CN2612903Y - 强吸收集成式太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能热水器用自循环保温水箱。蓄热水箱(8)设置于波浪形翅片集热器(2)的下部，集热器(2)上部的出水管(6)经“Y”形管(7)的歧管连接到热水蓄热水箱(8)的下部，“Y”形管的直管为放空管。本实用新型强吸收式结构设计，可以使集热器二次利用反射的太阳光，大大提高太阳能的综合利用效率；集成式结构设计使太阳能热水器体积小巧，便于工厂化生产，而且减少了对安装空间的浪费。

Description

强吸收集成式太阳能热水器

本实用新型涉及太阳能利用设备，具体涉及一种可以二次利用反射太阳光的强吸收集成式太阳能热水器。

太阳能是世界上公认的最为洁净的能源之一，也是人类利用最早的能源之一，但是由于技术上的原因，人类对太阳能的利用，不论从数量还是从质量(效率)上，都远未达到人们所期望和现实可利用的水平。太阳能在转化为可直接利用的能源形式时的效率较低，高层次的利用还难以工业化，最简便的利用方式就太阳能热水器。现行的太阳能热水器结构基本上都是由一个太阳能集热器和一个蓄热水箱组成。现有技术的太阳能热水器一个共同的特点，就是冷热水混装在一个水箱中，热传导作用导致了热能消耗。利用冷热水密度差异自然分层的原理，水箱采用分体式高位设置，不仅稳定性差，占地面积大，而且对水压力条件要求高。现有电热补偿装置，基本上都是安装在水箱中，由于水箱容积大，加热时间长，给使用带了很大的不便。就太阳能集热器而言，不论式真空管式的还是翅片式的，都是吸收的一次直射太阳光，利用冷热水自然循环或对流方式实现热交换，而对于反射的太阳光就无法加以利用，因此，太阳能的利用效率不高。为此，本设计人经过长期的实践、研究，研制开发出了一种强吸收集成式太阳能热水器，其通过改变集热器的吸收面结构，实现了对太阳光的二次吸收。同时降低水箱高度不仅使整套装置达到集成化的目的，而且热水及时分离存入蓄热水箱中，降低了热量损失。试验证明，本实用新型应用效果良好。

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，加工制作成本低廉，可以实现太阳光二次吸收的强吸收集成式太阳能热水器。

本实用新型是这样实现的：其设置有支架，支架的斜面上安装翅片式太阳能集热器，其下部设有进水管，进水管通过管道连接进水箱；集热器上部设有出水管，出水管通过歧管连接到热水蓄热水箱的下部，蓄热水箱的下部设有热水出水管，蓄热水箱的上部设置一通至水箱底部的放空管，底部一端设置一个回水管，回水管与冷水进水管相连通，回水管中设置一单向止回阀，集热器的翅片呈波浪形，集热管迂回设置于波峰或波谷处。

由于本实用新型采用了波浪形翅片式集热器结构，从一个波侧面反射的太阳光会被与之相对的波侧面所吸收，达到二次强吸收的目的，从而提高了太阳能的利用率。蓄热水箱设置于集热器的下方的集成化设计，大大减少了占地面积和安装难度，对热水器安装空间的充分合理地利用是大有益处的。

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型不限于附图所示。

图1为本实用新型整体结构立体半剖视图；

图2为图1之AA向视图；

如图1、2所示，本实用新型设置有支架1，支架1的斜面上安装“S”形翅片式太阳能集热器2，其下部设有进水管3，进水管3通过管道4连接进水箱5；集热器2上部设有出水管6，出水管6通过歧管7连接到蓄热水箱8的下部，蓄热水箱8的下部设有热水出水管9，蓄热水箱8上部设有一通至水箱底部的放空管20，底部一端设置一个回水管14，回水管14与冷水进水管3相连通，回水管14中设置一单向止回阀15。

歧管7与放空管20设置为整体式结构，呈“Y”形。

集热器2的翅片呈波浪形，集热管10迂回设置于波峰或波谷处；集热器2外部设有等腰梯形的玻璃罩19。

进水箱5为浮球式结构，其他可以保证自动稳定补给水方式可以替代该水箱，同样可以实现本实用新型的目的。

在上部集热管道上可以设置电热补偿装置11，其中设置电加热器12。集热器2的出水管6与“Y”形管之歧管之间设置回水弯13，使保持顶层集热管中始终处于有水状态，避免电热补偿装置出现干烧而损坏。电热补偿装置使得可以连续阴雨天等太阳能不足时辅助补给热量，满足人们用热水的需要。

