專利名稱：利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能熱水器，特別涉及一種利用如液體金屬傳熱系統(tǒng)、光波導(dǎo)
光纖傳光系統(tǒng)乃至熱管傳熱系統(tǒng)等外部能量傳輸中介，將所吸收太陽能迅速傳輸?shù)絻λ鋬?nèi)從而對其中的水進(jìn)行高效加熱以迅速提升水溫的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器。
背景技術(shù)：
太陽光是最基本的可再生能源。太陽光透過大氣層到達(dá)地球表面的能量是一個巨大而且潔凈的自然能源。每年以太陽光輻射到達(dá)地球的總能量大約相當(dāng)于30萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。正因如此，圍繞太陽能利用的研究，在科技界和產(chǎn)業(yè)界就一直沒有停歇過，特別是在當(dāng)前隨著地球上可開采化石能源資源的日益枯竭，這種探索顯得更加緊迫。
太陽能利用中的一種十分重要的方式是熱利用。由于太陽能是一種輻射能，具有即時性，必須適時貯存起來才能加以利用。此方面的一種重要途徑是通過集熱器吸收太陽光后對所流經(jīng)的冷水進(jìn)行升溫后加以利用的熱水器。傳統(tǒng)的太陽能熱水器主要由集熱器、保溫水箱、連接管道以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成。其中，集熱元件用于吸收太陽的輻射熱量，保溫水箱一般采用搪瓷內(nèi)膽，有承壓功能，耐腐蝕；連接管道則旨在將吸熱后的水從集熱器輸送到保溫水箱。目前，市面上常見的太陽能熱水器使用中一般擱置于房屋頂層，以便由連接管道輸送而至的冷水盡可能在此處被太陽能加熱后，再回流到儲水箱內(nèi)與原有的水進(jìn)行混合，直至箱內(nèi)全部冷水溫度被提升到相應(yīng)極限。 傳統(tǒng)的太陽能熱水器裝置普遍存在體積較大，使用范圍大多僅限于屋頂，系統(tǒng)各部件的固定方式比較僵化，不便維護(hù)，而冬季使用中還由于管道傳輸路徑較長，沿途暴露于寒冷天氣下的管道內(nèi)的水容易被凍結(jié)繼而引起管道凍裂；而且，被加熱的水由于導(dǎo)熱率較低，在流經(jīng)集熱管時，雖經(jīng)太陽光照射加熱，其溫度提升幅度十分有限。低樓層住戶使用熱水器時，由于冷水輸送路徑太長，沿途熱量易散失，使用起來極不方便，效率尤其低下?？傊?，為更大范圍地普及太陽能熱水器，必須確保此類裝置的使用不受樓層的限制，且維護(hù)使用應(yīng)相對方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于一改傳統(tǒng)太陽能熱水器中依靠待加溫冷水的輸運(yùn)來達(dá)到逐步升溫的原理，而通供一種用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，該太陽能熱水器采用外部能量傳輸中介吸收太陽能后直接傳輸?shù)絻λ浜髮ζ渲械睦渌M(jìn)行加熱，由此實現(xiàn)高效快速的升溫；該太陽能熱水器中被加熱的冷水無須沿管道傳輸?shù)郊療崞鳎洚?dāng)能量傳輸中介的對象如液體金屬傳熱系統(tǒng)、光波導(dǎo)光纖傳光系統(tǒng)乃至熱管等易于設(shè)置于窗戶；因此整套太陽能熱水器的運(yùn)行維護(hù)不受所住樓層的限制，使用十分簡便，且成本更低。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 本發(fā)明提供的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，包括
