CN212378260U - 一种太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能热水器。所述太阳能热水器包括太阳能储热水箱、支架以及集热装置，太阳能储热水箱水平固定于支架上，集热装置设置于太阳能储热水箱下方并与太阳能储热水箱连接；太阳能储热水箱包括箱体、保温层、内胆、换热盘管和换热盘管连接管，内胆设置于箱体内部，保温层设置于内胆与箱体之间，换热盘管连接管贯穿箱体固设于保温层内，换热盘管固设于内胆中，换热盘管连接管和换热盘管通过循环管连接，集热装置通过集热孔与内胆连接。本实用新型所述的太阳能热水器的储热水箱内储存的久置热水仅作为热媒使用，自来水通过换热盘管瞬间换热后供给用户，保证了生活热水与热媒水完全不接触，热水即用即热，水质新鲜、无污染。

Description

一种太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及太阳能制热设备技术领域，具体而言，涉及一种太阳能热水器。

背景技术

随着人类社会的进步，人们越来越注重环境质量，因而清洁能量必然会取代带来严重环境污染的石化能源。太阳能作为清洁能源广为所知，并且技术的进步使得大规模使用成为可能。太阳能热水器用于太阳能取热，环保节能，既能为国家带来社会效益，又能为使用者带来经济效益。随着太阳能热转换技术的成熟，太阳能热水器己经逐渐普及。太阳能储热水箱是太阳能热水系统的核心部件，其主要作用是储热。

现有技术中，太阳能储热水箱的要分三类，开口式、封闭式和水槽供水式，闭式水箱多采用搪瓷内胆，主要由瓷层及专用搪瓷钢板两种原材料组成，水槽供水式水箱包括水槽、给水装置、超薄塑料薄膜、黑色塑料薄膜、透明塑料薄膜、竹片支架、水泥支承平台、出水管、出水龙头和保温储水箱组成，所述的水槽式太阳能热水器适宜布置在平屋顶或阳台上倾斜度不大的平面上，开口式水箱为一端开口的水箱。

例如中国专利公开号为CN109282508A的实用新型专利公开了一种太阳能热水器，该实用新型要解决的技术问题是热水器内部水垢影响热水器加热效率。为了解决上述技术问题，该实用新型提供了一种太阳能热水器，包括倾斜基座，倾斜基座的右侧设置有箱体支撑座，箱体支撑座的顶部设置有水箱，倾斜基座顶部的左侧设置有固定块，固定块与水箱之间设置有真空管，倾斜基座的顶部设置有固定柱，固定柱的外部设置有活动套，活动套的顶部设置有圆环套。该太阳能热水器，每天在加水的过程中都会对水垢进行处理，使太阳能热水器的加热速度不会降低；且短时间内水垢的粘附力较低，在处理水垢的过程中更加的方便；不用通过控制水温来处理水垢，对太阳能进行最大化的利用。

再例如中国专利公开号为CN204678702U的实用新型专利公开了一种水槽式太阳能热水器，水槽、给水装置、超薄塑料薄膜、黑色塑料薄膜、透明塑料薄膜、竹片支架、水泥支承平台、出水管、出水龙头和保温储水箱组成，所述的水槽式太阳能热水器适宜布置在平屋顶或阳台上倾斜度不大的平面上。与现有太阳能热水器相比，该实用新型成本低廉、安装方便、加热水量大，普通农家就能制作，适用于用热水量较大的工厂或农户。

现有技术中至少存在以下问题：

1、闭式水箱初投投资较高、系统压力大、运营维护费用高；搪瓷钢板的选择非常挑剔，膨胀系数与搪瓷的膨胀系数必须相吻合，如果两者系数相差太大，在冷热交替过程中搪瓷的面就会出现裂纹、产生脱瓷。

2、开放式水箱水质无法保证，存在二次污染:针对现有技术中闭式水箱初投投资较高、系统压力大、运营维护费用高；搪瓷钢板的选择非常挑剔，膨胀系数与搪瓷的膨胀系数必须相吻合，如果两者系数相差太大，在冷热交替过程中搪瓷的面就会出现裂纹、产生脱瓷；开放式水箱水质无法保证，存在二次污染的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种太阳能热水器。

