專利名稱：一種全玻璃真空管平板太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能熱水器，特別是平板太陽能熱水器。
背景技術(shù)：
平板太陽能熱水器的集熱器和水箱是分開的，集熱器可以設(shè)在屋面或陽臺(tái)，水箱 一般放在室內(nèi)。平板太陽能熱水器是應(yīng)用比較早的一種太陽能集熱裝置，一直以來也是世 界太陽能市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種低溫?zé)崴訜犷I(lǐng)域。集熱器采用金屬吸熱體，其 傳熱途徑是金屬板帶上吸熱涂層吸收熱量通過金屬板帶傳導(dǎo)給金屬管，再通過金屬管加熱 傳熱介質(zhì)，是一種金屬到金屬到液體的間接傳熱方式。平板太陽能熱水器的優(yōu)點(diǎn)是外形簡(jiǎn) 潔、美觀，能與建筑較好結(jié)合；有鋼化玻璃面板護(hù)面，不怕被冰雹或異物砸中而導(dǎo)致系統(tǒng)不 能工作。缺點(diǎn)是雖然有效集熱面積最大，但受其自身間接傳熱方式的影響，集熱效率較低； 集熱器采用單片玻璃密封，保溫性能差，散熱量大；由于保溫性能差，有效集熱性能受集熱 器與環(huán)境的溫差影響很大，目前主要在南方冬季氣溫較高的地區(qū)應(yīng)用，在北方寒冷地區(qū)冬 季運(yùn)行效果欠佳，使用地域受局限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種克服現(xiàn)有平板太陽能熱水器存在的集熱效率較低，散熱 量大，使用地域受局限等缺點(diǎn)的一種全玻璃真空管平板太陽能熱水器。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種全玻璃真空管平板太陽能熱水器 由集熱器3、循環(huán)水泵10、控制盒8和水箱15組成。集熱器3與水箱15為分體式結(jié)構(gòu)。集 熱器3可以豎向放置也可以橫向放置，既可以放在屋面也可以放在陽臺(tái)上。集熱器3由金 屬邊框觀、鋼化玻璃面板四、金屬背板30、聯(lián)箱1、全玻璃真空管2、尾托27組成。聯(lián)箱1、 全玻璃真空管2通過金屬接駁管22連接。水箱15為承壓式水箱，水箱15放置在室外或室 內(nèi)均可，兩者通過導(dǎo)熱管14、金屬換熱管16和回流管4聯(lián)系?；亓鞴?接有循環(huán)水泵10， 形成一個(gè)傳熱環(huán)路，該環(huán)路為微承壓環(huán)路。水箱15接有冷水進(jìn)水管17，熱水出水管12，形 成一個(gè)用水環(huán)路，環(huán)路接有混水龍頭18，該環(huán)路為承壓環(huán)路。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的時(shí)，還有這樣一些結(jié)構(gòu)特征1、集熱器3的集熱核心構(gòu)件由聯(lián)箱1、全玻璃真空管2組成。集熱方式為全玻璃真 空管2集熱并直接加熱傳熱介質(zhì)23。2、金屬接駁管22與全玻璃真空管2通過硅膠密封塊25連接。金屬接駁管22與 聯(lián)箱1的連接有兩種方式，通過硅膠密封圈M或金屬環(huán)焊26。金屬接駁管22長(zhǎng)度大于聚 氨酯保溫層20、硅膠密封塊25兩者厚度之和；全玻璃真空管2與聚氨酯保溫層20的關(guān)系 為緊貼式而非嵌入式。3、聯(lián)箱1內(nèi)設(shè)有聯(lián)箱溫度感應(yīng)計(jì)13，通過信號(hào)傳輸線5與安裝在室內(nèi)的電控儀8 相連。聯(lián)箱1兩端分別接導(dǎo)熱管14和回流管4，外側(cè)包有聚氨酯保溫層20。4、室內(nèi)水箱15上部接導(dǎo)熱管14和回流管4，下部接冷水進(jìn)水管17，熱水出水管12。內(nèi)部設(shè)有電加熱棒11、室內(nèi)水箱溫度感應(yīng)計(jì)19和金屬換熱管16。電加熱棒11、室內(nèi)水 箱溫度感應(yīng)計(jì)19分別通過信號(hào)傳輸線6、9與電控儀8相連。