—儲水箱77，水箱內(nèi)可設(shè)便于散熱的攪拌裝置；
—用于吸收陽光或其熱量的太陽能集光板4 ; —與所述太陽能集光板4相接觸而末端置于儲水箱內(nèi)的用于吸收太陽能并將其傳導(dǎo)給儲水箱77內(nèi)冷水的能量傳輸裝置99 ; 所述的能量傳輸裝置99為液體金屬傳熱裝置、光波導(dǎo)光纖傳熱裝置或熱管傳熱裝置。
所述液體金屬傳熱裝置包括 —直接與太陽能集熱板4相接觸的內(nèi)設(shè)第一空心流道的導(dǎo)熱平片l，所述太陽能集熱板4的材質(zhì)可為不銹鋼、鋁、銅、玻璃或有機(jī)聚合物等；
—對裝有微型泵14的導(dǎo)熱通道33 —置于儲水箱77內(nèi)的肋片式散熱器22 ;所述肋片式散熱器22由一內(nèi)設(shè)第二空心流道的散熱底座2和裝于所述散熱底座2表面上的散熱肋片5組成，所述散熱底座2可為表面涂有黑色的導(dǎo)熱性良好(如鋁或銅)的材料制成； 所述一對傳輸管道33—端分別與所述導(dǎo)熱平片1的第一空心流道相連通；所述一對傳輸管道33另一端分別與所述散熱底座2內(nèi)的第二空心流道相連通；相互連通的流道內(nèi)裝有流動的液體金屬； 所述傳輸管道33為塑料、不銹鋼、鋁、銅、玻璃或有機(jī)聚合物材質(zhì)的傳輸管道；所
述微型泵14為電磁泵或機(jī)械泵。
所述光波導(dǎo)光纖傳熱裝置包括 —用于吸收陽光或其熱量的太陽能集光板4 —與所述太陽能集光板4相接觸的集光板32 ; —用于傳輸太陽光的光導(dǎo)纖維31 ;所述光導(dǎo)纖維31光學(xué)入口端置于所述集光板32上，所述光導(dǎo)纖維31光學(xué)出出口端置于儲水箱77內(nèi)。 所述的光導(dǎo)纖維31為玻璃光纖、石英光纖、塑料光纖、光纖傳像束、液芯光纖或側(cè)發(fā)光光纖。 所述太陽能集熱板4為傳統(tǒng)的太陽灶；該太陽灶為有機(jī)材料材質(zhì)透鏡或可變焦的液體透鏡。 這里，之所以采用光纖作為能量傳輸中介，目的在于通過聚光鏡及集光板，將太陽
光能量注入光纖進(jìn)行傳輸、分配，最終對冷水進(jìn)行加熱。所述光導(dǎo)纖維可分節(jié)段連接，可呈
柔性方式，便于在窗戶和房間內(nèi)布置，其末端置于儲水箱內(nèi)，并正對儲水箱內(nèi)設(shè)置的表面涂
覆成黑色的吸熱塊，由此可將光纖所吸收的太陽光直接傳給吸熱塊繼而快速加熱冷水，達(dá)
到高效供熱的目的。所述的光纖可為玻璃光纖、石英光纖、塑料光纖、光纖傳像束、液芯光纖
及側(cè)發(fā)光光纖等中的一種，此類產(chǎn)品在市場上已比較常見，直接選購即可。 所述熱管傳熱裝置包括 —直接與太陽能集光板4相接觸的導(dǎo)熱平片1 ;
—安裝在導(dǎo)熱平片1上的熱管陣列36 ; —內(nèi)置有肋片式散熱器22的儲水箱77 ;所述肋片式散熱器22由一內(nèi)設(shè)第二空心流道的散熱底座2和裝于所述散熱底座2表面上的散熱肋片5組成； 所述熱管陣列36的末端與所述散熱底座2內(nèi)的第二空心流道相連通；相互連通的
5流道內(nèi)裝有流動的液體金屬。 所述熱管陣列36由多根熱管組成。 所述熱管為毛細(xì)抽吸兩相循環(huán)熱管或多根脈沖熱管。 所述太陽能集光板4為不銹鋼、鋁、銅、玻璃、有機(jī)聚合物材質(zhì)的集光板。 所述的液體金屬為鎵、鈉、鉀、水銀、鎵銦錫合金或鈉鉀合金。 本發(fā)明的獨特性在于采用了有別于傳統(tǒng)太陽能熱水器的熱量傳輸方式。這里，執(zhí)行熱量傳輸任務(wù)的并非待加熱冷水，而是特定的傳熱或傳光系統(tǒng)，因此儲水箱內(nèi)的冷水無須流動到外界，因而運(yùn)行更為靈活，達(dá)到了簡化機(jī)構(gòu)、節(jié)省能量、安裝更為方便的目的。