所述太阳能热水器包括太阳能储热水箱、支架以及集热装置，太阳能储热水箱水平固定于支架上，集热装置设置于太阳能储热水箱下方并与太阳能储热水箱连接；太阳能储热水箱包括箱体、保温层、内胆、换热盘管和换热盘管连接管，内胆设置于箱体内部，保温层设置于内胆与箱体之间，换热盘管连接管贯穿箱体固设于保温层内，换热盘管固设于内胆中，换热盘管连接管和换热盘管通过循环管连接，集热装置通过集热孔与内胆连接。

进一步地，换热盘管两侧端口分别通过管接头固定在内胆两侧，换热盘管通过管接头与循环管连接。

进一步地，管接头包括密封圈、挡片、轴用弹性卡簧、密封垫圈、密封垫片、密封螺母、O型密封圈和管件；

管件的两端分别与循环管、换热盘管连通，密封圈卡固在保温层与内胆连接位置的管件上，挡片、轴用弹性卡簧、密封垫圈、密封垫片、O型密封圈、密封螺母依次卡固在管件上，且密封圈与挡片抵贴。

进一步地，换热盘管连接管包括直管、第一外丝接头、第二外丝接头和三通接头，直管一端与第一外丝接头连接，直管另一端通过三通接头与第二外丝接头连接，三通接头与循环管连接。

进一步地，太阳能储热水箱还包括排气管，排气管与内胆之间设置有排气密封圈。

进一步地，太阳能储热水箱还包括排污口，排污口与内胆之间设置有排污密封圈。

进一步地，保温层采用聚氨酯材料制作。

进一步地，太阳能储热水箱还包括储热水箱连接管。

进一步地，太阳能储热水箱与支架之间设有桶托。

进一步地，桶托与太阳能储热水箱的连接面为凹曲面。

相对于现有技术，本实用新型所述的太阳能热水器具有以下显著的优越效果：

1，本实用新型所述的太阳能热水器集热自然循环，采用自来水压力顶水换热，不需要额外增加集热循环泵和变频增压泵，循环功耗低。

2，本实用新型所述的太阳能热水器的换热盘管、循环管、管接头等非工业标准件被集成且标准化，管网热量损失低，降低造价，节省投资。

3，本实用新型所述的太阳能热水器的储热水箱内储存的久置热水仅作为热媒使用，自来水通过换热盘管瞬间换热后供给用户，保证了生活热水与热媒水完全不接触，热水即用即热，水质新鲜、无污染。

4，本实用新型所述的太阳能热水器储热换热一体，效率高。

5，本实用新型所述的太阳能热水器换热盘管连接管内置在保温层内，不易结冻、可在严寒地区使用。

6，本实用新型所述的太阳能储热水箱无需安装伴热带解冻，节省运行费用及后期维护费用。

附图说明

图1为本实用新型所述太阳能热水器的局部剖面示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为图1中M向的结构示意图；

图4为本实用新型所述太阳能热水器的另一实施例的局部剖面示意图；

图5为图4中B处的放大示意图；

图6为图4中N向的结构示意图；

图7为本实用新型所述太阳能热水器的换热盘管连接管的结构示意图。

附图标记说明：

1-太阳能储热水箱、11-箱体、12-保温层、13-内胆、14-换热盘管、15-换热盘管连接管、151-直管、152-第一外丝接头、153-第二外丝接头、154-三通接头、16-集热孔、17-排气管、18-排气密封圈、19-排污口、20-排污密封圈、21-储热水箱连接管；2-支架；3-真空集热管；4-太阳能吸热板；5-吸热连接管；6-循环管；7-管接头、71-密封圈、72-挡片、73-轴用弹性卡簧、74-密封垫圈、75-密封垫片、76-密封螺母、77-O型密封圈、78-管件；8-桶托；9-尾座支撑组件、91-尾座支撑、92-尾座、93-管托。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。

