專利名稱：強(qiáng)吸收集成式太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能利用設(shè)備，具體涉及一種可以二次利用反射太陽光的強(qiáng)吸收集成式太陽能熱水器。
太陽能是世界上公認(rèn)的最為潔凈的能源之一，也是人類利用最早的能源之一，但是由于技術(shù)上的原因，人類對(duì)太陽能的利用，不論從數(shù)量還是從質(zhì)量(效率)上，都遠(yuǎn)未達(dá)到人們所期望和現(xiàn)實(shí)可利用的水平。太陽能在轉(zhuǎn)化為可直接利用的能源形式時(shí)的效率較低，高層次的利用還難以工業(yè)化，最簡(jiǎn)便的利用方式就太陽能熱水器?，F(xiàn)行的太陽能熱水器結(jié)構(gòu)基本上都是由一個(gè)太陽能集熱器和一個(gè)蓄熱水箱組成?，F(xiàn)有技術(shù)的太陽能熱水器一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是冷熱水混裝在一個(gè)水箱中，熱傳導(dǎo)作用導(dǎo)致了熱能消耗。利用冷熱水密度差異自然分層的原理，水箱采用分體式高位設(shè)置，不僅穩(wěn)定性差，占地面積大，而且對(duì)水壓力條件要求高?，F(xiàn)有電熱補(bǔ)償裝置，基本上都是安裝在水箱中，由于水箱容積大，加熱時(shí)間長(zhǎng)，給使用帶了很大的不便。就太陽能集熱器而言，不論式真空管式的還是翅片式的，都是吸收的一次直射太陽光，利用冷熱水自然循環(huán)或?qū)α鞣绞綄?shí)現(xiàn)熱交換，而對(duì)于反射的太陽光就無法加以利用，因此，太陽能的利用效率不高。為此，本設(shè)計(jì)人經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐、研究，研制開發(fā)出了一種強(qiáng)吸收集成式太陽能熱水器，其通過改變集熱器的吸收面結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽光的二次吸收。同時(shí)降低水箱高度不僅使整套裝置達(dá)到集成化的目的，而且熱水及時(shí)分離存入蓄熱水箱中，降低了熱量損失。試驗(yàn)證明，本實(shí)用新型應(yīng)用效果良好。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制作成本低廉，可以實(shí)現(xiàn)太陽光二次吸收的強(qiáng)吸收集成式太陽能熱水器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的其設(shè)置有支架，支架的斜面上安裝翅片式太陽能集熱器，其下部設(shè)有進(jìn)水管，進(jìn)水管通過管道連接進(jìn)水箱；集熱器上部設(shè)有出水管，出水管通過歧管連接到熱水蓄熱水箱的下部，蓄熱水箱的下部設(shè)有熱水出水管，蓄熱水箱的上部設(shè)置一通至水箱底部的放空管，底部一端設(shè)置一個(gè)回水管，回水管與冷水進(jìn)水管相連通，回水管中設(shè)置一單向止回閥，集熱器的翅片呈波浪形，集熱管迂回設(shè)置于波峰或波谷處。
由于本實(shí)用新型采用了波浪形翅片式集熱器結(jié)構(gòu)，從一個(gè)波側(cè)面反射的太陽光會(huì)被與之相對(duì)的波側(cè)面所吸收，達(dá)到二次強(qiáng)吸收的目的，從而提高了太陽能的利用率。蓄熱水箱設(shè)置于集熱器的下方的集成化設(shè)計(jì)，大大減少了占地面積和安裝難度，對(duì)熱水器安裝空間的充分合理地利用是大有益處的。
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，但本實(shí)用新型不限于附圖所示。


圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)立體半剖視圖；圖2為
圖1之AA向視圖；如
圖1、2所示，本實(shí)用新型設(shè)置有支架1，支架1的斜面上安裝“S”形翅片式太陽能集熱器2，其下部設(shè)有進(jìn)水管3，進(jìn)水管3通過管道4連接進(jìn)水箱5；集熱器2上部設(shè)有出水管6，出水管6通過歧管7連接到蓄熱水箱8的下部，蓄熱水箱8的下部設(shè)有熱水出水管9，蓄熱水箱8上部設(shè)有一通至水箱底部的放空管20，底部一端設(shè)置一個(gè)回水管14，回水管14與冷水進(jìn)水管3相連通，回水管14中設(shè)置一單向止回閥15。
歧管7與放空管20設(shè)置為整體式結(jié)構(gòu)，呈“Y”形。
集熱器2的翅片呈波浪形，集熱管10迂回設(shè)置于波峰或波谷處；集熱器2外部設(shè)有等腰梯形的玻璃罩19。
進(jìn)水箱5為浮球式結(jié)構(gòu)，其他可以保證自動(dòng)穩(wěn)定補(bǔ)給水方式可以替代該水箱，同樣可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
在上部集熱管道上可以設(shè)置電熱補(bǔ)償裝置11，其中設(shè)置電加熱器12。集熱器2的出水管6與“Y”形管之歧管之間設(shè)置回水彎13，使保持頂層集熱管中始終處于有水狀態(tài)，避免電熱補(bǔ)償裝置出現(xiàn)干燒而損壞。電熱補(bǔ)償裝置使得可以連續(xù)陰雨天等太陽能不足時(shí)輔助補(bǔ)給熱量，滿足人們用熱水的需要。
止回閥15可以防止冷水進(jìn)入蓄熱水箱8中，又可使蓄熱水箱8中的水有條件地流出水箱進(jìn)入集熱管10中進(jìn)行二次熱量交換。
電熱補(bǔ)償裝置11采用小水容量設(shè)計(jì)，一般為其水容積為1L左右，以提高電加熱速度。
本實(shí)用新型的蓄熱水箱8為保溫式結(jié)構(gòu)，內(nèi)膽外部設(shè)置保溫層16，水箱底部設(shè)置排污管17。蓄熱水箱內(nèi)膽除采用傳統(tǒng)的金屬材料外，還可采用隔熱性能較好的材料(如玻璃鋼等)制作，可有效低減少熱量損失。
