專利名稱：太陽(yáng)能熱水器的水加熱方法及加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種太陽(yáng)能熱水器的水加熱方法及其加熱裝置，尤其是一種同時(shí)利用真空集熱管和水蒸汽作為熱源的太陽(yáng)能熱水器的水加熱方法及加熱裝置。
背景技術(shù)：
作為一種節(jié)能、環(huán)保產(chǎn)品，太陽(yáng)能熱水器已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活之中，成為越來(lái)越多家庭的生活必備設(shè)施。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民群眾生活水平的不斷提高，人們對(duì)太陽(yáng)能熱水器的使用也在不斷增多，且要求越來(lái)越高。目前普遍使用的太陽(yáng)能熱水器只有一個(gè)集熱系統(tǒng)(即真空集熱管)，水箱內(nèi)的水只能通過(guò)真空集熱管進(jìn)行加熱。由于春、夏、秋、冬四季的環(huán)境溫度不同，太陽(yáng)光的輻射強(qiáng)度也不同，再加上周圍環(huán)境溫度的高低差異，集熱器散熱的程度也不同，這樣就使夏天集熱器中的水溫比冬季集熱器中的水溫要高得多，往往夏季的水溫可達(dá)到沸點(diǎn)，而冬天水溫則較低。實(shí)驗(yàn)表明，真空管太陽(yáng)能熱水器全年日均升溫45度左右，夏季高約60度左右，冬季低約35度左右，所以年利用率相當(dāng)不平衡。這樣就產(chǎn)生了太陽(yáng)能熱水器冬天使用效率較低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提出一種能同時(shí)利用真空集熱管和水蒸汽作為熱源、水箱水溫上升較快、使用效率較高的太陽(yáng)能熱水器的水加熱方法及加熱裝置。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明太陽(yáng)能熱水器的水加熱方法為同時(shí)采用真空集熱管和水蒸汽作為熱源，對(duì)儲(chǔ)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱。
上述太陽(yáng)能熱水器的水加熱方法，所述水蒸汽是利用真空集熱管對(duì)另一蒸汽發(fā)生箱內(nèi)的水加熱至沸騰而產(chǎn)生的，該水蒸汽被導(dǎo)入太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水箱中，與所述蒸汽發(fā)生箱相連的真空集熱管的水量配比小于與所述儲(chǔ)水箱相連的真空集熱管。
上述太陽(yáng)能熱水器的水加熱方法，所述水蒸汽是從兩個(gè)或兩個(gè)以上蒸汽發(fā)生箱中產(chǎn)生并被導(dǎo)流到太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水箱中。
實(shí)現(xiàn)上述太陽(yáng)能熱水器水加熱方法的水加熱裝置，包括真空集熱管、儲(chǔ)水箱和水蒸汽導(dǎo)入管，所述真空集熱管與所述儲(chǔ)水箱相連通，所述水蒸汽導(dǎo)入管連接在所述水箱上端。
上述太陽(yáng)能熱水器的水加熱裝置，它還包括蒸汽發(fā)生箱，所述真空集熱管與所述蒸汽發(fā)生箱相連通，與所述蒸汽發(fā)生箱相連的真空集熱管的水量配比小于與所述儲(chǔ)水箱相連的真空集熱管，所述蒸汽發(fā)生箱與所述儲(chǔ)水箱通過(guò)水蒸汽導(dǎo)入管相連。
上述太陽(yáng)能熱水器的水加熱裝置，它還包括回流管，所述回流管將所述蒸汽發(fā)生箱與所述儲(chǔ)水箱相互連通。
上述太陽(yáng)能熱水器的水加熱裝置，它還包括補(bǔ)水箱或補(bǔ)水管道，所述補(bǔ)水箱或補(bǔ)水管道與所述蒸汽發(fā)生箱相連。
上述太陽(yáng)能熱水器的水加熱裝置，所述蒸汽發(fā)生箱內(nèi)設(shè)有電加熱部件。
上述太陽(yáng)能熱水器的水加熱裝置，它還包括排汽管，所述排汽管與所述儲(chǔ)水箱相連。
上述汽化加熱式太陽(yáng)能熱水器，所述儲(chǔ)水箱和蒸汽發(fā)生箱設(shè)于同一水箱外殼內(nèi)。
本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，在相同的日照條件下，在真空集熱管的作用下，蒸汽發(fā)生箱內(nèi)的水快速升溫，在較短的輻射時(shí)間內(nèi)達(dá)到沸點(diǎn)，并在真空集熱管持續(xù)采熱的情況下，產(chǎn)生大量的水蒸氣，通過(guò)水蒸汽導(dǎo)入管輸入儲(chǔ)水箱內(nèi)，對(duì)儲(chǔ)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加溫，從而將現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器的單集熱系統(tǒng)(單一加熱方式)變成了雙集熱系統(tǒng)(雙加熱方式)，即汽化熱系統(tǒng)和普通真空集熱管集熱系統(tǒng)。