CN204612188U - 无水箱蓄能太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

一种无水箱蓄能太阳能热水器，包括蓄能体、全玻璃真空管、太阳能吸收涂层、U型毛细管网栅、相变蓄能材料、集热管尾托、保温联箱以及连接集热管尾托和保温联箱的两条侧边，其特征在于，蓄能体由一个箱体和若干支整体呈试管状的蓄能棒组成，箱体的一侧边上开设有若干等间距设置的通孔，蓄能棒其中开口的端口和通孔配合后，使得箱体的内腔和蓄能棒的内腔相互贯通形成容纳腔，U型毛细管网栅和相变蓄能材料设置在容纳腔内，太阳能吸收涂层设置在全玻璃真空管内表面上或蓄能棒的外表面上；全玻璃真空管套装在蓄能棒的外面，且其尾端和集热管尾托适配，箱体设置在保温联箱内，保温联箱上设置有若干接口，集水管和分水管的端口和接口适配。

Description

无水箱蓄能太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及太阳能集热蓄能装置，属于太阳能热水器的技术领域，具体地讲涉及一种无水箱蓄能太阳能热水器的技术。

背景技术

当今，在太阳能利用方面，利用太阳能获得生活、供暖所需的中高温热水的技术已趋成熟，但是太阳能在生活、供暖利用方面存在着一个致命的弱点，即其是一种间歇式能源，太阳辐射受到昼夜、季节以及雨雪天气因素的影响，表现为间断性和不稳定性，究其原因，其系统主用采用水箱进行供热，热水是一种显热，储能量远远不够，且水箱在使用过程中还存在如下缺陷：1、水箱体积大，一方面，在用水量少时，水循环慢，导致不能及时换热，影响用户使用，以及存在部分死水空间，容易滋生细菌不卫生；另一方面体积庞大的水箱安装放置不方便，同时水箱内长期盛水，日久腐蚀，存在漏水的可能；再一方面，水箱容积大，为保持卫生，水需定期高温加热，因而极其费电。2、水箱加热到一定温度不能进行换热加热水箱内的水，如继续加热水箱，会出现水箱内水过热；如不继续加热水箱，集热器将发生过热，从而损坏集热器。

传统太阳能热水器包括集热器和热水箱及各种组件构成一个完整的热水系统，系统比较复杂。

针对上述情况，市场上出现了一种无水箱太阳能热水器，基本上在技术上解决了上述问题，即在传统的太阳能真空集热管内设置了相变蓄能材料，把太阳能储藏在相变蓄能材料中，再通过水把相变蓄能材料里的热量间接交换出来，实现热水的供给。这种技术，由皇明太阳能(上海)有限公司研发并已市场化。但是，这套技术工艺复杂、制造成本过高，真空集热管内温度有可能过热等问题依然存在。

发明内容

本实用新型的目的是针对原有的技术，提供了一种近乎零能耗的太阳能热水解决方案，不仅大大简化了太阳能热水供应系统，而且提高了太阳能收集效率，不需要额外的储水水箱和传统的集热器及水泵等组件，还配置了辅助电加热元件，用来调节太阳能不足时候的能量补给。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：一种无水箱蓄能太阳能热水器，包括蓄能体、全玻璃真空管、太阳能吸收涂层、U型毛细管网栅、相变蓄能材料、集热管尾托、保温联箱以及连接集热管尾托和保温联箱的两条侧边，其特征在于，所述的蓄能体由一个箱体和若干支整体呈试管状的蓄能棒组成，箱体的一侧边上开设有若干等间距设置的通孔，蓄能棒其中开口的端口和所述的通孔配合后，使得箱体的内腔和蓄能棒的内腔相互贯通形成容纳腔，所述的U型毛细管网栅和相变蓄能材料设置在所述的容纳腔内，所述的U型毛细管网栅包括集水管、分水管以及连接集水管和分水管的若干U型毛细管；所述的蓄能棒相互间平行设置；所述的全玻璃真空管包括同心套装在一起的外玻璃管和内玻璃管以及两者之间的真空夹层，所述的太阳能吸收涂层设置在所述的内玻璃管表面上或所述的蓄能棒的外表面上；所述的全玻璃真空管套装在蓄能棒的外面，且其尾端和集热管尾托适配，箱体设置在所述的保温联箱内，所述的保温联箱上设置有若干接口，所述的集水管和分水管的端口和所述的接口适配。通常，所述的U型毛细管网栅的材质为铜，所述的蓄能棒和内箱体的材质为不锈钢；相变蓄能材料由HR35、月桂酸和HR50组合而成，其相变温度在79℃左右。或者相变蓄能材料为无机相变材料，包括氟化盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐等结晶水合物，或由这些水合盐为主复合其他盐类或有机材料形成的复合相变材料， 其相变温度在70℃至110℃之间。

