CN2580356Y - 分体式太阳能热水器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种分体式太阳能热水器，它包括分开布置的一个保温水箱和至少一个太阳能接收器。该保温水箱内安装有一热交换器。该太阳能接收器具有四片平行间隔布置的平板玻璃，此四片平板玻璃通过设置在其间隔周边的密封条组成具有三层平面空间的整体结构，其中，中间的平面空间构成太阳能聚热层，两边的平面空间构成真空保温层。在太阳能聚热层的两端分别设有一伸出太阳能接收器的引出管，太阳能聚热层通过引出管、连接管件、微型泵、平衡压力器与热交换器形成流体导热介质的封闭循环回路，多个太阳能接收器可并联或串联使用。其占用空间小、可安装位置限制少、方向性能好、接收热能面积大、且热交换效率高。

Description

分体式太阳能热水器
                  技术领域
本实用新型涉及太阳能热水器，具体地指一种利用真空平板玻璃吸收热能的分体式太阳能热水器。
                  背景技术
太阳能热水器作为一种洁净无污染的绿色环保能源装置正越来越受到人们的喜爱。目前，市面上流行的多为真空玻璃管吸热式的太阳能热水器。该热水器的主要构件真空玻璃管一端堵塞形成盲管，另一端开口与保温水箱相通，其基本工作原理是：真空玻璃管接受阳光的照射，使管内的水受热升温且浮升，与保温水箱中的水循环交换热量，达到全部水的升温。从结构和热传导方式来看这种太阳能热水器存在着如下的缺陷：其一，真空玻璃管与保温水箱合为一体，所占用的空间很大，进水后热水器的工作负荷也很大，这样在安放地点上有很大的局限性，热水器的朝向、接受光照时间等往往不能兼顾。其二，真空玻璃管之间的安装间距浪费了光照面积，为了弥补管间距的光照损失，人们普遍采用底板反射阳光，但反射所得到的热能远不能与同等面积的直射所得到的热能相比，并且底板非常容易沾灰，也难以清扫，这在很大程度上影响了太阳光的辐射。其三，真空玻璃管内水的热交换是在单个体管中进行的自然交换，在温度不高的情况下，这种热交换传递的速度非常缓慢，热交换效率十分低下。其四，真空玻璃管中长期有水滞留，由于是盲管，又是自然交换，因此水中的残杂物非常容易沉淀，时间一长就会有很多沉淀物和水垢产生，而清除这些沉淀物或水垢除非将真空管拆卸下来才能完成，这在很大程度上阻碍了太阳能的吸收。
                  发明内容
本实用新型的目的就是要解决上述现有技术中存在的不足，提供一种占用空间小、安装位置限制少、接收热能面积大、且热交换效率高的分体式太阳能热水器。
为实现此目的，本实用新型所设计的分体式太阳能热水器，包括分开布置的一个保温水箱和至少一个太阳能接收器。该保温水箱内安装有一热交换器。该太阳能接收器具有四片平行间隔布置的平板玻璃，此四片平板玻璃通过设置在其间隔周边的密封条组成具有三层平面空间的整体结构，其中中间的平面空间构成太阳能聚热层，两边的平面空间构成真空保温层。在太阳能聚热层的两端分别设有一伸出太阳能接收器的引出管，太阳能聚热层通过引出管、连接管件、微型泵、平衡压力器与热交换器形成流体导热介质的封闭循环回路，多个太阳能接收器可并联或串联组合使用。
本实用新型的优点在于：所设计的太阳能接收器为真空平板玻璃结构，其体积小巧，不占空间，受场地限制小，能制成多个任意大小面积的单个体组合起来协同工作，可作为房屋建筑构件代替窗户上的玻璃、雨蓬、屋面上的面层，也可做成玻璃幕墙，既适于普通住宅，又适于体育馆、游泳池等大型公共建筑，只要有阳光照射的地方都可安装。并且，真空平板玻璃比真空玻璃管具有更有效的光照直射度和更大的光照接受面积，使其在单位时间内接收热能的能力大幅增长，有效地提高了太阳能的利用效率。同时，流体导热介质在封闭循环回路运行，并可通过微型泵强制循环，这样极大地改善了流体导热介质与水的热交换条件，增加了热交换速率，也避免了沉淀物和水垢的产生，进一步提高了太阳能的利用效率。
                  附图说明
附图为一种分体式太阳能热水器的结构示意图。
                具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步的详细描述：
图中所示的分体式太阳能热水器，包括一个安装在室内的保温水箱15、多个安装在东南方向和西南方向阳光能照射到的地方的太阳能接收器1。保温水箱15上设有冷水进水阀13、热水出水阀12、安全泄压阀14、以及水温调节阀21，保温水箱15内安装有热交换器19。太阳能接收器1具有四片平行间隔布置的平板玻璃2，四片平板玻璃2的间隔周边夹装有真空密封条3，将其组合成具有三层平面空间的整体结构。其中，中间的平面空间层构成太阳能聚热层5，两边的平面空间层构成真空保温层4。如果太阳能接收器1面积很大，可在其空间增加一些支撑件以确保其整体抗压抗弯的性能。在太阳能聚热层5的两端分别设有伸出太阳能接收器1的引出管7，太阳能聚热层5通过引出管7、连接软管8、连接水管10、微型泵17、平衡压力器16与热交换器19形成流体导热介质的封闭循环回路。选用黑色的流体导热介质将会使吸收太阳能的效果更好。当然如果有好的除水垢方法，也可以省略热交换器19而直接用保温水箱15中的水循环。
在上述太阳能聚热层5的一侧或两侧内壁面上，还设有使太阳能聚热层5的中间空间窄而两端空间宽的小平面玻璃20，太阳能聚热层5两端的宽空间构成便于冷热流体导热介质聚集的驿站6。这样，一方面可以使其中的绝大部分流体导热介质层变薄，加快其受热及热交换循环的速率；另一方面可以提高太阳能接收器1的结构强度，确保其耐水压力及真空压力的性能，特别是在太阳能聚热层5的两侧内壁面对称布置小平面玻璃20时，其结构强度更佳。
在上述流体导热介质封闭循环回路的连接水管10上还并联有散热器11，可通过安装在连接水管10上的阀门组件9开启或关闭散热器11。在上述保温水箱15内还设置有一电加热器18，在冬天没有太阳光照、天气又很冷时，为防止室外的太阳能接收器1冻裂，可以通过现有的温控开关开启室内保温水箱15中起补偿作用的电加热器18将水升温，升温后的热水将热能传导给热交换器19，再通过温控开关开启微型泵17让流体导热介质在封闭循环回路中流动。这样在冷天不但可以防冻，而且可以供热水，还可以取暖。
本实用新型的工作原理是这样的：当阳光照射在太阳能接收器1上时，太阳能聚热层5中的流体导热介质受热升温，可以通过现有的光控开关控制微型泵17分时定量地迫使流体导热介质在室外的太阳能接收器1与室内的保温水箱15中的热交换器19之间循环流动。流体导热介质受热后可以自然循环，在这里只是加几瓦的泵力让循环流动更快一些。封闭循环回路中的流体导热介质的热胀冷缩问题，可以通过已知的平衡压力器16解决，平衡压力器16的压力值设定在允许的范围内。热能通过传导方式传递给保温水箱15中的水，使水温持续上升，温度过高时可由通用的安全泄压阀14泄压保护。