由于新的能量傳輸系統(tǒng)如液體金屬傳熱系統(tǒng)、光波導(dǎo)光纖傳光系統(tǒng)乃至熱管等中任何一種方式在吸熱和傳熱性能上均明顯優(yōu)于水，因而整套裝置的太陽能利用效率將得以大大提升。這是因為，液體金屬具有遠(yuǎn)高于非金屬流體如水、空氣乃至其他混合液體的熱導(dǎo)率，因而將其作為傳熱流體時，可以實現(xiàn)極為優(yōu)異的集熱性能；而且，由于液體金屬具有導(dǎo)電性，因而可以采用電磁泵驅(qū)動，且功耗極低，這樣就可利用光電池或半導(dǎo)體溫差電池產(chǎn)生的微弱電流來驅(qū)動其運(yùn)行。這就為利用太陽能驅(qū)動液體金屬提供了可能。此外，光波導(dǎo)光纖傳光系統(tǒng)的采用則將太陽能的輸運(yùn)任務(wù)大大簡化，全部的能量通過設(shè)計并布置好的光纖即可導(dǎo)向儲水箱內(nèi)，能量利用起來十分簡捷、靈活；至于熱管，也有著與液體金屬傳熱系統(tǒng)類似的功能，而且，柔性熱管的布置也比較靈活，畢竟，驅(qū)動待加熱冷水與直接采用自驅(qū)動的熱管傳輸熱量相比，熱管效率顯然高出許多。 本發(fā)明正是充分考慮到傳統(tǒng)太陽能熱水器在推向大規(guī)模應(yīng)用中會嚴(yán)重受限于使用場合的難題提出的，突破了傳統(tǒng)真空集熱式太陽能熱水器的概念，由此可確保實現(xiàn)高效的熱水供應(yīng)；由此建立的太陽能熱水器既具備高效的吸熱特色，又充分依靠了高效的能量傳輸過程自維持運(yùn)行，整套裝置中儲水箱內(nèi)的冷水無須流動，因而熱量不易散失，是一種理想的高效太陽能集熱器。以往，太陽能集熱器主要依賴于真空管吸熱后將熱量傳給水，再借助水的流動將熱量傳到儲水箱內(nèi)，逐步將全部冷水的溫度提升上去。但由于水的導(dǎo)熱率較低，這種升溫速率實際上是很受限制的；本發(fā)明引入的新型能量傳輸方案靈活地解決了傳統(tǒng)技術(shù)的困難。 本發(fā)明所提供的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器的工作原理是這樣實現(xiàn)的，采用集光板吸收太陽能(熱能或光能)，繼而借助能量傳輸中介如液體金屬傳熱系統(tǒng)、光波導(dǎo)光纖傳光系統(tǒng)乃至熱管等中介，將所吸收太陽能迅速傳輸?shù)絻λ鋬?nèi)，從而對其中的水進(jìn)行高效加熱以迅速提升儲水箱內(nèi)的水溫。


附圖1為本發(fā)明的利用液體金屬傳熱系統(tǒng)將太陽能導(dǎo)向儲水箱進(jìn)而直接加熱冷水的太陽能集熱器原理圖； 附圖2為本發(fā)明的液體金屬傳熱裝置的橫截面示意 附圖3為本發(fā)明的光波導(dǎo)光纖傳熱裝置的結(jié)構(gòu)示意 附圖4為本發(fā)明的熱管傳熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例進(jìn)一步描述本發(fā)明專利 本發(fā)明提供的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器尺寸、體積
及形狀等可根據(jù)具體要求加以設(shè)計。作為示例，這里僅以最基本的結(jié)構(gòu)加以說明。
實施例1 : 附圖1為本發(fā)明的利用液體金屬傳熱系統(tǒng)將太陽能導(dǎo)向儲水箱進(jìn)而直接加熱冷水的太陽能集熱器結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為圖1的橫截面示意圖；由圖可知，本實施例的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，包括