作为优选，所述的容纳腔内还设置有电热元件和温度传感器。

作为优选，所述的U型毛细管的外表面上设置有若干导热翅片。

作为优选，所述的电热元件是一种外护套为不锈钢的矿物绝缘发热电缆，其外表面上设置有若干导热翅片。

作为优选，所述的通孔处设置有外丝连接口，相应的，在所述的蓄能棒的开口端套有一锁紧螺母，所述的外丝连接口和所述的锁紧螺母适配。

作为优选，所述的蓄能棒的两端分别套有一个耐高温垫圈。

作为优选，所述的保温联箱包括外壳体和保温材料组成。

与原有的技术相比，本实用新型提供了一种无水箱蓄能太阳能热水器的技术方案，和传统太阳能热水器相比，体积小，储热量高三倍以上，新鲜热水即开即用，为用户提供了一种近乎零能耗的太阳能热水解决方案，必将产生巨大的经济效益和社会效益。同时，为太阳能热水器和建筑一体化提供了很好的解决方案，该热水器不仅能和阳台栏杆完美结合在一起，而且，可以任意放置在屋顶上或挂在墙壁上，不需要额外的热水箱和传统的集热器及水泵等组件，小巧玲珑。

附图说明

图1是本实用新型的的一种无水箱蓄能太阳能热水器的结构示意图；

图2是本实用新型的图1中标示的B局部放大结构示意图；

图3是本实用新型的蓄能棒的结构示意图；

图4是本实用新型的全玻璃真空管的结构示意图；

图5是本实用新型的蓄能体的剖视图；

图6是本实用新型的箱体和蓄能棒组成蓄能体后，蓄能体内部设置U型毛细管网栅、电热元件后的局部剖视示意图；

图7是本实用新型的另一种无水箱蓄能太阳能热水器的结构示意图；

图8是本实用新型的图7中标示的A局部放大结构示意图；

图9是本发明的蓄能棒、锁紧螺母、全玻璃真空管等部件组装在一起的结构示意图；

图10是本实用新型的箱体、蓄能棒、锁紧螺母、全玻璃真空管等部件组装成蓄能体后，蓄能体内部设置U型毛细管网栅、电热元件后的局部剖视示意图；

图11是本实用新型的蓄能棒和锁紧螺母组装示意图；

图12是本实用新型的U型毛细管网栅的结构示意图；

图13是本实用新型的电热元件在热水器内的排列结构示意图；

图14是本实用新型的一种带外丝连接口的箱体结构示意图。

图中，蓄能体1、全玻璃真空管2、太阳能吸收涂层3、U型毛细管网栅4、相变蓄能材料5、集热棒尾托6、保温联箱7、侧边8、箱体9、蓄能棒10、容纳腔11、电热元件12、温度传感器13、耐高温垫圈14、外玻璃管20、内玻璃管21、真空夹层22、集水管40、分水管41、毛细管42、导热翅片43、接口70、外壳体71、保温材料72、通孔90、外丝连接口91、锁紧螺母92。

具体实施方式

实施例1：

如图1、图2、图3、图4、图5图6、图12和图13所示，一种无水箱蓄能太阳能热水器，包括蓄能体1、全玻璃真空管2、太阳能吸收涂层3、U型毛细管网栅4、相变蓄能材料5、集热管尾托6、保温联箱7以及连接集热管尾托6和保温联箱7的两条侧边8；

如图5所示，蓄能体1由一个箱体9和若干支整体呈试管状的蓄能棒10组成，箱体9的一侧边上开设有若干等间距设置的通孔90，蓄能棒10其中开口的端口和通孔90配合后，使得箱体9的 内腔和蓄能棒10的内腔相互贯通形成容纳腔11；蓄能棒10相互间平行设置；蓄能棒10和箱体9的材质为不锈钢；

如图6和图12所示，U型毛细管网栅4和相变蓄能材料5设置在容纳腔11内，U型毛细管网栅4包括集水管40、分水管41以及连接集水管40和分水管41的若干U型毛细管42；U型毛细管网栅4的材质为铜；

如图4所示，全玻璃真空管2包括同心套装在一起的外玻璃管20和内玻璃管21以及两者之间的真空夹层22，太阳能吸收涂层3设置在内玻璃管21表面上；

如图1、图2所示，全玻璃真空管2套装在蓄能棒10的外面，且其尾端和集热管尾托6适配，箱体9设置在保温联箱7内，保温联箱7上设置有若干接口70，集水管40和分水管41的端口和接口70适配；容纳腔11内还设置有电热元件12和温度传感器13。保温联箱7包括外壳体71和保温材料72组成。

如图12、图13所示，U型毛细管42的外表面上设置有若干导热翅片43。电热元件12是一种外护套为不锈钢的矿物绝缘发热电缆，其外表面上也设置有若干导热翅片43。

本实施例中，相变蓄能材料5由HR35、月桂酸和HR50组合而成，其相变温度在79℃左右；或者相变蓄能材料5为无机相变材料，包括氟化盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐等结晶水合物，或由这些水合盐为主复合其他盐类或有机材料形成的复合相变材料，其相变温度在70℃至110℃之间。