止回阀15可以防止冷水进入蓄热水箱8中，又可使蓄热水箱8中的水有条件地流出水箱进入集热管10中进行二次热量交换。

电热补偿装置11采用小水容量设计，一般为其水容积为1L左右，以提高电加热速度。

本实用新型的蓄热水箱8为保温式结构，内胆外部设置保温层16，水箱底部设置排污管17。蓄热水箱内胆除采用传统的金属材料外，还可采用隔热性能较好的材料(如玻璃钢等)制作，可有效低减少热量损失。

通过排污管17在水箱中设置阴极镁棒18，以防止水垢及微生物的产生，保护用水水质。

其他型式的集热器，如真空管式集热器等，均可实现本实用新型集成化的目的。

本实用新型工作过程：

冷水通过进水管进入太阳能集热器进行热量交换，基于物质的热膨胀原理，到达上层的热水自动通过回水弯、歧管流入水箱储存，供人们洗、浴使用。当连续阴雨天或雪天，太阳能不足时，可以即时启动电热补给装置。

蓄热水箱中的水长时间不使用会自然冷却，而需要重新加热。此时，可以启动电热补偿装置，热水通过回水弯进入水箱时，使水箱内部压力升高，放空管中的水位升高，当液面高于顶部集热管的水位时，就产生了液体压强，在压力的作用下，止回阀15自动打开，蓄热水箱底部的冷水流出进入集热管进行二次热交换，循环一段时间后，蓄热水箱中水温升高到可以使用时，整个工作系统又进入正常工作状态。

本实用新型的特点：

1、翅片式太阳能集热器可以有效地提高太阳能的利用效率。

2、水箱采用低位设置，一来便于热水的储存蓄热；二来可以提高装置的稳定性、抗风能力，减少占地面积；避免集团安装时热水器之间相互遮挡所带来的干扰。

3、结构简单，加工制作成本低廉，有利于太阳能热水器节能产品的推广与普及。

4、蓄热水箱中只有热水储存，使用水温度高且较为稳定，保温时间长，一般3-4天无太阳光的天气依然可以有可供使用的热水。

5、便于集成化整体加工制作，即可以工厂化生产，使得户外安装更加简便。

综上所述，本实用新型强吸收式结构设计，可以使集热器二次利用反射的太阳光，大大提高太阳能的综合利用效率；集成式结构设计克服了现有的体积庞大，安装空间受限等弊端，便于工厂化生产。推广使用本实用新型，对加快普及利用太阳能这一洁净能源的技术具有积极的推动与促进作用。

Claims (6)

1、一种强吸收集成式太阳能热水器，支架(1)的斜面上安装翅片式太阳能集热器(2)，其下部设有进水管(3)，进水管(3)通过管道(4)连接进水箱(5)；集热器(2)上部设有出水管(6)，蓄热水箱(8)的底部设置排污管(17)，其中设有阴极镁棒(18)，蓄热水箱(8)的下部设有热水出水管(9)，其特征是：蓄热水箱(8)设置于集热器(2)的下部，集热器上部的出水管(6)通过歧管(7)连接到热水蓄热水箱(8)，蓄热水箱(8)上部设有一通至水箱底部的放空管(20)，底部一端设置一个回水管(14)，回水管(14)与冷水进水管(3)相连通，回水管14中设置一单向止回阀(15)。

2、如权利要求1所述的强吸收集成式太阳能热水器，其特征是：其在上部集热管道上可以设置电热补偿装置(11)，其中设置电加热器(12)。

3、如权利要求1或2所述的强吸收集成式太阳能热水器，其特征是：歧管(7)与放空管(20)设置为整体式结构，呈“Y”形。

4、如权利要求1或2所述的强吸收集成式太阳能热水器，其特征是：集热器(2)的出水管(6)与歧管(7)之间设置回水弯(13)。

5、如权利要求1或2所述的强吸收集成式太阳能热水器，其特征是：集热器(2)的翅片呈波浪形，集热管(10)迂回设置于波峰或波谷处。

6、如权利要求1或2所述的强吸收集成式太阳能热水器，其特征是：集热器(2)外部设有等腰梯形的玻璃罩(19)。

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