通過排污管17在水箱中設(shè)置陰極鎂棒18，以防止水垢及微生物的產(chǎn)生，保護(hù)用水水質(zhì)。
其他型式的集熱器，如真空管式集熱器等，均可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型集成化的目的。
本實(shí)用新型工作過程冷水通過進(jìn)水管進(jìn)入太陽能集熱器進(jìn)行熱量交換，基于物質(zhì)的熱膨脹原理，到達(dá)上層的熱水自動(dòng)通過回水彎、歧管流入水箱儲(chǔ)存，供人們洗、浴使用。當(dāng)連續(xù)陰雨天或雪天，太陽能不足時(shí)，可以即時(shí)啟動(dòng)電熱補(bǔ)給裝置。
蓄熱水箱中的水長(zhǎng)時(shí)間不使用會(huì)自然冷卻，而需要重新加熱。此時(shí)，可以啟動(dòng)電熱補(bǔ)償裝置，熱水通過回水彎進(jìn)入水箱時(shí)，使水箱內(nèi)部壓力升高，放空管中的水位升高，當(dāng)液面高于頂部集熱管的水位時(shí)，就產(chǎn)生了液體壓強(qiáng)，在壓力的作用下，止回閥15自動(dòng)打開，蓄熱水箱底部的冷水流出進(jìn)入集熱管進(jìn)行二次熱交換，循環(huán)一段時(shí)間后，蓄熱水箱中水溫升高到可以使用時(shí)，整個(gè)工作系統(tǒng)又進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)
1、翅片式太陽能集熱器可以有效地提高太陽能的利用效率。
2、水箱采用低位設(shè)置，一來便于熱水的儲(chǔ)存蓄熱；二來可以提高裝置的穩(wěn)定性、抗風(fēng)能力，減少占地面積；避免集團(tuán)安裝時(shí)熱水器之間相互遮擋所帶來的干擾。
3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制作成本低廉，有利于太陽能熱水器節(jié)能產(chǎn)品的推廣與普及。
4、蓄熱水箱中只有熱水儲(chǔ)存，使用水溫度高且較為穩(wěn)定，保溫時(shí)間長(zhǎng)，一般3-4天無太陽光的天氣依然可以有可供使用的熱水。
5、便于集成化整體加工制作，即可以工廠化生產(chǎn)，使得戶外安裝更加簡(jiǎn)便。
綜上所述，本實(shí)用新型強(qiáng)吸收式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以使集熱器二次利用反射的太陽光，大大提高太陽能的綜合利用效率；集成式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)克服了現(xiàn)有的體積龐大，安裝空間受限等弊端，便于工廠化生產(chǎn)。推廣使用本實(shí)用新型，對(duì)加快普及利用太陽能這一潔凈能源的技術(shù)具有積極的推動(dòng)與促進(jìn)作用。
權(quán)利要求1.一種強(qiáng)吸收集成式太陽能熱水器，支架(1)的斜面上安裝翅片式太陽能集熱器(2)，其下部設(shè)有進(jìn)水管(3)，進(jìn)水管(3)通過管道(4)連接進(jìn)水箱(5)；集熱器(2)上部設(shè)有出水管(6)，蓄熱水箱(8)的底部設(shè)置排污管(17)，其中設(shè)有陰極鎂棒(18)，蓄熱水箱(8)的下部設(shè)有熱水出水管(9)，其特征是蓄熱水箱(8)設(shè)置于集熱器(2)的下部，集熱器上部的出水管(6)通過歧管(7)連接到熱水蓄熱水箱(8)，蓄熱水箱(8)上部設(shè)有一通至水箱底部的放空管(20)，底部一端設(shè)置一個(gè)回水管(14)，回水管(14)與冷水進(jìn)水管(3)相連通，回水管14中設(shè)置一單向止回閥(15)。
2.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)吸收集成式太陽能熱水器，其特征是其在上部集熱管道上可以設(shè)置電熱補(bǔ)償裝置(11)，其中設(shè)置電加熱器(12)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的強(qiáng)吸收集成式太陽能熱水器，其特征是歧管(7)與放空管(20)設(shè)置為整體式結(jié)構(gòu)，呈“Y”形。
4.如權(quán)利要求1或2所述的強(qiáng)吸收集成式太陽能熱水器，其特征是集熱器(2)的出水管(6)與歧管(7)之間設(shè)置回水彎(13)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的強(qiáng)吸收集成式太陽能熱水器，其特征是集熱器(2)的翅片呈波浪形，集熱管(10)迂回設(shè)置于波峰或波谷處。
6.如權(quán)利要求1或2所述的強(qiáng)吸收集成式太陽能熱水器，其特征是集熱器(2)外部設(shè)有等腰梯形的玻璃罩(19)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽能熱水器用自循環(huán)保溫水箱。蓄熱水箱(8)設(shè)置于波浪形翅片集熱器(2)的下部，集熱器(2)上部的出水管(6)經(jīng)“Y”形管(7)的歧管連接到熱水蓄熱水箱(8)的下部，“Y”形管的直管為放空管。本實(shí)用新型強(qiáng)吸收式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以使集熱器二次利用反射的太陽光，大大提高太陽能的綜合利用效率；集成式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使太陽能熱水器體積小巧，便于工廠化生產(chǎn)，而且減少了對(duì)安裝空間的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)F24J2/26GK2612903SQ0323366
公開日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2003年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月21日
發(fā)明者任金學(xué) 申請(qǐng)人:任金學(xué)