它通過(guò)兩個(gè)供熱系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行的辦法，提高了太陽(yáng)能熱水器的得熱率，加快了儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫上升，有效解決了冬季太陽(yáng)能熱水器用所采熱水少的問(wèn)題，提高了熱水器的使用效率。采用兩個(gè)或兩個(gè)以上蒸汽發(fā)生箱內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽對(duì)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱，可以進(jìn)一步提高水的加熱效率。如果蒸汽轉(zhuǎn)化為水而使儲(chǔ)水箱的水位高于一定的高度，則儲(chǔ)水箱內(nèi)的水可以通過(guò)回流管流向蒸汽發(fā)生箱，這樣可以加速水的熱化，也可減少熱量的損失。電加熱部件可以在熱照條件較差的情況下，通過(guò)電加熱使蒸汽發(fā)生箱內(nèi)產(chǎn)生蒸汽。蒸汽發(fā)生箱連接補(bǔ)水箱或補(bǔ)水管道，可以不斷補(bǔ)充水蒸汽蒸發(fā)所帶來(lái)的缺水問(wèn)題。在儲(chǔ)水箱設(shè)置排汽管，可以減少熱量的損失。將儲(chǔ)水箱和蒸汽發(fā)生箱設(shè)于同一儲(chǔ)水箱外殼內(nèi)，便于太陽(yáng)能熱水器的運(yùn)輸、安裝，外部結(jié)構(gòu)變得更加簡(jiǎn)單。


圖1是本發(fā)明太陽(yáng)能熱水器水加熱裝置中水箱部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，太陽(yáng)能熱水器的水加熱裝置包括真空集熱管(圖中未示)、儲(chǔ)水箱1、蒸汽發(fā)生箱2、補(bǔ)水箱3和水箱殼體4，真空集熱管通過(guò)安裝孔5與儲(chǔ)水箱1、蒸汽發(fā)生箱2相連通。儲(chǔ)水箱1和蒸汽發(fā)生箱2設(shè)于同一水箱殼體4內(nèi)，兩者通過(guò)水蒸汽導(dǎo)入管6和回流管7相連。與蒸汽發(fā)生箱2相連的真空集熱管的水量配比小于與儲(chǔ)水箱1相連的真空集熱管。例如現(xiàn)有全玻璃真空集熱管的水量配比一般是一支φ58-1800是配8.4升，如把一支φ58-1800配成4.2升，則真空集熱管所產(chǎn)生的熱量傳遞到蒸汽發(fā)生箱2要比傳遞到儲(chǔ)水箱1的水溫高一倍，同時(shí)達(dá)到沸點(diǎn)的溫度時(shí)間也要提前一倍。同時(shí)，蒸汽發(fā)生箱2的水始終是達(dá)到沸點(diǎn)的蒸汽加熱儲(chǔ)水箱1內(nèi)的水，一般經(jīng)過(guò)一晚也只有下降8度左右，所以第二天的溫度也是比較高的，能提前為儲(chǔ)水箱1加熱，這樣不斷進(jìn)行，儲(chǔ)水箱1內(nèi)水的溫度能比現(xiàn)有的熱水器提高許多，即使有幾天陰天，蒸汽發(fā)生箱2內(nèi)的水也能保持較高的水溫(還可通過(guò)電加熱部件對(duì)其加熱)，一旦天空晴朗，儲(chǔ)水箱1也能比現(xiàn)有的太陽(yáng)能得到較多的熱量補(bǔ)充。
采用該結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能熱水器通過(guò)雙加溫系統(tǒng)的加熱方法對(duì)儲(chǔ)水箱1內(nèi)的水進(jìn)行加熱，即一個(gè)系統(tǒng)是和目前家用的普通太陽(yáng)能熱水器相同；稱為II系統(tǒng)；第二個(gè)系統(tǒng)則是為另一個(gè)系統(tǒng)汽化加熱而設(shè)計(jì)的，其熱水是為汽化所用的，平時(shí)的熱水是不用的，稱為I系統(tǒng)。兩個(gè)系統(tǒng)之間的液體是單向進(jìn)行流通，即II系統(tǒng)的水可向I系統(tǒng)流通，I系統(tǒng)只能以氣體的形式通過(guò)I系統(tǒng)汽體的壓力向II系統(tǒng)傳遞。但I(xiàn)I系統(tǒng)的水可向I系統(tǒng)流通是有條件的，就是I系統(tǒng)通過(guò)汽化的形式向II系統(tǒng)傳遞所產(chǎn)生的水，其水位高于一定的高度，形成二個(gè)系統(tǒng)之間的內(nèi)循環(huán)，這樣可以加速水的熱化，也可減少熱量的損失。I系統(tǒng)采用不承壓的封閉式加熱，所產(chǎn)生的蒸汽在的作用下通過(guò)I系統(tǒng)和II系統(tǒng)的水蒸汽導(dǎo)入管6傳遞蒸氣進(jìn)行減壓，隨著水蒸氣的不斷蒸發(fā)，對(duì)I系統(tǒng)的蒸汽發(fā)生箱2可配裝一臺(tái)電子式控制加水閥，與補(bǔ)水箱3相連(也可直接與水源通過(guò)管道相連接)，不斷補(bǔ)充蒸發(fā)水氣所帶來(lái)的缺水問(wèn)題。儲(chǔ)水箱1內(nèi)則設(shè)有排汽管8，以減少熱量的損失。
