CN207350858U - 太阳能超导热板式热水器集管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能超导热板式热水器集管，集管内壁上设有导流板。导流板沿集管内壁呈螺旋形延伸；导流板的螺距长度等于集管的内径；导流板的宽度等于集管内径的三分之一；导流板的切面为曲面。当集管中的水流在流动过程中，始终处于湍流状态，处于集管上层的水和下层的水充分进行热量交换；热水器中水的加热速度更快，达到所需温度的时间缩短了近三分之一。

Description

太阳能超导热板式热水器集管

技术领域

本实用新型涉及太阳能应用领域，特别是涉及一种太阳能热水器集管。

背景技术

太阳能(Solar Energy)，一般是指太阳光的辐射能量，太阳能是一种可再生能源，广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，生物质能，潮汐能、水的势能等等。太阳能利用的基本方式可分为光—热利用、光—电利用、光—化学利用、光—生物利用四类。在四类太阳能利用方式中，光—热转换的技术最成熟，产品也最多，成本相对较低。如：太阳能热水器、太阳能光伏发电、开水器、干燥器、太阳灶、太阳能温室、太阳房、太阳能海水淡化装置以及太阳能采暖和制冷器等。太阳能光伏发电的太阳能转化效率较高，但应用还不普遍。在光热转换中，当前应用范围最广、技术最成熟、经济性最好的是太阳能热水器的应用。

太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器。其中平板式太阳能热水器相比真空管式热水器，直接接触光的面积更大，光能利用率更高。

平板太阳能集热器是一种吸收太阳辐射能量并向工质传递热量的装置，它是一种特殊的热交换器，集热器中的工质与远距离的太阳进行热交换。平板太阳能集热器是由吸热板芯、壳体、透明盖板、保温材料及有关零部件组成。在加接循环管道，保温水箱后，即成为能吸收太阳辐射热，使水温升高。

然而，平板太阳能集热器的集热板导热效率较低，导致太阳能在集热板上的热量流失较大。针对该问题，本申请人的实用新型专利201520256888.5提出了一种结构简单、成本低、热量损失小的太阳能超导热板式热水器。

但是，在使用过程中发现，当集管中的水流达到一定的流速范围时，处于层流状态，处于集管上层的水和下层的水无法充分进行热量交换便直接流入水箱，导致水温无法快速达到指定温度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种太阳能超导热板式热水器集管，使得集管中的水能够充分进行热量交换。

实用新型专利201520256888.5的发明内容引述于此。

一种太阳能超导热板式热水器集管，所述集管内壁上设有导流板。

进一步的，本实用新型所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板沿集管内壁呈螺旋形延伸。

上述方案所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板的螺距长度等于集管的内径。

上述方案所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板的宽度等于集管内径的三分之一。

上述方案所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板的剖面为曲面。

进一步的，另一种本实用新型所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板为垂直于集管轴向方向的竖向板，并与集管内壁上部或者下部相连。

上述方案所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板间隔设置，间距等于集管的内径。

上述方案所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板的高度等于集管内径的三分之二。

进一步的，又一种所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板与集管内壁上部或者下部相连，且与集管轴向方向构成一定的夹角。

上述方案所述的太阳能超导热板式热水器集管，其中，所述导流板间隔设置，间距等于集管的内径；所述导流板的垂向高度等于集管内径的三分之二。

本实用新型同现有技术相比，其突出效果在于：

(1)当集管中的水流在流动过程中，始终处于湍流状态，处于集管上层的水和下层的水充分进行热量交换；

(2)同实用新型专利201520256888.5相比，热水器中水的加热速度更快，达到所需温度的时间缩短了近三分之一。

下面结合附图说明和具体实施例对本实用新型的太阳能超导热板式热水器集管作进一步说明。

附图说明

图1为太阳能超导传热集热器的纵向剖视图；

图2为图1中“A”处的局部放大图；

图3为实施例1的集管的透视图；

图4为实施例1的集管中导流板的剖面图；

图5为实施例2的集管的主视图；

图6为实施例3的集管的主视图。

具体实施方式

实施例1

结合图1-4所示，太阳能超导热板式热水器包括水箱、集管2和太阳能超导传热集热器1。太阳能超导传热集热器1包括太阳能吸热集热传热板芯、边框、光接触层、锡纸层、保温层、透光层和背板。边框内部依次固定透光层、光接触层、至少两个集热板拼接构成的太阳能吸热集热传热板芯、保温层和背板。光接触层和集热板构成的太阳能吸热集热传热板芯固定连接，光接触层为深色吸热板，其通过太阳光晒热后与集热板进行热交换。当然，光接触层还可为深色涂料，其涂覆于集热板的外表面，使得热交换更加直接。