—儲水箱77，可直接從市場購買或按自行加工； —用于吸收太陽光或太陽光熱量的太陽能集光板4，該太陽能集熱板4可采用不銹鋼、鋁、銅、玻璃或有機(jī)聚合物等材料制成；也可直接從市場購買或自行加工；
—端與所述太陽能集光板4相接觸而末端置于儲水箱77內(nèi)的用于吸收太陽能并將太陽能傳導(dǎo)給儲水箱77內(nèi)冷水的一能量傳輸裝置99 ; 所述的能量傳輸裝置99為液體金屬傳熱裝置，該液體金屬傳熱裝置包括 —直接與太陽能集熱板4相接觸的內(nèi)設(shè)第一空心流道的導(dǎo)熱平片1 ; —對裝有微型泵14的導(dǎo)熱通道33，所述的微型泵14可為電磁泵或機(jī)械泵，可由市
場上購買或自行加工制作；所述的導(dǎo)熱通道33可由塑料、不銹鋼、鋁、銅、玻璃或有機(jī)聚合
物等材料制成，盡可能保持柔性，以方便整套系統(tǒng)在房間及窗戶之間的布置； —置于儲水箱77內(nèi)的肋片式散熱器22 ;所述肋片式散熱器22由一內(nèi)設(shè)第二空心
流道的散熱底座2和裝于所述散熱底座2表面上的散熱肋片5組成； 所述的一對導(dǎo)熱通道33 —端分別與所述導(dǎo)熱平片1的第一空心流道出口 3相連通；所述的一對傳輸管道33另一端分別與所述散熱底座2內(nèi)的第二空心流道相連通；相互連通的流道內(nèi)裝有流動的液體金屬；所述第一空心流道、第二空心流道和導(dǎo)熱通道33的橫截面形狀均為圓形；其外徑在10納米到10厘米之間。
所述微型泵14為電磁泵或機(jī)械泵； 本實施例中的相互連通的流道內(nèi)裝有流動的液體金屬，其具體操作為導(dǎo)熱平片1內(nèi)的第一空心流道可通過機(jī)加工或其他成熟技術(shù)作出，之后與導(dǎo)熱通道33連接，但在一端留有開口，以便將熔化后的液體金屬8沿此開口注入管道和循環(huán)通路中，待整個流道內(nèi)充好液體金屬8后，將上述開口予以封裝，即形成內(nèi)部循環(huán)通道為密閉的高效散熱機(jī)構(gòu)。根據(jù)需要，導(dǎo)熱通道33可由金屬或塑料等制成，其長短可根據(jù)需要加以調(diào)整，整個散熱結(jié)構(gòu)的尺寸可根據(jù)需要制作。 本實施例的獨特性在于，首次結(jié)合了太陽能集熱及引入超強(qiáng)的液體金屬傳熱，從而可將所吸收的太陽熱能靈活迅速傳給儲水箱，由此實現(xiàn)了高效率的熱水器；該方案一改傳統(tǒng)集熱器技術(shù)方案，整套結(jié)構(gòu)是一種高效集熱裝置。這種裝置在太陽能熱利用的大規(guī)模推廣普及方面具有重要意義。
實施例2 : 圖3為本發(fā)明提供的基于光導(dǎo)纖維將太陽光直接導(dǎo)向儲水箱內(nèi)進(jìn)而直接加熱冷水的太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖。與實施例1不同的是，本實施例中用于將太陽能傳輸?shù)絻λ涞难b置為光波導(dǎo)光纖傳熱裝置，其余結(jié)構(gòu)與實施例1完全相同。
由圖3可知，本實施例的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水 器，包括； —儲水箱77 ; —用于吸收太陽光或太陽光熱量的太陽能集光板4(可為一用于聚焦太陽光的聚 光鏡；如傳統(tǒng)的太陽灶；該太陽灶為有機(jī)材料材質(zhì)透鏡或可變焦的液體透鏡。技術(shù)相對成 熟，可直接從市場購置或按相應(yīng)原理自行制作)； —端與所述太陽能集光板4相接觸而末端置于儲水箱77內(nèi)的用于吸收太陽能并
