CN2695871Y - 一种太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了属于太阳能热水器技术领域内的一种太阳能热水器，包括边框、透明盖板、保温层、储水箱、上循环集管、下循环集管和集热板，所述上循环集管、下循环集管和集热板设置于边框内，保温层设置于上循环集管、下循环集管和集热板的背面，透明盖板设置于上循环集管、下循环集管和集热板的正面一侧，集热板内设有纵向流道，所述纵向流道的上端接通上循环集管，纵向流道的下端接通下循环集管，储水箱与上循环集管之间设置有至少一个上行流道和至少一个下行流道。本实用新型水循环流道大大缩短，上行流道和下行流道的管程均很短，换热效率高，散热损失少，同时，还避免了装置外过多零乱的管路影响美观的缺陷。

Description

一种太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能热收集装置，属于太阳能热能利用技术领域。

背景技术

现有技术中，有一种太阳能热水器，包括边框、透明盖板、保温层、储水箱、上循环集管、下循环集管和集热板，所述上循环集管、下循环集管和集热板设置于边框内，保温层设置于上循环集管、下循环集管和集热板的背面，透明盖板设置于上循环集管、下循环集管和集热板的正面一侧，集热板内设有纵向流道，所述纵向流道的上端接通上循环集管，纵向流道的下端接通下循环集管，储水箱与下循环集管之间从边框外部连通有一下行流道，储水箱与上循环集管之间连通有一有上行流道，上行流道和下行流道分别设置于储水箱两侧。这种太阳能热水器使用时，在太阳能热水器内装满水，受日光照射的集热板发热并将热能传递给纵向流道内的水，水受热后上升，进入上循环集管，再经上行流道进入储水箱，储水箱内的水经下行流道进入下循环集管，然后再进入集热板内的纵向流道中，完成一次水循环，经不断循环，储水箱内的水被加热到一定的温度，即可放出使用。其不足之处在于：这种太阳能热水器的水循环不合理，特别是下行流道从储水箱连通至下循环集管，其管程长，循环换热时流阻大，换热效果差，同时，管程长也导致散热损失大，最终导致热效率低；装置外管路多，零乱、不美观。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种克服上述缺陷，热性能有所改善的太阳能热水器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种太阳能热水器，包括边框、透明盖板、保温层、储水箱、上循环集管、下循环集管和集热板，所述上循环集管、下循环集管和集热板设置于边框内，保温层设置于上循环集管、下循环集管和集热板的背面，透明盖板设置于上循环集管、下循环集管和集热板的正面一侧，集热板内设有纵向流道，所述纵向流道的上端接通上循环集管，纵向流道的下端接通下循环集管，储水箱与上循环集管之间设置有至少一个上行流道，储水箱与上循环集管之间还设置有至少一个下行流道。

本实用新型在使用时，太阳光透过透明盖板照射到集热板上，集热板吸热并将热能传递给集热板内的水，使水的局部密度产生变化，热水密度小，会自动向上流动，冷水密度大会向下流动，从而使水在上循环集管、下循环集管和集热板内形成内部小循环，进行热交换；同时，上循环集管内的热水经上行流道自动进入储水箱内，冷水从储水箱下部经下行流道自动进入上循环集管内，从而，在上循环集管和储水箱之间形成另一回路的循环。由于上行流道和下行流道均设置于储水箱与上循环集管之间，使本实用新型水循环流道大大缩短，上行流道和下行流道的管程均很短，流阻小，循环好，散热损失少，同时，还避免了装置外过多零乱的管路影响美观的缺陷。

作为本实用新型的进一步改进，所述上行流道上端的口部位置高于下行流道上端的口部位置。该技术方案符合冷热水对流的自然规律，储水箱中热水在上，冷水在下，更加有利于形成良好对流，热效率进一步提高。