本發(fā)明的有益效果是1.聯(lián)箱1、全玻璃真空管2通過金屬接駁管22連接。由于金屬接駁管22的直徑 只有18毫米，聯(lián)箱1的厚度僅需35毫米。因此本發(fā)明的聯(lián)箱1明顯比普通集熱器的聯(lián)箱 小巧，再加之外側(cè)覆以金屬邊框觀、鋼化玻璃面板四、金屬背板30，集熱器3外觀簡(jiǎn)潔、美 觀，能和建筑物很好地結(jié)合。2.同樣由于聯(lián)箱1、全玻璃真空管2通過金屬接駁管22連接，聯(lián)箱內(nèi)膽21機(jī)械 加工開孔時(shí)兩孔之間的距離僅需考慮玻璃真空管的寬度因素，兩孔之間的距離可以少至60 毫米。而普通集熱器的玻璃真空管聯(lián)箱內(nèi)膽開孔時(shí)由于機(jī)械加工工藝的要求，兩孔之間一 般保持20毫米以上的距離，常用的直徑58毫米的玻璃真空管的管距一般為80毫米。因此 本發(fā)明集熱器3內(nèi)部可以布置更多的全玻璃真空管2，集熱器有效集熱面積利用率相對(duì)較 尚ο3.集熱器3采用全玻璃真空管2集熱并直接加熱傳熱介質(zhì)23，相對(duì)于平板太陽能 集熱器的間接傳熱方式，集熱效率更高。4.全玻璃真空管2由于真空隔熱，保溫性能好，南方和北方寒冷地區(qū)均可應(yīng)用，使 用地域不受局限。5.全玻璃真空管2及聯(lián)箱1外側(cè)由于有金屬邊框觀、鋼化玻璃面板四、金屬背板 30保護(hù)，可以進(jìn)一步減少集熱器3的散熱量，同時(shí)能有效防止被冰雹或異物砸中而導(dǎo)致系 統(tǒng)不能工作的現(xiàn)象。6.全玻璃真空管2內(nèi)的傳熱介質(zhì)23由于采用蒸餾水添加防凍液，幾乎不含雜質(zhì)， 避免了普通玻璃真空管內(nèi)腔走水容易結(jié)垢而導(dǎo)致導(dǎo)熱效率迅速降低的缺點(diǎn)和在冬季結(jié)冰 漲壞的可能性。7.水箱15接有冷水進(jìn)水管17，熱水出水管12，形成一個(gè)用水承壓環(huán)路。該環(huán)路 與傳熱環(huán)路互相分離，與自來水同壓力，用戶調(diào)溫容易，具有良好的用熱水舒適性。同時(shí)水 箱15內(nèi)設(shè)有輔助電加熱棒11，在陽光不足的天氣輔助加熱使用戶隨時(shí)可以得到合適溫度 的熱水。


圖1為本發(fā)明集熱器豎向放置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明集熱器橫向放置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的金屬接駁管通過硅膠密封圈連接聯(lián)箱的排列示意圖。圖4為本發(fā)明的金屬接駁管通過金屬環(huán)焊連接聯(lián)箱的排列示意圖。圖5為本發(fā)明的金屬接駁管通過硅膠密封圈連接聯(lián)箱的集熱器厚度方向示意圖。圖6為本發(fā)明的金屬接駁管通過金屬環(huán)焊連接聯(lián)箱的集熱器厚度方向示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4，下面具體描述本發(fā)明的工作原理以及工作過程一種全玻璃真空管平板太陽能熱水器由集熱器3、循環(huán)水泵10、控制盒8和水箱15組成。集熱器3與水箱15為分體式結(jié)構(gòu)。集熱器3可以豎向放置也可以橫向放置，既可以 放在屋面也可以放在陽臺(tái)上。集熱器3由金屬邊框觀、鋼化玻璃面板四、金屬背板30、聯(lián)箱 1、全玻璃真空管2、尾托27組成。聯(lián)箱1、全玻璃真空管2通過金屬接駁管22連接。水箱 15為承壓式水箱，水箱15放置在室外或室內(nèi)均可，兩者通過導(dǎo)熱管14、金屬換熱管16和回 流管4聯(lián)系?；亓鞴?接有循環(huán)水泵10，形成一個(gè)傳熱環(huán)路，該環(huán)路為微承壓環(huán)路。水箱 15接有冷水進(jìn)水管17，熱水出水管12，形成一個(gè)用水環(huán)路，環(huán)路接有混水龍頭18，該環(huán)路為 承壓環(huán)路。