專利名稱：防凍太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽能熱水器，尤其是一種間接循環(huán)太陽能熱水器的防凍結(jié)
構(gòu)，屬于太陽能熱水器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有間接循環(huán)結(jié)構(gòu)的太陽能熱水器，主要包括安置于室內(nèi)的儲水箱、安置于室外 的真空集熱器和連通儲水箱與真空集熱器的兩條循環(huán)管路。室內(nèi)儲水箱位置通常比室外的 真空集熱器高，當真空集熱器吸收太陽光能后加熱集熱器內(nèi)的水并使真空集熱器內(nèi)的水溫 超過儲熱水箱內(nèi)的水溫時，真空集熱器內(nèi)的熱水與水箱的冷水因存在密度差而形成循環(huán)， 即熱水從低處的真空集熱器流出并經(jīng)一條循環(huán)管路流入高處的儲水箱內(nèi)，同時冷水從高處 的儲水箱流出并經(jīng)另一條循環(huán)管路流入低處的真空集熱器內(nèi)。冬天夜晚或冬天白日陰雨天 氣時，真空集熱器沒有太陽能輸入，真空集熱器內(nèi)的水溫低于儲熱水箱內(nèi)的水溫，無法形成 上述冷熱水的循環(huán)。 為防止室外低溫環(huán)境的真空集熱器和循環(huán)管路內(nèi)積水結(jié)冰凍裂真空集熱器和循 環(huán)管路，現(xiàn)有間接循環(huán)結(jié)構(gòu)的太陽能熱水器采取的防凍結(jié)構(gòu)通常有1)在位于室外的真空 集熱器上設(shè)置排空口 ，在陰冷天或夜晚時將真空集熱器內(nèi)的水排盡，從而防止真空管被凍 裂；2)在位于室外的真空集熱器和兩根循環(huán)管路上均設(shè)置保溫層，并且在兩根循環(huán)管路上 都設(shè)有伴熱帶，以使得室外真空集熱器和循環(huán)管路中的水溫在陰冷天或夜晚時不至于過 低，從而防止真空管被凍裂。 上述第一種防凍結(jié)構(gòu)使用不便且不保險，一旦某次未排出真空集熱器內(nèi)的水，真 空管即被凍裂而使整個真空集熱器報廢。上述第二種防凍結(jié)構(gòu)的伴熱帶雖可以保持循環(huán)管 路中的水溫，但真空集熱器內(nèi)的水僅靠保溫層仍然難以應付低溫環(huán)境，對于北方冬天寒冷 天氣來說仍然無濟于事。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術(shù)問題是提出一種在低溫環(huán)境中能夠徹底防止室外真空集 熱器和循環(huán)管路凍裂的太陽能熱水器。 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的技術(shù)方案是一種防凍太陽能熱水器， 包括安置于室內(nèi)的儲水箱、安置于室外的真空集熱器和連通儲水箱與真空集熱器的兩條循 環(huán)管路，所述循環(huán)管路之一附著有加熱器件。 發(fā)明人通過對現(xiàn)有間接循環(huán)結(jié)構(gòu)太陽能熱水器的深入研究發(fā)現(xiàn)真空集熱器因需 要吸收太陽光而必須安裝在室外，在北方冬天夜晚或冬天白日陰雨天氣時，即使真空集熱 器設(shè)有保溫層也難以保證其內(nèi)含的水不結(jié)冰；至于前述的兩根循環(huán)管路均包扎伴熱帶的防 凍結(jié)構(gòu)，由于兩根循環(huán)管路中的水彼此之間沒有溫差而不能形成流動，也就是說真空集熱 器、循環(huán)管路和儲水箱中的水均處于靜止狀態(tài)，因此僅僅對兩根循環(huán)管路中的水加熱，仍然 不能保證真空集熱器內(nèi)的水不結(jié)冰。