实施例1

如图1至图3所示，所述太阳能热水器包括太阳能储热水箱1、支架2以及真空集热管3，太阳能储热水箱1为圆柱型结构，太阳能储热水箱1水平固定于支架2上，支架2采用不锈钢或铝合金制作而成，太阳能储热水箱1的下端开设有若干个集热孔16，若干个集热孔16均布于太阳能储热水箱1上，集热孔16的尺寸与真空集热管3的尺寸相匹配，若干个真空集热管3设置于太阳能储热水箱1下方并与太阳能储热水箱1连接，具体地，真空集热管3的上端穿过集热孔16伸入太阳能储热水箱1内部，且真空集热管3与太阳能储热水箱1内部相贯通，太阳能储热水箱1包括箱体11、保温层12、内胆13、换热盘管14和换热盘管连接管15，箱体11位于最外层，用于保护内部结构，箱体11采用金属制造，金属包括彩钢板、镀铝锌板或不锈钢度板，箱体11为圆柱型结构，保温层12设于箱体11内部，用于防止热量的散失，保温层12采用聚氨酯材料制作，保温层12的厚度大于箱体11的厚度，用于提升保温效果，内胆13设于保温层12的内部，用于盛装工作介质，其中，工作介质为水，内胆13采用不锈钢或搪瓷制作，内胆13为圆柱型，换热盘管14为弹簧型，设于内胆13内部，用于增加长度，提高对换热盘管14内部的换热用水加热的时间，进而提高加热效果，换热盘管连接管15为2个，分别固设于保温层12的上、下两端，且换热盘管连接管15贯穿保温层12，2个换热盘管连接管15分别通过1个循环管6和换热盘管14的两端连接，自来水由换热盘管连接管15通过循环管6进入到换热盘管14与内胆13中的工作介质进行换热，经过换热的自来水再通过换热盘管14另一端的循环管6、换热盘管连接管15输出。

进一步地，如图1和图2所示，换热盘管14两侧端口分别通过管接头7固定在内胆13两侧，换热盘管14通过管接头7与循环管6连接，具体地，管接头7设于保温层12与内胆13的连接位置上，管接头7的一端裸露出内胆13的内壁，用于与换热盘管14连接，管接头7的另一端位于保温层12中，管接头7的另一端与循环管6连接，用于减少热量的流失。

进一步地，如图2所示，管接头7包括密封圈71、挡片72、轴用弹性卡簧73、密封垫圈74、密封垫片75、密封螺母76、O型密封圈77和管件78；管件78的两端分别与循环管6、换热盘管14连通，密封圈71卡固在保温层12与内胆13连接位置的管件78上，挡片72、轴用弹性卡簧73、密封垫圈74、密封垫片75、O型密封圈77、密封螺母76依次卡固在管件78上，且密封圈71与挡片72抵贴，能够提高密封性的同时防止循环管6脱落。

进一步地，如图7所示，换热盘管连接管15包括直管151、第一外丝接头152、第二外丝接头153和三通接头154，直管151一端与第一外丝接头152连接，直管151另一端通过三通接头154与第二外丝接头153连接，三通接头154与循环管6连接，用于输送自来水，需要说明的是，同排的多个太阳能储热水箱1能够通过第一外丝接头152和第二外丝接头153连通，便于输送更多的换热用水。

进一步地，如图1所示，太阳能储热水箱1还包括排气管17，排气管17与内胆13之间设置有排气密封圈18，排气管17能够调解内胆13中的压力。

进一步地，如图1所示，太阳能储热水箱1还包括排污口19，排污口19与内胆13之间设置有排污密封圈20，排污口19用于排除内胆13中的杂质。

进一步地，如图1所示，太阳能储热水箱1还包括储热水箱连接管21，通过储热水箱连接管21，能够将多个太阳能储热水箱1连接在一起，存储更多热能。

进一步地，如图1、图3所示，太阳能储热水箱1与支架2之间设有桶托8，桶托8与太阳能储热水箱1的连接面为凹曲面，用于与太阳能储热水箱1的圆弧型表面相匹配。

进一步地，如图3所示，支架2和真空集热管3通过尾座支撑组件9连接固定，尾座支撑组件9包括尾座支撑91、尾座92、管托93，尾座支撑91的左侧与支架2的下端连接固定，尾座支撑91的右侧通过尾座92与管托93连接固定，真空集热管3的下端设于管托93中。

进一步地，真空集热管3包括外管(图中未示出)和内管(图中未示出)，外管和内管之间为真空层，内管外表面上设有吸热涂层，工作介质设于内管中，其中，吸热涂层由以下重量份组分制备而成：聚酯改性有机硅树脂45份、三乙醇胺6份、二氧化钛10份、2-溴-2-(2-氟苯基)-1-环丙基乙酮3份、醋酸丁酯40份、硅化钼15份、石墨烯10份、二氧化硅3份。