作为本实用新型的进一步改进，所述储水箱、上循环集管、下循环集管、集热板、上行流道和下行流道设置于一边框内，边框内底面和储水箱外设置保温层。该技术方案使本实用新型结构紧凑，散热面小，保温效果好；此外，边框的背面可以做成平面，使本实用新型无需支架，就能够直接搁置于屋顶的向阳斜面上使用，可与建筑形成一体化效果，外观富有美感。

所述集热板可包括呈波浪形的上板和下板，上板和下板部分相接触，在上板和下板之间的接触处设有若干连续或间断的纵向焊接点，上板与下板之间的空间为纵向流道。所述的波浪形可以是全波形，也可以是半波形，可以是底部平坦的半波形，还可以是顶部和底部都平坦的半波形，可以是方波形，还可以是梯形波。为加强对流，可以在所述波浪形上板和下板两侧、中间或背面设置下循环流道，下循环流道上端接通上循环集管，下端接通下循环集管。

集热板也可以是如下结构：所述集热板包括上、下设置的上板和下板，上板和下板之间设有若干隔板，所述集热板内的纵向流道由上板、下板和隔板分隔而成。为形成良好水循环，可以将其中的至少一个纵向流道的截面积做得大于其他流道的截面积；截面面积大的流道中水温低，其中的水自动下行，该流道即成为下循环流道；也可以在下板的背面设置专门至少一个下循环流道。使用时，由于各流道内的液体受热不均，使有些流道内的液体温度较高，有些流道内的液体温度较低，低温流道内的液体密度大，会下降，高温流道内的液体密度小，会上升，从而形成有序的环流，能够及时带走集热板所吸收的热能，因而其换热效果更好。

为进一步提高热效率，上一技术方案还可以有如下改进：改进之一，所述上板和下板均为透明板，下板的背面设有太阳能吸热涂层。改进之二，所述上板为透明板，下板的正面涂覆有太阳能吸热涂层。改进之三，所述上板为透明板，所述上循环集管、下循环集管和集热板内充有黑色液体工质。

集热板也可以由若干平行设置的连通于上循环集管和下循环集管之间的金属圆管组成，在相邻金属圆管之间连接有金属吸热板。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1的B-B向断面图。

图3为图1的A-A向断面图。

图4为本实用新型第二种结构示意图。

图5为本实用新型第三种结构示意图。

图6为本实用新型第四种结构示意图。

图7为本实用新型第五种结构示意图。

其中，1边框，2上循环集管，3集热板，4下循环集管，5下行流道，6上行流道，7储水箱，8保温层，9透明盖板，10下板，11上板，12下循环流道，13金属圆管，14吸热板，15隔板。

具体实施方式

实施例1

如图1、2、3，太阳能热水器主要由边框1、透明盖板9、保温层8、储水箱7、上循环集管2、下循环集管4和集热板3等组成，储水箱7的断面为半圆形，透明盖板9设置于上循环集管2、下循环集管4和集热板3的正面一侧，集热板3内设有纵向流道，所述纵向流道的上端接通上循环集管2，纵向流道的下端接通下循环集管4，储水箱7与上循环集管2之间连通有一个下行流道5和两个上行流道6；下行流道5设置于集热板3中间部位，上行流道6设置于集热板3的两侧，上行流道6上端口部的高度高于下行流道5上端口部的高度；集热板3由呈波浪形的上板11和下板10组成，上板11和下板10的接触处设有若干连续的纵向焊接点，纵向焊接点连成焊缝，上板11与下板10之间的空间构成所述的纵向流道；集热板3的两侧专门设置有下循环流道12，下循环流道12上端接通上循环集管2，下端接通下循环集管4；储水箱7、上循环集管2、下循环集管4、集热板3、上行流道6和下行流道5设置于边框1内，保温层8设置于这些部件的背面，储水箱7正面也设置有保温层，边框1的背面为平面；本实用使用时可直接搁置于屋顶的向阳坡面上。