而相反的是，儲水箱因設(shè)置在溫度較高的室內(nèi)(北方冬天室內(nèi)溫暖)，儲水箱內(nèi)含的水溫較高。據(jù)此，發(fā)明人大膽設(shè)想如果能使儲水箱的高溫 水與真空集熱器的低溫水之間形成反向循環(huán)流動(熱水從高處流往低處，與現(xiàn)有熱水從低 處流往高處正好相反)，則可以徹底解決位于室外的真空集熱器和循環(huán)管路凍裂問題。 本實用新型的防凍太陽能熱水器正是基于上述發(fā)現(xiàn)和設(shè)想而進行的防凍結(jié)構(gòu)改 進，發(fā)明人巧妙地選擇只在兩條循環(huán)管路之一上包裹加熱器件。在冬天夜晚或冬天白日陰 雨天氣使用時，開啟兩條循環(huán)管路之一上的加熱器件加熱該條循環(huán)管路，兩條循環(huán)管路內(nèi) 的水溫形成溫差，從而在兩條循環(huán)管路之間產(chǎn)生壓差(熱虹吸)，這樣就可以在真空集熱器 和儲水箱之間產(chǎn)生反向?qū)α餮h(huán)，即位于高處的儲水箱內(nèi)高溫水往真空集熱器流，位于低 處的真空集熱器內(nèi)低溫水往儲水箱流。通過伴熱帶的加熱保持兩條循環(huán)管路始終存在水溫 差，這種反向?qū)α餮h(huán)即可持續(xù)進行。 上述技術(shù)方案的完善是所述儲水箱、真空集熱器和兩條循環(huán)管路在所述加熱器 件升溫后，構(gòu)成由所述循環(huán)管路之一引導真空集熱器內(nèi)的低溫水流往儲水箱而儲水箱內(nèi)的 高溫水由所述循環(huán)管路之二流往真空集熱器的自循環(huán)系統(tǒng)。 綜上，相比現(xiàn)有太陽能熱水器，本實用新型的防凍太陽能熱水器突破傳統(tǒng)對兩條 循環(huán)管路加熱以防止循環(huán)管路的水結(jié)冰的思維定勢，通過巧妙設(shè)計對單條循環(huán)管路加熱的 結(jié)構(gòu)，使在低溫環(huán)境時的真空集熱器和儲水箱之間形成異于現(xiàn)有冷熱水高底流向循環(huán)的持 續(xù)反向循環(huán)，從而徹底杜絕真空集熱器和循環(huán)管路被凍裂，為太陽能熱水器的防凍提供了 一種全新的有力武器。 上述技術(shù)方案的進一步完善是所述加熱器件是纏繞在所述循環(huán)管路之一上的帶 狀自限溫電加熱器件，所述加熱器件的輸入端外接電源，所述帶狀自限溫電加熱器件內(nèi)含 電熱元件、溫度傳感器和控制器。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的防凍太陽能熱水器作進一步說明。


圖1是本實用新型防凍太陽能熱水器一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式實施例 本實施例的防凍太陽能熱水器，包括安置于室內(nèi)的儲水箱1、安置于室外支架5上 的真空集熱器2和連通儲水箱1與真空集熱器2的兩條循環(huán)管路3-l、3-2，循環(huán)管路之一 3-1附著有加熱器件4。 加熱器件4采用纏繞在循環(huán)管路之一 3-1上的帶狀自限溫電加熱器件(伴熱帶)， 加熱器件4的電輸入端外接電源。該伴熱帶內(nèi)含電熱元件、溫度傳感器和控制器，其可隨著 環(huán)境溫度自動調(diào)整電熱功率。 在冬天夜晚或冬天白日陰雨天氣時，循環(huán)管路之一 3-1上的伴熱帶4探測到環(huán)境 溫度過低時即開啟電熱元件，循環(huán)管路之一3-l內(nèi)的水即被加熱，兩條循環(huán)管路3-l、3-2內(nèi) 的水溫形成溫差并產(chǎn)生壓差，位于高處的儲水箱1內(nèi)高溫水經(jīng)循環(huán)管路之二 3-2流入真空 集熱器內(nèi)，同時位于低處的真空集熱器2內(nèi)低溫水經(jīng)循環(huán)管路之一 3-1流入儲水箱內(nèi)，從而 使真空集熱器2與儲水箱1內(nèi)的水形成反向?qū)α餮h(huán)。這樣，儲水箱、真空集熱器和兩條循環(huán)管路在加熱器件升溫后，構(gòu)成由循環(huán)管路之一3-l引導真空集熱器2內(nèi)的低溫水流往儲