本实用新型所述的太阳能热水器的工作原理为：

真空集热管3通过与内胆13连接，阳光照射到内管的外表面上时，被其上的吸收涂层吸收并转换为储能，通过内管管壁传递到真空管内的工作介质，由于温度高的工作介质密度小于温度低的介质，所以较高温度的工作介质向上运动进入内胆13中而温度较低的工作介质进入真空集热管3被加热，自来水从换热盘管连接管15一端流入，通过循环管6从换热盘管14的一端进入换热盘管14中并在内胆13中进行换热，换热后的热水在换热盘管14的另一端通过循环管6进入另一端的换热盘管连接管15的出水口，保证了水质的鲜活性，工作介质储存在真空集热管3与太阳能储热水箱1的内胆13内部，按照自然对流的方式循环流动，不需要外部动力，换热用水在换热盘管14与换热盘管连接管15内流动，并由循环流动的工作介质进行加热，因而，换热用水由自来水的自然水压驱动，在换热盘管14中流动，不需要耗费其他能源转化动力驱动。

实施例2

如图4至图6所示，所述太阳能热水器包括：所述太阳能热水器包括太阳能储热水箱1、支架2、太阳能吸热板4以及吸热连接管5，太阳能储热水箱1为圆柱型结构，太阳能储热水箱1水平固定于支架2上，支架2采用不锈钢或铝合金制作而成，太阳能吸热板4为矩型，太阳能吸热板4与支架2连接，太阳能储热水箱1的下端开设有2个集热孔16，集热孔16的尺寸与吸热连接管5的尺寸相匹配，太阳能吸热板4设置于太阳能储热水箱1下方并通过吸热连接管5与太阳能储热水箱1连接，具体地，太阳能吸热板4的上端与吸热连接管5连接，吸热连接管5通过集热孔16伸入太阳能储热水箱1内部，且吸热连接管5与太阳能储热水箱1内部相贯通，太阳能储热水箱1包括箱体11、保温层12、内胆13、换热盘管14和换热盘管连接管15，箱体11位于最外层，用于保护内部结构，箱体11采用金属制造，金属包括彩钢板、镀铝锌板或不锈钢度板，箱体11为圆柱型结构，保温层12设于箱体11内部，用于防止热量的散失，保温层12采用聚氨酯材料制作，保温层12的厚度大于箱体11的厚度，用于提升保温效果，内胆13设于保温层12的内部，用于盛装工作介质，其中，工作介质为水，内胆13采用不锈钢或搪瓷制作，内胆13为圆柱型，换热盘管14为弹簧型，设于内胆13内部，用于增加长度，提高对换热盘管14内部的换热用水加热的时间，进而提高加热效果，换热盘管连接管15为2个，分别固设于保温层12的上、下两端，且换热盘管连接管15贯穿保温层12，2个换热盘管连接管15分别通过1个循环管6和换热盘管14的两端连接，自来水由换热盘管连接管15通过循环管6进入到换热盘管14与内胆13中的工作介质进行换热，经过换热的自来水再通过换热盘管14另一端的循环管6、换热盘管连接管15输出。

进一步地，如图4和图5所示，换热盘管14两侧端口分别通过管接头7固定在内胆13两侧，换热盘管14通过管接头7与循环管6连接，具体地，管接头7设于保温层12与内胆13的连接位置上，管接头7的一端裸露出内胆13的内壁，用于与换热盘管14连接，管接头7的另一端位于保温层12中，管接头7的另一端与循环管6连接，用于减少热量的流失。

进一步地，如图5所示，管接头7包括密封圈71、挡片72、轴用弹性卡簧73、密封垫圈74、密封垫片75、密封螺母76、O型密封圈77和管件78；管件78的两端分别与循环管6、换热盘管14连通，密封圈71卡固在保温层12与内胆13连接位置的管件78上，挡片72、轴用弹性卡簧73、密封垫圈74、密封垫片75、O型密封圈77、密封螺母76依次卡固在管件78上，且密封圈71与挡片72抵贴，能够提高密封性的同时防止循环管6脱落。

进一步地，如图7所示，换热盘管连接管15包括直管151、第一外丝接头152、第二外丝接头153和三通接头154，直管151一端与第一外丝接头152连接，直管151另一端通过三通接头154与第二外丝接头153连接，三通接头154与循环管6连接，用于输送自来水，需要说明的是，同排的多个太阳能储热水箱1能够通过第一外丝接头152和第二外丝接头153连通，便于输送更多的换热用水。

