CN221146836U - 一种无动力联箱的太阳能集热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种无动力联箱的太阳能集热器，属于太阳能热水器技术领域。本无动力联箱的太阳能集热器包括联箱、辅助加热装置、保温水箱和真空集热管，联箱内穿设有三根换热波纹管，每根换热波纹管外均套有一根直钢管，位于联箱内的直钢管上开有若干个通孔，直钢管两端分别固定穿出联箱的端盖，直钢管端头与换热波纹管之间通过锥形硅胶套密封；上端两根齐平的换热波纹管外端连接有输入输出端头，下面一根换热波纹管外端连接有加热端头，辅助加热装置通过加热进水管和加热出水管分别与两侧的加热端头连接，保温水箱通过换热进水管和换热出水管分别与两侧的输入输出端头连接。在联箱内增加了直钢管，支撑换热波纹管，使其保持笔直状态。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能热水器技术领域，涉及一种无动力联箱的太阳能集热器。
背景技术
联箱内设置换热管，真空集热管收集到的太阳能传导到联箱内的导热介质，通过导热介质将热量传递到换热管内的水中。为了提高换热效率，增加导热面积，人们设计了螺旋盘管或者波纹管作为导热管的主要形式。
中国公布的专利号为201220287220.3的实用新型专利，其中公开了一种太阳能集热器，包括联箱和真空集热管，所述真空集热管通过硅胶圈与联箱密封连接，还包括波纹管，波纹管从联箱中穿过，波纹管的波纹部分处于联箱内。为了增加换热效率，波纹管的壁厚较薄，这样导致波纹管在联箱内容易下垂，导致水流经波纹管时需要拐弯，水的流速受限制，影响了热水的流动性。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种无动力联箱的太阳能集热器，在联箱内增加了直钢管，支撑换热波纹管，使换热波纹管始终保持笔直状态，同时不影响换热效率。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种无动力联箱的太阳能集热器，包括联箱、辅助加热装置、保温水箱和真空集热管，真空集热管的端部插入到联箱内且通过硅胶圈密封连接，其特征在于，所述联箱内穿设有三根换热波纹管，所述联箱内注满导热液，每根换热波纹管外均套有一根直钢管，位于联箱内的直钢管上开有若干个通孔，所述直钢管两端分别固定穿出联箱的端盖，三根换热波纹管呈倒三角分布，直钢管端头与换热波纹管之间通过锥形硅胶套密封；上端两根齐平的换热波纹管外端连接有输入输出端头，下面一根换热波纹管外端连接有加热端头，辅助加热装置通过加热进水管和加热出水管分别与两侧的加热端头连接，保温水箱通过换热进水管和换热出水管分别与两侧的输入输出端头连接。
冷水从保温水箱出来，进入到上端两根换热波纹管内，换热后流回保温水箱，供人们使用。需要辅助加热时，启动辅助加热装置，热介质通过联箱内的下端一根换热波纹管，与联箱内的导热液交换热量后温度变低，流回辅助加热装置中再进行加热。
锥形硅胶套参考专利号为2020225738345公布的一款波纹管连接件，为现有技术。锥形硅胶套可以防止联箱内的导热液从换热波纹管与直钢管之间的间隙泄漏。
进一步的，所述辅助加热装置为空气能热泵或者电加热器。
进一步的，所述直钢管的内径大于换热波纹管的外径，直钢管与换热波纹管的间隙为3-10mm。
进一步的，所述波纹管为不锈钢波纹管或铜波纹管。
进一步的，换热进水管上设有水泵一，加热进水管上设有水泵二。
进一步的，联箱上设有补液口和排气口，排气口上设有泄压阀。
与现有技术相比，本无动力联箱的太阳能集热器具有以下优点：
1．换热波纹管因其管内受到水的重力下压而下垂，直钢管套在换热波纹管外，当换热波纹管下垂时起到支撑作用。
2.联箱内注满导热液，导热液中有气泡，导热液沸腾后气泡会撞击在换热波纹管上产生震动，长期如此使换热波纹管产生金属疲劳，容易断裂，加装的直钢管不仅可以束缚住换热波纹管，还可以将大气泡阻隔在外部，减少气泡的撞击，减少换热波纹管的震动幅度和频率。
3.由于换热波纹管较软，在穿过联箱时很难对齐端盖上的安装孔，设置了直钢管后，可以直接往里推送即可，便于安装，更换换热波纹管也更加方便，直接从直钢管内抽出即可。
4.设置了两根将热量吸走的换热波纹管，提高换热效率，设置了一根辅助加热的换热波纹管，在太阳光较弱或阴天时，可以辅助提高联箱内导热液温度。
5.联箱上设置了排气口，使得系统排气更通畅，有效减少了真空管炸裂的因素。
