真空管利用真空阻断热的传导与对流，使真空管中的水得到加热，再用热水进行工作，太阳能真空管最大的缺点是真空管是玻璃构件不能承受压力，因此所有的太阳能热水器，在水箱上均有一个排气孔，与大气相通，这有利于水箱向外排水，但有了这个孔太阳能热水器中的水只能升到100℃，在水温达到100℃后由于水的蒸发，太阳能真空管收集来的太阳能，又通过传导对流丧失了，这就是这种太阳能热水器的致命缺点。

现有技术中，太阳能热水器的内胆为钢质球形容器可承受较大压强，外壳则是玻璃球形容器有利于热量的射入，由于在内胆与外壳之间抽了真空，因此内胆无法将其热量向外传导，钢质球形容器内的水就会被持续加热，随着内胆中压强的增高水的沸点也会随之升高，水温与压强的关系见附表1

表1

从表1可以看出随着压强的增高水温会持续升高，热能也将被储存在内胆内，如果内胆内的压强为2.7MPa则水温为227℃，如果钢容器的直径为1米，则其容量为500Kg的水，水中储存可失放能量为63500Kc，相当于9Kg标准煤；如果用它取暖则可失放的能量为88500Kc，如果将这些蒸汽在10小时放完，它的功率是7.3KW。下表是功能转化表。

表2功能转化表

综上所述，太阳能热水器只能在常压下工作，无法实现太阳能的无限蓄积，并且仅用于产生热水，不能用于发电。

发明内容

为克服现有太阳能热水器不能持续蓄能的不足，本发明提出了一种太阳能热水器。

本发明包括内胆、外壳、接口和石棉绝热垫。其中，接口被安装在内胆中；所述内胆位于外壳内，并使内胆上的连接管装入外壳上的底座；在内胆上的连接管圆周表面依次套装橡胶密封垫、钢垫片和螺母。在内胆与外壳的连接处有石棉绝热垫。

在该内胆壳体表面有连接管；在该内胆壳体表面安装有压力表。所述内胆的外径小于外壳的内径，使两者之间形成真空腔。所述连接管一端的外表面为螺纹面，另一端端口处的内表面有阀座的安装止口。

所述接口包括阀座、排汽管、单向阀、安全阀、球阀和上水管。阀座的外径与内胆中连接管止口处的内径相同。在阀座上开有两个贯通孔，分别用于安装排汽管和上水管。安全阀安装在该阀座的下表面，并通过阀座上的泄压孔与内胆内腔连通。单向阀安装在阀座上表面，并与所述上水管连接。球阀位于排汽管内。

所述外壳由两个半球壳体通过密封圈组成圆球状壳体。两个半球壳体的连接面均为斜面，当两个半球壳体组成圆球状壳体时，所对接的表面之间形成楔形空间，用于安装密封圈。在所述外壳的外表面有径向凸出的底座，在该底座中心有内胆连接管的安装孔。在外壳上半球顶端有锥形的抽真空孔。所述密封圈的剖面为楔形。

本发明以水为介质，将太阳能转化成热水或者是高压水蒸汽，再用高压水蒸汽来做功。本发明中，内胆为钢质球形容器可承受较大压强，外壳则是玻璃质球形容器，有利于热量的射入，由于在内胆与外壳之间抽了真空，因此内胆无法将其热量向外传导，随着光照时间的加长，钢质球形容器内的水就会被持续加热，钢质球形容器内的水温会持续升高成过热水，由于过热水中储存了很大的能量，打开阀门高压蒸汽就会喷出，用喷出的高压蒸汽取暖、发电等无所不能，如果在钢质球形容器内装的是海水，这时也可实现海水的淡化处理。

本发明补充了现有太阳能热水器只能工作在常压下的不足，提高了太阳能热水器的储能能力，扩大了太阳能热水器的使用范围，可能会成为全球的主要清洁能源。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是内胆的结构示意图；

图4是上半球的结构示意图；

图5是下半球的结构示意图；

图6是密封圈的结构示意图；

图7是接口的结构示意图，其中7a是主视图，7b是俯视图；

图8是连接管的结构示意图。图中：

1.橡胶堵塞；2.上半球；3.内胆；4.密封圈；5.水；6.阀座；7.上水管；8.石棉绝热垫；9.下半球；10.橡胶密封垫；11.钢垫片；12.螺母；13.连接管；14.球阀；15.安全阀；16.单向阀；17.排汽管；18.压力表。

