CN2201622Y - 空气循环式全年用太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

空气循环式全年用太阳能热水器，一改普通平板 式太阳能热水器靠金属集热器中的水循环将热量传 给水箱中水的旧模式，在涂黑的非金属盒底与透光板 间再置一块透光板，将一蓄水箱置于热盒的最高处， 有光照时，内层透光板上下的空气自然循环流动，将 热盒底吸光后产生的热量传给蓄水箱中的水，省去了 翼管式金属集热器及其循环水管，这不但大大降低了 太阳能热水器的成本和故障率，还延长了它们的使用 寿命。能全年高效生产大量热水。

Description

本实用新型涉及太阳能热利用中的一种空气循环式全年用太阳能热水器。

目前，最常使用的太阳能热水器为平板型，它由外壳、透光板、集热器、循环水管、保温层、蓄水箱等部件组成，它的能量传递途径为：太阳光－光→透光板－光→金属集热器－热→循环水管－热→蓄水箱。此能量传递途径是平板式太阳能热水器的金科玉律。作为能量传递中心环节的集热器，国内外热水器厂家的首选原料为铜铝复合翼管，这种带翼管材价格昂贵，制造工艺复杂，加上每个集热器对这种翼管的用量很大，是平板式热水器价格高的主要因素。造价高也是当前太阳能热水器难以被大众接受的一个重要因素。

平板式太阳能热水器一年中仅能在4－10月份使用，而在最需要热水的冬天则不能使用，这实在令人遗憾。虽然近年来国内外推出了全年用热管式、防冻液双回路热交换式、集热器与透光板间充填透明蜂窝体式等类型的全年用太阳能热水器，但都因其制造工艺复杂，成本昂贵而不能被普通家庭接受。

本实用新型的目的，是提供一种结构比平板式太阳能热水器简单，价格比平板式太阳能热水器低廉，故障率比平板式太阳能热水器少，寿命比平板式太阳能热水器长的空气循环式全年用太阳能热水器。

为实现上述目的，我们采取的技术方案是：省去平板式太阳能热水器的金属翼片管集热器，将非金属热盒内底涂黑作集热板，将透光板（膜）与黑色热盒内底之间再置一块透光板（膜），借此板（膜）将热盒内腔分为上下均连通的高低温两个室。为实现冬季运行，本实用新型顶部是一个与热盒壳一体的中空圆柱体，内置蓄水箱，蓄水箱与圆柱体之间的间隙（15－80毫米）与高低温室相连通。其能量传递途径为：太阳光－光→透光板－光→非金属集热板－热→循环空气－热→蓄水箱。

附图给出了本实用新型的实施例。

图1是空气循环式全年用太阳能热水器的剖面图。

图2是图1中空气循环式全年用太阳能热水器沿A－A线的剖面图。

现结合附图对本实用新型做详细说明：空气循环式全年用太阳能热水器由保温壳体（热盒）、透光板、蓄水箱、导流板组成。

壳体1由保温材料做成。蓄水箱2的制作最好采用金属材料。亦可选用导热率高、机械强度大的非金属材料制作。导流板3由普通非金属板材做成，其长度与透光板的宽度相等。透光板4、7可选玻璃或其它透光板（膜）。下层透光板最下端与壳体的距离为10－80毫米。5为高温室。6为透光板压边。8为集热板（热盒内底的黑色涂层）。9为低温室。10为保温壳体端盖，它能为安装蓄水箱提供方便。蓄水箱依靠其保温壳体两端支承与固定。11为排气管。12为进／出水管。

本实用新型可安装为固定坡面角或活动坡面角两种形式，采用前者时，其坡面角应小于或等于当地冬至日正午太阳高度角的余角，以使之冬天有较高的采光率。

使用时，将本实用新型的采光面朝南放置（北半球），阳光透过透光板7、4，照在集热板8上，集热板8吸光产热，将其上边相邻的空气加热，热空气沿高温室5上升将蓄水箱2加热。热空气被蓄水箱2冷却后，沿低温室9下降至透光板4的最下端，再沿透光板4最下端与壳体1的缝隙处进入高温室5被循环加热，这样，流动的热空气就将热量源源不断的传给了蓄水箱2中的水。

被高温室5加热了的透光板4，对沿低温室9下降的冷空气有预热作用，透光板4能防止高温室内的热空气先与透光板7接触，有效的抑制了对流热损失。亦能减小热辐射损失。

当无光照时，高温室内的空气因失去了加热动力而停止循环，而不流动的空气可看作绝热体，这样，处在厚厚保温层中蓄水箱内的水温将得以保持。

由于普通平板式热水器的金属集热器结构复杂，管与管之间焊口很多，特别容易漏水，是平板式太阳能热水器最容易出故障的地方，而且一旦出现这种故障，轻者停用检修，重者报废，是平板式太阳能热水器寿命的决定因素。一般由铁皮制的集热器，寿命只有两三年，铜铝复合集热太阳条（即铜铝复合翼片管）制造的集热器寿命也只有10年左右。本实用新型采用非金属板吸光产热，循环空气传热，只要外壳及蓄水箱完好，就不存在跑冒滴漏故障，非金属吸热板的寿命一般也可达30－50年，这样既降低了成本和故障率，又延长了热水器的使用寿命。由于非金属板对光的吸收能力高于金属板，所以，使用非金属板作集热板还能提高光利用率。

由于本实用新型采用空气循环传热代替原来的金属管内水循环传热，不但能节约大量金属管材使成本进一步下降，而且空气对流传热循环比金属管中的水对流传热循环更加可靠。

由于本实用新型的蓄水箱被整体加热，所以其内部的水温能保持同步上升，而没有普通平板式太阳能热水器那种先放出的水凉，以后越来越热的缺点。

Claims (4)

1、由壳体、透光板、蓄水箱、导流板组成的空气循环式全年用太阳能热水器，其特征在于：

a、下层透光板(膜)、导流板、蓄水箱将热盒内腔分为上下连通的高低温两个室；

b非金属热盒底涂黑作集热器；

c、蓄水箱处在热盒最上边的保温材料腔内，其最下沿的水平高度高于各层透光板的最上沿的水平高度；

d、阳光透过透光板照在非金属集热板上，集热板吸光产热后将其上边相邻的空气加热，热空气沿高温室上升将蓄水箱加热，热空气被蓄水箱冷却后，沿低温室下降至下层透光板的最下端，从该板最下端与壳体的缝隙处进入高温室被循环加热。

2、根据权利要求1所述的空气循环式全年用太阳能热水器，其特征在于：导流板与下层透光板、蓄水箱作无缝隙连接。

3、根据权利要求1所述的空气循环式全年用太阳能热水器，其特征在于：蓄水箱保温壳的一端安装有由保温材料制作的活动端盖，蓄水箱依靠其保温壳两端支承与固定，除支承固定接触面外，蓄水箱与保温壳之间的距离为15－80毫米。

4、根据权利要求1所述的空气循环式全年用太阳能热水器，其特征在于：下层透光板最下端与壳体的距离为10－80毫米。

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