实施例2：

如图4、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14所示，一种无水箱蓄能太阳能热水器，包括蓄能体1、全玻璃真空管2、太阳能吸收涂层3、U型毛细管网栅4、相变蓄能材料5、集热管尾托6、保温联箱7以及连接集热管尾托6和保温联箱7 的两条侧边8，蓄能体1由一个箱体9和若干支整体呈试管状的蓄能棒10组成，箱体9的一侧边上开设有若干等间距设置的通孔90，通孔90处设置有外丝连接口91，相应的，在蓄能棒10的开口端套有一锁紧螺母92，在外丝连接口91和锁紧螺母92配合后，使得箱体9的内腔和蓄能棒10的内腔相互贯通形成容纳腔11，U型毛细管网栅4和相变蓄能材料5设置在容纳腔11内，U型毛细管网栅4包括集水管40、分水管41以及连接集水管40和分水管41的若干U型毛细管42，U型毛细管42的外表面上设置有若干导热翅片43；蓄能棒10相互间平行设置；全玻璃真空管2包括同心套装在一起的外玻璃管20和内玻璃管21以及两者之间的真空夹层22，太阳能吸收涂层3设置在蓄能棒10的外表面上；全玻璃真空管2套装在蓄能棒10的外面，且其尾端和集热管尾托6适配，箱体9设置在保温联箱7内，保温联箱7上设置有若干接口70，集水管40和分水管41的端口和接口70适配。

本实施例中，容纳腔11内还设置有电热元件12和温度传感器13，蓄能棒10的两端分别套有一个耐高温垫圈14。

本实施例中，电热元件12是一种外护套为不锈钢的矿物绝缘发热电缆，其外表面上设置有若干导热翅片43。

本实施例中，U型毛细管网栅4的材质为铜，蓄能棒10和箱体9的材质为不锈钢。

本实施例中，相变蓄能材料5由HR35、月桂酸和HR50组合而成，其相变温度在79℃左右；或者相变蓄能材料5为无机相变材料，包括氟化盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐等结晶水合物，或由这些水合盐为主复合其他盐类或有机材料形成的复合相变材料，其相变温度在70℃至110℃之间。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实 施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了蓄能体、全玻璃真空管、太阳能吸收涂层、U型毛细管网栅、相变蓄能材料、集热棒尾托、保温联箱、侧边、箱体、蓄能棒、容纳腔、电热元件、温度传感器、耐高温垫圈、外玻璃管、内玻璃管、真空夹层、集水管、分水管、毛细管、导热翅片、接口、外壳体、保温材料、通孔、外丝连接口、锁紧螺母等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (7)

1.一种无水箱蓄能太阳能热水器，包括蓄能体(1)、全破璃真空管(2)、太阳能吸收涂层(3)、U型毛细管网栅(4)、相变蓄能材料(5)、集热管尾托(6)、保温联箱(7)以及连接集热管尾托(6)和保温联箱(7)的两条侧边(8)，其特征在于，所述的蓄能体(1)由一个箱体(9)和若干支整体呈试管状的蓄能棒(10)组成，箱体(9)的一侧边上开设有若干等间距设置的通孔(90)，蓄能棒(10)其中开口的端口和所述的通孔(90)配合后，使得箱体(9)的内腔和蓄能棒(10)的内腔相互贯通形成容纳腔(11)，所述的U型毛细管网栅(4)和相变蓄能材料(5)设置在所述的容纳腔(11)内，所述的U型毛细管网栅(4)包括集水管(40)、分水管(41)以及连接集水管(40)和分水管(41)的若干U型毛细管(42)；所述的蓄能棒(10)相互间平行设置；所述的全玻璃真空管(2)包括同心套装在一起的外玻璃管(20)和内玻璃管(21)以及两者之间的真空夹层(22)，所述的太阳能吸收涂层(3)设置在所述的内玻璃管(21)表面上或所述的蓄能棒(10)的外表面上；所述的全玻璃真空管(2)套装在蓄能棒(10)的外面，且其尾端和集热管尾托(6)适配，箱体(9)设置在所述的保温联箱(7)内，所述的保温联箱(7)上设置有若干接口(70)，所述的集水管(40)和分水管(41)的端口和所述的接口(70)适配。

2.根据权利要求1所述的一种无水箱蓄能太阳能热水器，其特征在于，所述的容纳腔(11)内还设置有电热元件(12)和温度传感器(13)。

3.根据权利要求1所述的一种无水箱蓄能太阳能热水器，其特征在于，所述的U型毛细管(42)的外表面上设置有若干导热翅片(43)。

4.根据权利要求2所述的一种无水箱蓄能太阳能热水器，其特征在于，所述的电热元件(12)是一种外护套为不锈钢的矿物绝缘发热电缆，其外表面上设置有若干导热翅片(43)。

5.根据权利要求1所述的一种无水箱蓄能太阳能热水器，其特征在于，所述的通孔(90)处设置有外丝连接口(91)，相应的，在所述的蓄能棒(10)的开口端套有一锁紧螺母(92)，所述的外丝连接口(91)和所述的锁紧螺母(92)适配。

6.根据权利要求1所述的一种无水箱蓄能太阳能热水器，其特征在于，所述的蓄能棒(10)的两端分别套有一个耐高温垫圈(14)。

7.根据权利要求1所述的一种无水箱蓄能太阳能热水器，其特征在于，所述的保温联箱(7)包括外壳体(71)和保温材料(72)组成。