將太陽能傳導(dǎo)給儲水箱77內(nèi)冷水的一能量傳輸裝置99 ; 所述的能量傳輸裝置99為光波導(dǎo)光纖傳熱裝置，其包括 —與所述太陽能集光板(4)相接觸的集光板32 ; —組用于傳輸太陽光的光導(dǎo)纖維31 (也是成熟技術(shù)，直接從市場購買即可)；所述 光導(dǎo)纖維31的光學(xué)入口端連接于所述集光板32，所述光導(dǎo)纖維31光學(xué)出出口端置于裝有 冷水的儲水箱77內(nèi)。 所述的光導(dǎo)纖維(31)為玻璃光纖、石英光纖、塑料光纖、光纖傳像束、液芯光纖或 側(cè)發(fā)光光纖；該光導(dǎo)纖維可分節(jié)段連接，可呈柔性方式，便于在窗戶和房間內(nèi)布置，其末端 置于儲水箱內(nèi)；光導(dǎo)纖維31光學(xué)入口端置于集光板32上表面，用于接受來自太陽能集光 板4的太陽光，這樣，通過太陽能集光板4及集光板32，將太陽光能量注入光導(dǎo)纖維31并進(jìn) 行傳輸、分配，光導(dǎo)纖維31末端正對儲水箱77內(nèi)設(shè)置的表面涂覆成黑色的散熱底座2，由 此可將光導(dǎo)纖維31所吸收的太陽光直接傳給吸熱塊(即散熱底座2)繼而快速加熱周邊的 冷水，達(dá)到高效供熱的目的；所述的光導(dǎo)纖維可為玻璃光纖、石英光纖、塑料光纖、光纖傳像 束、液芯光纖及側(cè)發(fā)光光纖等中的一種，此類產(chǎn)品在市場上已比較常見，直接選購即可。這 里，儲水箱77等其他部件及連接均與實施例1無差別，因此不再重復(fù)描述。
所述太陽能集熱板4為太陽灶；可以采用任何一種有效的聚光方法，如傳統(tǒng)的太 陽灶，也可采用有機(jī)材料制成，甚至采用可變焦的液體透鏡制作，以降低成本。太陽能集光 板4厚度可在10nm-100cm，寬度和長度可在lnm到100cm ;材料可由玻璃或一些有機(jī)聚合物 材料做成，也可以采用液體透鏡實現(xiàn)。為滿足盡可能多吸收、少反射陽光的要求，太陽能集 光板4的表面形狀和結(jié)構(gòu)可采用多樣化設(shè)計，甚至是柔性或折疊結(jié)構(gòu)。
實施例3 : 圖4為本發(fā)明提供的基于熱管將太陽熱能導(dǎo)向儲水箱內(nèi)進(jìn)而直接加熱冷水的太 陽能集熱器結(jié)構(gòu)示意圖；與實施例1不同的是，本實施例是用于熱管傳熱裝置將太陽熱能 傳輸?shù)絻λ涞?，其余部件結(jié)構(gòu)與實施例1完全相同。 由圖4可知，本發(fā)明的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器， 包括 —儲水箱77 ; —用于吸收太陽光或太陽光熱量的太陽能集光板4 ; —端與所述太陽能集光板4相接觸而末端置于儲水箱77內(nèi)的用于吸收太陽能并 將太陽能傳導(dǎo)給儲水箱77內(nèi)冷水的一能量傳輸裝置99 ;
所述的能量傳輸裝置99為熱管傳熱裝置，其包括
—直接與太陽能集光板4相接觸的導(dǎo)熱平片1 ;
—安裝在導(dǎo)熱平片1上的熱管陣列36 ; —內(nèi)置有肋片式散熱器22的儲水箱77 ;所述肋片式散熱器22由一內(nèi)設(shè)第二空心 流道的散熱底座2和裝于所述散熱底座2表面上的散熱肋片5組成； 所述熱管陣列36的末端與所述散熱底座2內(nèi)的第二空心流道相連通；相互連通的 流道內(nèi)裝有流動的液體金屬8。 所述熱管陣列36由并聯(lián)的多根熱管組成。所述熱管為毛細(xì)抽吸兩相循環(huán)熱管或 脈沖熱管。 所述太陽能集光板4為不銹鋼、鋁、銅、玻璃、有機(jī)聚合物材質(zhì)的集光板。 所述的液體金屬8為鎵、鈉、鉀、水銀、鎵銦錫合金或鈉鉀合金。 所述的熱管傳熱裝置可為現(xiàn)有方案的中任何一種，如常規(guī)市售熱管、毛細(xì)抽吸兩