水箱1而儲水箱1內(nèi)的高溫水由循環(huán)管路之二 3-2流往真空集熱器2的自循環(huán)系統(tǒng)。當環(huán)
境溫度始終較低時，伴熱帶4即一直工作并保持兩條循環(huán)管路3-l、3-2始終存在水溫差，真
空集熱器2與儲水箱1之間的反向?qū)α餮h(huán)即可持續(xù)進行。在白日陽光充足時，伴熱帶4探
測到環(huán)境溫度較高時即關(guān)閉電熱元件，真空集熱器2接受太陽能后其水溫超過儲水箱1內(nèi)
水溫時，真空集熱器2內(nèi)的水與儲水箱1內(nèi)的水又恢復現(xiàn)有得正向?qū)α餮h(huán)。 經(jīng)發(fā)明人實驗，本實施例的防凍太陽能熱水器完全達到上述效果。 顯然，本實用新型防凍太陽能熱水器的伴熱帶4也可以采用化學熱能或其他熱能
的帶狀、條狀或絲狀加熱器件；真空集熱器2也可以壁掛而省去支架5。 本實用新型的不局限于上述實施例所述的具體技術(shù)方案，凡采用等同替換形成的
技術(shù)方案均為本實用新型要求的保護范圍。
權(quán)利要求一種防凍太陽能熱水器，包括安置于室內(nèi)的儲水箱、安置于室外的真空集熱器和連通儲水箱與真空集熱器的兩條循環(huán)管路，其特征在于所述循環(huán)管路之一附著有加熱器件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述防凍太陽能熱水器，其特征在于所述儲水箱、真空集熱器和兩條循環(huán)管路在所述加熱器件升溫后，構(gòu)成由所述循環(huán)管路之一引導真空集熱器內(nèi)的低溫水流往儲水箱而儲水箱內(nèi)的高溫水由所述循環(huán)管路之二流往真空集熱器的自循環(huán)系統(tǒng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述防凍太陽能熱水器，其特征在于所述加熱器件是纏繞在所述循環(huán)管路之一上的帶狀自限溫電加熱器件，所述加熱器件的輸入端外接電源，所述帶狀自限溫電加熱器件內(nèi)含電熱元件、溫度傳感器和控制器。
專利摘要本實用新型涉及一種防凍太陽能熱水器，屬于太陽能熱水器技術(shù)領(lǐng)域。該防凍太陽能熱水器包括安置于室內(nèi)的儲水箱、安置于室外的真空集熱器和連通儲水箱與真空集熱器的兩條循環(huán)管路，所述循環(huán)管路之一附著有加熱器件。本實用新型的防凍太陽能熱水器突破傳統(tǒng)思維定勢，通過巧妙設(shè)計對單條循環(huán)管路加熱的結(jié)構(gòu)，使在低溫環(huán)境時的真空集熱器和儲水箱之間形成異于現(xiàn)有冷熱水高底流向循環(huán)的持續(xù)反向循環(huán)，從而徹底杜絕真空集熱器和循環(huán)管路被凍裂，為太陽能熱水器的防凍提供了一種全新的有力武器。
文檔編號F24J2/46GK201440005SQ20092023354
公開日2010年4月21日 申請日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月4日
發(fā)明者敖凱平 申請人:艾歐史密斯(中國)熱水器有限公司