进一步地，如图4所示，太阳能储热水箱1还包括排气管17，排气管17与内胆13之间设置有排气密封圈18，排气管17能够调解内胆13中的压力。

进一步地，如图4所示，太阳能储热水箱1还包括排污口19，排污口19与内胆13之间设置有排污密封圈20，排污口19用于排除内胆13中的杂质。

进一步地，如图4所示，太阳能储热水箱1还包括储热水箱连接管21，通过储热水箱连接管21，能够将多个太阳能储热水箱1连接在一起，存储更多热能。

进一步地，如图4所示，太阳能储热水箱1与支架2之间设有桶托8，桶托8与太阳能储热水箱1的连接面为凹曲面，用于与太阳能储热水箱1的圆弧型表面相匹配。

本实用新型所述的太阳能热水器的工作原理为：

阳光透过太阳能吸热板4的玻瑞盖板，照射到太阳能吸热板4上并转化为热能，并将热能传递给太阳能吸热板4中的工作介质，使其升温，由于高温的工作介质密度低，使得高温的工作介质向上运动，通过吸热连接管5传热到内胆13中，交换热量后的工作介质温度降低，密度加大，在重力的作用下回到太阳能吸热板4，如此循环，最终使得内胆13内的工作介质升高至使用温度，自来水经过换热盘管连接管15、循环管6、进入到换热盘管14中，瞬间被加热，使水温迅速达到所需的温度，并在换热盘管14的另一端通过循环管6进入另一端的换热盘管连接管15的出水口，保证了水质的鲜活性，工作介质储存在太阳能吸热板4与内胆13的内部，按照自然对流的方式循环流动，不需要外部动力，换热用水在换热盘管14与循环管6内流动，并由循环流动的工作介质加热，换热盘管连接管15的进水口与自来水管道相连接，换热盘管连接管15的出水口与用水末端连接，换热用水由自来水的自然水压驱动，在换热盘管14中流动，不需要耗费其他能源转化动力驱动。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器，其特征在于，包括：太阳能储热水箱(1)、支架(2)以及集热装置，所述太阳能储热水箱(1)水平固定于所述支架(2)上，所述集热装置设置于所述太阳能储热水箱(1)下方并与所述太阳能储热水箱(1)连接；

所述太阳能储热水箱(1)包括箱体(11)、保温层(12)、内胆(13)、换热盘管(14)和换热盘管连接管(15)，所述内胆(13)设置于所述箱体(11)内部，所述保温层(12)设置于所述内胆(13)与所述箱体(11)之间，所述换热盘管连接管(15)贯穿所述箱体(11)固设于所述保温层(12)内，所述换热盘管(14)固设于所述内胆(13)中，所述换热盘管连接管(15)和所述换热盘管(14)通过循环管(6)连接，所述集热装置通过集热孔(16)与所述内胆(13)连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述换热盘管(14)两侧端口分别通过管接头(7)固定在所述内胆(13)两侧，所述换热盘管(14)通过所述管接头(7)与所述循环管(6)连接。

3.根据权利要求2所述的太阳能热水器，其特征在于，所述管接头(7)包括密封圈(71)、挡片(72)、轴用弹性卡簧(73)、密封垫圈(74)、密封垫片(75)、密封螺母(76)、O型密封圈(77)和管件(78)；

所述管件(78)的两端分别与所述循环管(6)、所述换热盘管(14)连通，所述密封圈(71)卡固在所述保温层(12)与所述内胆(13)连接位置的所述管件(78)上，所述挡片(72)、所述轴用弹性卡簧(73)、所述密封垫圈(74)、所述密封垫片(75)、所述O型密封圈(77)、所述密封螺母(76)依次卡固在所述管件(78)上，且所述密封圈(71)与所述挡片(72)抵贴。

4.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述换热盘管连接管(15)包括直管(151)、第一外丝接头(152)、第二外丝接头(153)和三通接头(154)，所述直管(151)一端与所述第一外丝接头(152)连接，所述直管(151)另一端通过所述三通接头(154)与所述第二外丝接头(153)连接，所述三通接头(154)与所述循环管(6)连接。

5.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能储热水箱(1)还包括排气管(17)，所述排气管(17)与所述内胆(13)之间设置有排气密封圈(18)。

6.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能储热水箱(1)还包括排污口(19)，所述排污口(19)与所述内胆(13)之间设置有排污密封圈(20)。

7.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述保温层(12)采用聚氨酯材料制作。

8.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能储热水箱(1)还包括储热水箱连接管(21)。

9.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能储热水箱(1)与所述支架(2)之间设有桶托(8)。

10.根据权利要求9所述的太阳能热水器，其特征在于，所述桶托(8)与所述太阳能储热水箱(1)的连接面为凹曲面。

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