相循環(huán)熱管、脈沖熱管等，可組成柔性傳熱裝置，便于根據(jù)窗臺或墻壁走向、樓層及房間布 置等具體情形安排熱水器。 本發(fā)明的可靈活地實現(xiàn)高效的太陽能吸熱，以實施例1為例，使用本發(fā)明的方式 如下儲水器可預(yù)先固定于室內(nèi)，太陽能集熱板則置于窗戶外朝向陽光的位置；使用時，若 陽光充足，只需將該太陽能集熱板置于光照度較好的空間，即可實現(xiàn)熱量輸出，從而滿足熱 水器的熱量需求；一般有陽光的情況下，根據(jù)用戶使用當(dāng)?shù)氐奶柲芴攸c，調(diào)整好太陽能集 熱板的位置；于是，隨著液體金屬8的流動，便將在太陽能集熱板處所吸收的熱量由導(dǎo)熱平 片1內(nèi)的第一空心流道傳輸?shù)侥芰總鬏斞b置99中的肋片式散熱器22，并與儲水箱中的冷水 進(jìn)行熱交換；從而持續(xù)穩(wěn)定地為儲水箱輸出熱量。對于實施例2，此時傳輸?shù)絻λ鋬?nèi)的能 量來自光纖的光能；而對實施例3，則充當(dāng)傳輸熱量的中介為熱管。這兩類熱水器的使用方 案與實施例1類似，此處不再贅述。 最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的采用能量傳輸裝置將太陽光 產(chǎn)生的熱能傳輸?shù)絻λ渲械募夹g(shù)方案而非限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本 發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng) 涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
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權(quán)利要求
一種利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，包括一儲水箱(77)；一用于吸收太陽光或太陽光熱量的太陽能集光板(4)；一端與所述太陽能集光板(4)相接觸而末端置于儲水箱(77)內(nèi)的用于吸收太陽能并將太陽能傳導(dǎo)給儲水箱(77)內(nèi)冷水的一能量傳輸裝置(99)；所述的能量傳輸裝置(99)為液體金屬傳熱裝置、光波導(dǎo)光纖傳熱裝置或熱管傳熱裝置。
2. 按權(quán)利要求1所述的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，其特征在于，所述液體金屬傳熱裝置包括一直接與太陽能集熱板(4)相接觸的內(nèi)設(shè)第一空心流道的導(dǎo)熱平片(1);一對裝有微型泵(14)的導(dǎo)熱通道(33)一置于儲水箱(77)內(nèi)的肋片式散熱器(22);所述肋片式散熱器(22)由一內(nèi)設(shè)第二空心流道的散熱底座(2)和裝于所述散熱底座(2)表面上的散熱肋片(5)組成；所述的一對導(dǎo)熱通道(33) —端分別與所述導(dǎo)熱平片(1)的第一空心流道相連通；所述的一對傳輸管道(33)另一端分別與所述散熱底座(2)內(nèi)的第二空心流道相連通；相互連通的流道內(nèi)裝有流動的液體金屬；所述導(dǎo)熱通道(33)為塑料、不銹鋼、鋁、銅、玻璃或有機(jī)聚合物材質(zhì)的傳輸管道；所述微型泵(14)為電磁泵或機(jī)械泵。
3. 按權(quán)利要求1所述的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，其特征在于，所述光波導(dǎo)光纖傳熱裝置包括一用于吸收太陽光或太陽光熱量的太陽能集光板(4);一與所述太陽能集光板(4)相接觸的集光板(32);一組用于傳輸太陽光的光導(dǎo)纖維(31);所述光導(dǎo)纖維(31)的光學(xué)入口端連接于所述集光板(32)，所述光導(dǎo)纖維(31)光學(xué)出出口端置于裝有冷水的儲水箱(77)內(nèi)。