Claims (3)

1.一种分体式太阳能热水器，其特征在于：它包括分开布置的一个保温水箱(15)和至少一个太阳能接收器(1)；保温水箱(15)内安装有热交换器(19)；太阳能接收器(1)具有四片平行间隔布置的平板玻璃(2)，四片平板玻璃(2)通过设置在其间隔周边的密封条(3)组成具有三层平面空间的整体结构，其中中间的平面空间构成太阳能聚热层(5)，两边的平面空间构成真空保温层(4)；太阳能聚热层(5)的两端分别设有伸出太阳能接收器(1)的引出管(7)，太阳能聚热层(5)通过引出管(7)、连接管件(8、10)、微型泵(17)、平衡压力器(16)与热交换器(19)形成流体导热介质的封闭循环回路。
2.根据权利要求1所述的分体式太阳能热水器，其特征在于：所说的太阳能聚热层(5)的一侧或两侧内壁面上，设有使太阳能聚热层(5)中间空间窄而两端空间宽的小平面玻璃(20)，太阳能聚热层(5)两端的宽空间构成便于冷热流体导热介质聚集的驿站(6)。
3.根据权利要求1或2所述的分体式太阳能热水器，其特征在于：所说的流体导热介质封闭循环回路的连接管件(10)上还并联有散热器(11)。
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