具体实施方式

本实发明是一种太阳能热水器，包括内胆、外壳、接口和石棉绝热垫8。其中，接口被安装在内胆中，所述内胆位于外壳内。在内胆与外壳的连接处有石棉绝热垫8。

所述内胆为圆形钢制压力容器，由两个半球壳体组焊而成。在该内胆壳体表面有连接管13，该连接管的内腔与内胆的内腔连通；在该内胆壳体表面安装有压力表18。所述连接管一端的外表面为螺纹面，另一端端口处的内表面有阀座6的安装止口。所述内胆的外径小于外壳的内径，使两者之间形成真空腔。所述外壳与内胆之间的间距须满足压力表18的安装。

所述接口包括阀座6、排汽管17、单向阀16、安全阀15、球阀14和上水管7。通过阀座6将接口中各零件集成。阀座6的为圆形板件，其外径与内胆中连接管止口处的内径相同。在阀座6上开有两个通孔，分别用于安装排汽管17和上水管7，并且排汽管17穿过阀座6上的通孔，使该排汽管17的两端分别位于阀座6的上表面和下表面；上水管7位于阀座6的下表面，并且该上水管的管口与阀座6上的通孔连通。安全阀15安装在该阀座6的下表面，并通过阀座上的泄压孔与内胆内腔连通。单向阀16安装在阀座上表面，并与所述上水管连接。球阀14位于排汽管17内。

所述外壳包括两个半球壳体，通过密封圈组成圆球状壳体。两个半球壳体的连接面均为斜面，当两个半球壳体组成圆球状壳体时，所对接的表面之间形成楔形空间，用于安装密封圈。在所述外壳的外表面有径向凸出的底座，在该底座中心有内胆连接管的安装孔。组装时，将内胆置于外壳下半球9壳体内，并将内胆上的连接管装入外壳底座上的安装孔内，在内胆上的连接管圆周表面依次套装橡胶密封垫10、钢垫片11和螺母12。在外壳上半球2顶端有锥形孔，用于对外壳内腔抽真空孔。所述密封圈4的外径与外壳的外径相同，内径与外壳的内径相同。该密封圈的剖面为楔形。

装配时，先将石棉绝热垫8套装在内胆的连接管上，再将内胆连接管插入下半球孔内，将10橡胶密封垫、11钢垫片、12螺母按附图一安装到13连接管上，锁紧12螺母；将4密封圈放在下半球上，将上半球放在密封圈上，橡胶堵塞1放入上半球的锥孔中，用真空泵从锥孔对太阳能热水器抽真空，要求真空度为0.06Pa，抽完真空后，可以从上水管向内胆注水，注水结束关闭排汽管上的球阀，并将太阳能热水器放在阳光下进行工作，观察压力表18，当压力表的压力超过3MPa时，即可打开排气阀用于工作。

内胆的对接焊缝需进行射线探伤GB11345-1989C级合格，内胆要求进行水压试验，要求打压到6MPa保压60分钟无泄压、无泄露。

Claims (5)

1.一种太阳能热水器，其特征在于，包括内胆、外壳、接口和石棉绝热垫；其中，接口被安装在内胆中；所述内胆位于外壳内，并使内胆上的连接管装入外壳上的底座；在内胆上的连接管圆周表面依次套装橡胶密封垫、钢垫片和螺母；在内胆与外壳的连接处有石棉绝热垫。

2.如权利要求1所述太阳能热水器，其特征在于，在该内胆壳体表面有连接管；在该内胆壳体表面安装有压力表；所述内胆的外径小于外壳的内径，使两者之间形成真空腔；所述连接管一端的外表面为螺纹面，另一端端口处的内表面有阀座的安装止口。

3.如权利要求1所述太阳能热水器，其特征在于，所述接口包括阀座、排汽管、单向阀、安全阀、球阀和上水管；阀座的外径与内胆中连接管止口处的内径相同；在阀座上开有两个贯通孔，分别用于安装排汽管和上水管；安全阀安装在该阀座的下表面，并通过阀座上的泄压孔与内胆内腔连通；单向阀安装在阀座上表面，并与所述上水管连接；球阀位于排汽管内。

4.如权利要求1所述太阳能热水器，其特征在于，所述外壳由两个半球壳体通过密封圈组成圆球状壳体；两个半球壳体的连接面均为斜面，当两个半球壳体组成圆球状壳体时，所对接的表面之间形成楔形空间，用于安装密封圈；在所述外壳的外表面有径向凸出的底座，在该底座中心有内胆连接管的安装孔；在外壳上半球顶端有锥形的抽真空孔。

5.如权利要求4所述太阳能热水器，其特征在于，所述密封圈的剖面为楔形。