4. 按權(quán)利要求3所述的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，其特征在于，所述的光導(dǎo)纖維(31)為玻璃光纖、石英光纖、塑料光纖、光纖傳像束、液芯光纖或側(cè)發(fā)光光纖。
5. 按權(quán)利要求3所述的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，其特征在于，所述太陽能集熱板(4)為太陽灶；該太陽灶為有機(jī)材料材質(zhì)透鏡或可變焦的液體透鏡。
6. 按權(quán)利要求1所述的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，其特征在于，所述熱管傳熱裝置包括一直接與太陽能集光板(4)相接觸的導(dǎo)熱平片(1);一安裝在導(dǎo)熱平片(1)上的熱管陣列(36);一內(nèi)置有肋片式散熱器(22)的儲水箱(77);所述肋片式散熱器(22)由一內(nèi)設(shè)第二空心流道的散熱底座(2)和裝于所述散熱底座(2)表面上的散熱肋片(5)組成；所述熱管陣列(36)的末端與所述散熱底座(2)內(nèi)的第二空心流道相連通；相互連通的流道內(nèi)裝有流動的液體金屬。
7. 按權(quán)利要求6所述的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，其特征在于，所述熱管陣列(36)由并聯(lián)的多根熱管組成。
8. 按權(quán)利要求6所述的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，其特征在于，所述熱管為毛細(xì)抽吸兩相循環(huán)熱管或脈沖熱管。
9. 按權(quán)利要求1、2、3或6所述的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，其特征在于，所述太陽能集光板(4)為不銹鋼、鋁、銅、玻璃或有機(jī)聚合物材質(zhì)的集光板。
10. 按權(quán)利要求2或6所述的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，其特征在于，所述的液體金屬為鎵、鈉、鉀、水銀、鎵銦錫合金或鈉鉀合金。
全文摘要
本發(fā)明涉及的利用能量傳輸中介將太陽能導(dǎo)向儲水箱的太陽能熱水器，其包括一儲水箱；一用于吸收太陽光或太陽光熱量的太陽能集光板；一端與所述太陽能集光板相接觸而末端置于儲水箱內(nèi)的用于吸收太陽能并將太陽能傳導(dǎo)給儲水箱內(nèi)冷水的一能量傳輸裝置；該能量傳輸裝置吸收太陽能后直接對儲水箱內(nèi)的冷水進(jìn)行升溫，待加熱冷水無須沿管道傳輸?shù)絻λ潴w外界，該能量傳輸裝置為液體金屬傳熱裝置、光波導(dǎo)光纖傳熱裝置或熱管傳熱裝置；易于設(shè)置于任意樓層窗戶、墻體等部位；其運(yùn)行維護(hù)不受所住樓層限制，使用范圍較寬；冷水升溫速率快，可靠性高，無凍裂問題，安裝及維護(hù)方便，具有大規(guī)模推廣普及應(yīng)用價值。
文檔編號F24J2/46GK101769604SQ20101010769
公開日2010年7月7日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者劉靜 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所