光接触层和透光层之间有间隙，光接触层与透光层之间为真空。边框与集热板构成的太阳能吸热集热传热板芯之间夹有保温层。

集管2的两端分别与水箱的出水口和入水口连接，集管2的中部穿过太阳能超导传热集热器1的边框与集热板构成的太阳能吸热集热传热板芯上部接触。

水箱、集管2与太阳能超导热板式热水器的连接方式采用横筒家用式热水器的连接方式。横筒家用式热水器的连接方式为将水箱横向放置，水箱的进水口、出水口分别位于左右两端，进水口位置低于出水口。集管2两端分别与水箱的进水口、出水口连接。集管2的中部横穿太阳能超导传热集热器1的边框。

集管2位于保温层和集热板构成的太阳能吸热集热传热板芯之间，集管2的一侧与集热板相切并紧贴，集管的外圆周面固定有导热板。导热板的中部包裹集管2远离集热板的外表面，导热板外沿与集热板固定。

集管2和集热板构成的太阳能吸热集热传热板芯的连接方式还可为：集管2位于集热板构成的太阳能吸热集热传热板芯和光接触层之间。每个集热板在与集管2接触部位均设有折弯部。折弯部包裹在集管2远离光接触层一侧的外表面，折弯部两端固定在集热板上。

集管2串连有水泵，太阳能超导热板式热水器内的集管2设有第一温度传感器，水箱内设有第二温度传感器。第一温度传感器、第二温度传感器与水泵的控制器连接。控制器用于控制水泵的开关和功率。

当第一温度传感器的检测到的温度与第二温度传感器检测到的温度的差值的绝对值大于事先设定的阈值时，控制器打开水泵并调整水泵至适当功率，对集管2与水箱内的水进行强制循环。

集管2内壁上设有导流板3。导流板3沿集管2内壁呈螺旋形延伸。导流板3的螺距长度等于集管2的内径。导流板3的宽度等于集管2内径的三分之一。

导流板3的剖面为曲面。

因为导流板3的特殊结构，使得集管中的水流在流动过程中，始终处于湍流状态，处于集管上层的水和下层的水充分进行热量交换；热水器中水的加热速度更快，达到所需温度的时间缩短了近三分之一。

实施例2

结合图4所示，同实施例1相比，导流板31为垂直于集管21轴向方向的竖向板，并与集管21内壁上部或者下部相连。导流板31间隔设置，间距等于集管21的内径。导流板31的高度等于集管21内径的三分之二。

实施例3

结合图5所示，同实施例1相比，导流板32与集管22内壁上部或者下部相连，且与集管22轴向方向构成一定的夹角。导流板32间隔设置，间距等于集管22的内径；所述导流板32的垂向高度等于集管22内径的三分之二。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述集管内壁上设有导流板。

2.根据权利要求1所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板沿集管内壁呈螺旋形延伸。

3.根据权利要求2所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板的螺距长度等于集管的内径。

4.根据权利要求3所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板的宽度等于集管内径的三分之一。

5.根据权利要求4所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板的剖面为曲面。

6.根据权利要求1所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板为垂直于集管轴向方向的竖向板，并与集管内壁上部或者下部相连。

7.根据权利要求6所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板间隔设置，间距等于集管的内径。

8.根据权利要求7所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板的高度等于集管内径的三分之二。

9.根据权利要求1所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板与集管内壁上部或者下部相连，且与集管轴向方向构成一定的夹角。

10.根据权利要求9所述的太阳能超导热板式热水器集管，其特征在于：所述导流板间隔设置，间距等于集管的内径；所述导流板的垂向高度等于集管内径的三分之二。