实施例2

如图4，实施例1所述的集热板3可以由呈波形为梯形的上板11和下板10组成，上板11和下板10对称设置，上板11和下板10在接触处焊接，上板11和下板10的两侧设有下循环流道12。

实施例3

如图5，实施例1中的集热板也可以由如下结构来替换：集热板由若干平行设置的连通于上循环集管和下循环集管之间的金属圆管13和吸热板14构成，吸热板14连接于每两相邻金属圆管13之间，吸热板14由金属材料制成。集热板的两侧设置下循环流道12，集热板的背面设有保温层8，集热板正面一侧设有透明盖板9。

实施例4

如图6，实施例1中的集热板也可以由如下结构来替换：集热板由上下设置的上板11和下板10构成，上板11和下板10之间设有将上板11和下板10之间的空间隔成若干纵向流道的隔板15；上板11和下板10两侧的流道截面积大于在中间各流道的截面积，该两侧大截面流道即为下循环流道12，上板11和下板10均为透明板，下板10的背面涂覆有太阳能吸热涂层。

实施例5

如图7，实施例1中的集热板还可以由如下结构来替换：集热板由相互平行的上板11和下板10构成，上板11和下板10之间设有将上板11和下板10之间的空间隔成若干流道的隔板15，下板10两侧的背面的背面各设有一个下循环流道12，上板11为透明板；上循环集管、下循环集管和集热板内充有黑色液体工质。

本实用新型并不局限于上述实施例，所述的储水箱的断面形状也可以是方形，还可以是半圆形。

Claims (15)

1、一种太阳能热水器，包括边框、透明盖板、保温层、储水箱、上循环集管、下循环集管和集热板，所述上循环集管、下循环集管和集热板设置于边框内，保温层设置于上循环集管、下循环集管和集热板的背面，透明盖板设置于上循环集管、下循环集管和集热板的正面一侧，集热板内设有纵向流道，所述纵向流道的上端接通上循环集管，纵向流道的下端接通下循环集管，储水箱与上循环集管之间设置有至少一个上行流道，其特征在于：储水箱与上循环集管之间还设置有至少一个下行流道。

2、根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述上行流道上端的口部位置高于下行流道上端的口部位置。

3、根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：储水箱设置于边框内，储水箱外设有保温层。

4、根据权利要求1-3任意一项所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述集热板包括呈波浪形的上板和下板，上板和下板部分相接触，在上板和下板之间的接触处设有若干连续或间断的纵向焊接点，上板与下板之间的空间为纵向流道。

5、根据权利要求4所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述波浪形上板和下板两侧还设有下循环流道，下循环流道上端接通上循环集管，下端接通下循环集管。

6、根据权利要求1-3任意一项所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述集热板包括上、下设置的上板和下板，上板和下板之间设有若干隔板，所述集热板内的纵向流道由上板、下板和隔板分隔而成。

7、根据权利要求6所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述的纵向流道中，至少有一个纵向流道的截面积大于其他流道的截面积。

8、根据权利要求7所述的一种太阳能热水器，其特征在于：集热板中间部位的纵向流道截面积大于其他各纵向流道的截面积。

9、根据权利要求7所述的一种太阳能热水器，其特征在于：集热板两侧的纵向流道截面积大于在中间各纵向流道的截面积。

10、根据权利要求6所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述下板的背面还设有至少一个下循环流道。

11  根据权利要求10所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述下循环流道设置于下板两侧的背面。

12、根据权利要求6所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述上板和下板均为透明板，下板的背面设有太阳能吸热涂层。

13、根据权利要求6所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述上板为透明盖板，下板的正面涂覆有太阳能吸热涂层。

14、根据权利要求6所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述上板为透明盖板，所述上循环集管、下循环集管和集热板内充有黑色液体工质。

15、根据权利要求1-3任意一项所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述纵向流道为金属圆管，在相邻金属圆管之间连接有金属吸热板。

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