CN2802374Y - 内循环恒温太阳能热水器 - Google Patents

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CN2802374Y CNU2005200241216U CN200520024121U CN2802374Y CN 2802374 Y CN2802374 Y CN 2802374Y CN U2005200241216 U CNU2005200241216 U CN U2005200241216U CN 200520024121 U CN200520024121 U CN 200520024121U CN 2802374 Y CN2802374 Y CN 2802374Y
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Abstract

本实用新型属于太阳能集热器技术领域，公开了一种内循环恒温太阳能热水器。其主要技术特征为：包括带有进水孔、溢水孔的水箱，所述水箱的上壁至少有一部分为无色透明或浅色的透光面，下壁至少有一部分为黑色或深色的吸光面。本实用新型所提供的内循环恒温太阳能热水器光热转化效率高，结构简单，安装使用简便，制作成本低，易于维护。

Description

内循环恒温太阳能热水器
                         技术领域
本实用新型属于太阳能集热器技术领域，尤其涉及一种包括水箱的内循环恒温太阳能热水器。
                         背景技术
节约能源，保护环境已成为当今社会的主题，太阳能以其清洁卫生且取之不尽、用之不竭而被人们所青睐，太阳能热水器是目前人类利用太阳能最广泛、最成熟有效的方式之一。当前所使用的太阳能热水器主要有闷晒型、平板吸热循环型、真空吸热循环型等，闷晒型太阳能热水器虽然制作成本低、安装使用简便，但在光热转换过程中，由于闷晒型太阳能热水器是将水箱上壁作为吸光换热面，该面将吸收的太阳能转换为热能后以热传导方式将热能传递到与其紧密接触的水箱内最上水层，该水层吸收热能温度升高，体积增加，比重减小，总是浮在最上层，不会与水箱内中、下层水进行对流传热，又由于水是热的不良导体，最上层的热水也不易以热传导方式向中、下层水传递热量，水箱内水温始终自下而上，由冷至热。另外，根据任何具有一定温度的物体相对于外部环境都是一个热辐射源且随表面温度升高向外界辐射的热能相应增大的原理，闷晒型太阳能热水器的水箱上壁吸收太阳能达到一定程度后，吸收的太阳能与向外界辐射的热能相等而达到热平衡，此时无论太阳光照射多久，温度也不会再升高。因此，当前的闷晒型太阳能热水器水温不高，光热转换效率低。平板吸热循环型和真空吸热循环型虽然比闷晒型太阳能热水器光热转换效率有所提高，但结构复杂、制作成本高，安装、使用、维护复杂，使用时的综合经济性差，并且占用面积和空间较大，使其推广普及受到一定制约。
                        实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种安装使用简便、制作成本低、光热转换效率高的内循环恒温太阳能热水器。
本实用新型采用的技术方案为：包括带有进水孔、溢水孔的水箱，所述水箱的上壁至少有一部分为无色透明或浅色的透光面，下壁至少有一部分为黑色或深色的吸光面。
其附加技术特征为：所述水箱的上壁全部为无色透明或浅色的透光面，下壁全部为黑色或深色的吸光面；所述的水箱设置在上部为透光盖板的壳体内；所述的透光盖板为中部上凸的曲面；所述的壳体内设有保温层。
本实用新型所提供的内循环恒温太阳能热水器与现有技术相比，具有以下优点：其一，水箱上壁至少有一部分(最好是全部)为无色透明或浅色的透光面，下壁至少有一部分(最好是全部)为黑色或深色的吸光面，太阳光穿过透光盖板、透光面和水箱内的水照射到黑色或深色的吸光面，由于黑色或深色吸光能力强，吸光面吸收太阳光后将光能转换为热能并以热传导方式将所获得的热能传递给与其直接接触的最底部水层，该水层受热温度升高，体积增加，比重减小上浮，与水箱中、上层水形成连续的对流内循环，在对流内循环过程中实现了热交换，使水箱内各部位水温始终保持基本一致，不会出现冷热不均的现象。另外，由于水箱内温度均衡，不存在局部温度过高的状况，从而减少了向外界辐射的热能损失，大大提高了该热水器的光热转化效率；其二，由于该热水器所占用面积全部都是采光面积，在同等占地面积时比平板型热水器和真空管热水器能获得更多的太阳能，比闷晒型太阳能光热转换效率提高一倍以上；其三，将透光盖板设计成中部上凸的曲面，可尽量减少壳体周边对于太阳光的遮挡，并有利于将照射其上的太阳光向壳体内吸光面透射、折射和散射。另外，上凸可使附着于盖板表面的灰尘、杂物等易被风吹走或被雨冲走，具有自洁功能，确保了高效采光；其四，该热水器由于结构简单，因此安装使用简便、制作成本低，易于维护。
                         附图说明
图1为本实用新型内循环恒温太阳能热水器的外部结构示意图；
图2为内循环恒温太阳能热水器的截面图。
                        具体实施方式
下面结合附图对本实用新型内循环恒温太阳能热水器的结构和使用原理做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型内循环恒温太阳能热水器包括壳体1，壳体1上部为透光盖板2，透光盖板2为中部上凸的曲面。如图2所示，在壳体1内设置有保温层3，保温层3内设置有水箱4，水箱4的上壁5为为无色透明或浅色的透光面，下壁6为黑色或深色的吸光面，水箱4上设置有进水孔7和溢水孔8，进水孔7同时也作为出水孔用，溢水孔8同时也作为排气孔用。
当上水时，将水由进水孔7输入水箱4内部，水箱4内部的气体或超量的水由溢水孔8排出。由于水箱4的上壁5为无色透明或浅色的透光面，太阳光穿过透光盖板2、水箱4的上壁5和水箱4内的水照射到黑色或深色的水箱4的下壁6，待晒暖后需要使用热水时，将水由进水孔7排出。使用时该太阳能热水器应水平放置，水箱优先选用不透水的塑料布膜等柔性材料以保证其上壁始终与水箱内的水紧密接触，从而不会形成空气层或水蒸汽层影响太阳光的透射。

Claims (5)

1、内循环恒温太阳能热水器，包括带有进水孔、溢水孔的水箱，其特征在于：所述水箱的上壁至少有一部分为无色透明或浅色的透光面，下壁至少有一部分为黑色或深色的吸光面。
2、根据权利要求1所述的内循环恒温太阳能热水器，其特征在于：所述水箱的上壁全部为无色透明或浅色的透光面，下壁全部为黑色或深色的吸光面。
3、根据权利要求1或2所述的内循环恒温太阳能热水器，其特征在于：所述的水箱设置在上部为透光盖板的壳体内。
4、根据权利要求3所述的内循环恒温太阳能热水器，其特征在于：所述的透光盖板为中部上凸的曲面。
5、根据权利要求3所述的内循环恒温太阳能热水器，其特征在于：所述的壳体内设有保温层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101691957A (zh) * 2009-11-02 2010-04-07 韩培洲 密封式聚光集热器组的波折排列玻璃外罩
ES2397723A1 (es) * 2010-04-07 2013-03-11 Universidad De Las Palmas De Gran Canaria Sistema pasivo para calentar agua de mar usando energía solar.

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