本發(fā)明方法和結(jié)構(gòu)中，蒸汽的來(lái)源不限于蒸汽發(fā)生箱，而可采用其它常用蒸汽發(fā)生裝置或水蒸汽供應(yīng)源。蒸汽發(fā)生箱可以與儲(chǔ)水箱相互分離，兩者間通過(guò)保溫管道相連。蒸汽發(fā)生箱的數(shù)量也可以有多個(gè)(如左右各一個(gè))，分別與儲(chǔ)水箱相連。另外，本發(fā)明太陽(yáng)能熱水器既可采用支架的形式，將水箱和真空集熱管置于支架上，特別適用于屋頂安裝使用；也可不用支架，而用懸掛式或壁掛式結(jié)構(gòu)，特別適用于陽(yáng)臺(tái)安裝使用。
權(quán)利要求
1.太陽(yáng)能熱水器的水加熱方法，其特征在于，它同時(shí)采用真空集熱管和水蒸汽作為熱源，對(duì)儲(chǔ)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器的水加熱方法，其特征在于，所述水蒸汽是利用真空集熱管對(duì)另一蒸汽發(fā)生箱內(nèi)的水加熱至沸騰而產(chǎn)生的，該水蒸汽被導(dǎo)入太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水箱中，與所述蒸汽發(fā)生箱相連的真空集熱管的水量配比小于與所述儲(chǔ)水箱相連的真空集熱管。
3.如權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能熱水器的水加熱方法，其特征在于，所述水蒸汽是從兩個(gè)或兩個(gè)以上蒸汽發(fā)生箱中產(chǎn)生并被導(dǎo)流到太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水箱中。
4.采用權(quán)利要求1所述太陽(yáng)能熱水器水加熱方法的水加熱裝置，其特征在于，它包括真空集熱管、儲(chǔ)水箱和水蒸汽導(dǎo)入管，所述真空集熱管與所述儲(chǔ)水箱相連通，所述水蒸汽導(dǎo)入管連接在所述水箱上端。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能熱水器的水加熱裝置，其特征在于，它還包括蒸汽發(fā)生箱，所述真空集熱管與所述蒸汽發(fā)生箱相連通，與所述蒸汽發(fā)生箱相連的真空集熱管的水量配比小于與所述儲(chǔ)水箱相連的真空集熱管，所述蒸汽發(fā)生箱與所述儲(chǔ)水箱通過(guò)水蒸汽導(dǎo)入管相連。
6.如權(quán)利要求4或5所述的太陽(yáng)能熱水器的水加熱裝置，其特征在于，它還包括回流管，所述回流管將所述蒸汽發(fā)生箱與所述儲(chǔ)水箱相互連通。
7.如權(quán)利要求4或5所述的太陽(yáng)能熱水器的水加熱裝置，其特征在于，它還包括補(bǔ)水箱或補(bǔ)水管道，所述補(bǔ)水箱或補(bǔ)水管道與所述蒸汽發(fā)生箱相連。
8.如權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能熱水器的水加熱裝置，其特征在于，所述蒸汽發(fā)生箱內(nèi)設(shè)有電加熱部件。
9.如權(quán)利要求4或5所述的太陽(yáng)能熱水器的水加熱裝置，其特征在于，它還包括排汽管，所述排汽管與所述儲(chǔ)水箱相連。
10.如權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能熱水器的水加熱裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)水箱和蒸汽發(fā)生箱設(shè)于同一水箱外殼內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能熱水器的水加熱方法及加熱裝置，它同時(shí)采用真空集熱管和水蒸汽作為熱源，對(duì)儲(chǔ)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱。其中水蒸汽可以利用真空集熱管對(duì)另一蒸汽發(fā)生箱內(nèi)的水加熱至沸騰而產(chǎn)生，并導(dǎo)入太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水箱中。本發(fā)明將現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器的單集熱系統(tǒng)(單一加熱方式)變成了雙集熱系統(tǒng)(雙加熱方式)，即汽化熱系統(tǒng)和普通真空集熱管集熱系統(tǒng)。它通過(guò)兩個(gè)供熱系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行的辦法，提高了太陽(yáng)能熱水器的得熱率，加快了儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫上升，有效解決了冬季太陽(yáng)能熱水器用所采熱水少的問(wèn)題，提高了熱水器的使用效率。
文檔編號(hào)F24J2/05GK101067514SQ20071006915
公開(kāi)日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者許云峰 申請(qǐng)人:許云峰