6.两根与输入输出端头对接的换热波纹管靠近保温联箱的中心或偏上部设置，此处为整个联箱内导热液的高温区域，获取热量的速度快；同时换热波纹管在联箱内沿其长度方向弯曲形成多个“波浪”形结构，多个“波浪”形结构的设置，增大了换热波纹管与联箱内热水的接触换热面积，受热换热效率更高，同时其与联箱内壁无接触，无接触性散热的可能，系统热效率更佳。
7.换热波纹管向外穿出联箱，既可以串联成一路管道以提高系统中水温的提升速度，又可以实行并联以加大系统流量，可按照需要灵活方便地进行合理组合。
附图说明
图1是联箱的剖视图。
图2是无动力联箱的太阳能集热器的结构示意图。
图3是联箱的侧视图。
图4是直钢管的结构示意图。
图中，1、联箱；2、辅助加热装置；3、保温水箱；4、真空集热管；5、换热波纹管；6、直钢管；7、通孔；8、端盖；9、输入输出端头；10、加热端头；11、加热进水管；12、加热出水管；13、换热进水管；14、换热出水管；15、水泵一；16、水泵二；17、补液口；18、排气口；19、泄压阀；20、锥形硅胶套。
实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1、图2所示，本无动力联箱1的太阳能集热器，包括联箱1、辅助加热装置2、保温水箱3和真空集热管4，真空集热管4的端部插入到联箱1内且通过硅胶圈密封连接，所述联箱1内穿设有三根换热波纹管5，所述联箱1内注满导热液，每根换热波纹管5外均套有一根直钢管6，位于联箱1内的直钢管6上开有若干个通孔7，所述直钢管6两端分别固定穿出联箱1的端盖8。
如图3所示，三根换热波纹管5呈倒三角分布，直钢管6端头与换热波纹管5之间通过锥形硅胶套20密封。
上端两根齐平的换热波纹管5外端连接有输入输出端头9，下面一根换热波纹管5外端连接有加热端头10，辅助加热装置2通过加热进水管11和加热出水管12分别与两侧的加热端头10连接，保温水箱3通过换热进水管13和换热出水管14分别与两侧的输入输出端头9连接，所述辅助加热装置2为空气能热泵或者电加热器。
锥形硅胶套20可以防止联箱1内的导热液从换热波纹管5与直钢管6之间的间隙泄漏。
所述直钢管6的内径大于换热波纹管5的外径，直钢管6与换热波纹管5的间隙为3-10mm，所述波纹管为不锈钢波纹管或铜波纹管。
换热进水管13上设有水泵一15，加热进水管11上设有水泵二16，联箱1上设有补液口17和排气口18，排气口18上设有泄压阀19。
工作原理：真空集热管4吸收太阳能，将热能转移到联箱1内的导热液中；冷水被水泵一15从保温水箱3抽出来，通过换热进水管13进入到上端两根换热波纹管5内，在与联箱1内的导热液换热后通过换热出水管14流回保温水箱3，供人们使用。需要辅助加热时，启动辅助加热装置2，辅助加热装置2的热介质通过水泵二16抽送到加热进水管11，再从联箱1内的下端一根换热波纹管5，与联箱1内的导热液交换热量后温度变低，从加热出水管12流回辅助加热装置2中再进行加热。
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。
Claims (6)
1.一种无动力联箱的太阳能集热器，包括联箱、辅助加热装置、保温水箱和真空集热管，真空集热管的端部插入到联箱内且通过硅胶圈密封连接，其特征在于，所述联箱内穿设有三根换热波纹管，所述联箱内注满导热液，每根换热波纹管外均套有一根直钢管，位于联箱内的直钢管上开有若干个通孔，所述直钢管两端分别固定穿出联箱的端盖，三根换热波纹管呈倒三角分布，直钢管端头与换热波纹管之间通过锥形硅胶套密封；上端两根齐平的换热波纹管外端连接有输入输出端头，下面一根换热波纹管外端连接有加热端头，辅助加热装置通过加热进水管和加热出水管分别与两侧的加热端头连接，保温水箱通过换热进水管和换热出水管分别与两侧的输入输出端头连接。
2.根据权利要求1所述的一种无动力联箱的太阳能集热器，其特征在于，所述辅助加热装置为空气能热泵或者电加热器。
3.根据权利要求1所述的一种无动力联箱的太阳能集热器，其特征在于，所述直钢管的内径大于换热波纹管的外径，直钢管与换热波纹管的间隙为3-10mm。
4.根据权利要求1所述的一种无动力联箱的太阳能集热器，其特征在于，所述波纹管为不锈钢波纹管或铜波纹管。
5.根据权利要求1所述的一种无动力联箱的太阳能集热器，其特征在于，换热进水管上设有水泵一，加热进水管上设有水泵二。
6.根据权利要求1所述的一种无动力联箱的太阳能集热器，其特征在于，联箱上设有补液口和排气口，排气口上设有泄压阀。
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