在有日照條件下，太陽能集熱器3中的全玻璃真空管2獲得熱量直接加熱傳熱介 質(zhì)23，利用熱傳熱介質(zhì)上升、冷傳熱介質(zhì)下降的原理不斷地自然循環(huán)，使得金屬內(nèi)膽21內(nèi) 的傳熱介質(zhì)不斷升溫，進(jìn)而制備到一定溫度的傳熱介質(zhì)。當(dāng)其達(dá)到一定的溫度時(shí)，溫度由聯(lián) 箱溫度感應(yīng)計(jì)13通過信號(hào)傳輸線5傳給安裝在室內(nèi)的電控儀8，電控儀8通過判斷，將打開 信號(hào)通過信號(hào)傳輸線7傳遞給水泵10，水泵10開始工作，熱量分別通過導(dǎo)熱管14、金屬換 熱管16和回流管4形成傳熱循環(huán)。熱量由金屬換熱管16傳給水箱15內(nèi)的自來水。當(dāng)金 屬內(nèi)膽21內(nèi)的傳熱介質(zhì)溫度降到一定溫度時(shí)水泵10停止工作。如此循環(huán)，使水箱內(nèi)的自 來水溫度不斷升高。在無日照條件下(例如多日陰、雨、雪天氣導(dǎo)致室內(nèi)水箱15的水溫低于40°C )，室 內(nèi)水箱15的水溫由室內(nèi)水箱溫度感應(yīng)計(jì)19通過信號(hào)傳輸線9傳給電控儀8，電控儀8通過 判斷，將打開信號(hào)通過信號(hào)傳輸線6傳遞給電加熱棒11，電加熱棒11開始工作。當(dāng)室內(nèi)水 箱15內(nèi)的自來水溫度達(dá)到70°C時(shí)電加熱棒11停止工作。用戶用水時(shí)，打開混水龍頭18，利用冷水進(jìn)水管17的自來水壓力頂水，使熱水從 熱水出水管12流出，由于混水龍頭18兩側(cè)自來水和熱水水壓一致，使得調(diào)溫容易且出水強(qiáng)勁。
權(quán)利要求
1.一種全玻璃真空管平板太陽能熱水器由集熱器(3)、循環(huán)水泵(10)、控制盒(8)和 水箱(15)組成，集熱器(3)與水箱(15)為分體式結(jié)構(gòu)，集熱器(3)可以豎向放置也可以 橫向放置，既可以放在屋面也可以放在陽臺(tái)上，集熱器(3)由金屬邊框(觀)、鋼化玻璃面板 ( )、金屬背板(30)、聯(lián)箱(1)、全玻璃真空管O)、尾托(XT)組成，聯(lián)箱(1)、全玻璃真空管 (2)通過金屬接駁管0 連接，水箱(1 為承壓式水箱，水箱(1 放置在室外或室內(nèi)均 可，兩者通過導(dǎo)熱管(14)、金屬換熱管(16)和回流管(4)聯(lián)系，回流管(4)接有循環(huán)水泵 (10)，形成一個(gè)傳熱環(huán)路，該環(huán)路為微承壓環(huán)路，水箱(1 接有冷水進(jìn)水管(17)，熱水出水 管(12)，形成一個(gè)用水環(huán)路，環(huán)路接有混水龍頭(18)，該環(huán)路為承壓環(huán)路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全玻璃真空管平板太陽能熱水器，其特征是集熱器3 的集熱核心構(gòu)件由聯(lián)箱1、全玻璃真空管2組成，集熱方式為全玻璃真空管(2)集熱并直接 加熱傳熱介質(zhì)03)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全玻璃真空管平板太陽能熱水器，其特征是金屬接駁 管0 與全玻璃真空管( 通過硅膠密封塊0 連接，金屬接駁管0 與聯(lián)箱(1)的連 接有兩種方式，通過硅膠密封圈04)或金屬環(huán)焊( )，金屬接駁管0 長(zhǎng)度大于聚氨酯保 溫層(20)、硅膠密封塊0 兩者厚度之和，全玻璃真空管( 與聚氨酯保溫層OO)的關(guān)系 為緊貼式而非嵌入式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全玻璃真空管平板太陽能熱水器，其特征是聯(lián)箱(1) 內(nèi)設(shè)有聯(lián)箱溫度感應(yīng)計(jì)(13)，通過信號(hào)傳輸線(5)與安裝在室內(nèi)的電控儀(8)相連，聯(lián)箱 (1)兩端分別接導(dǎo)熱管(14)和回流管G)，外側(cè)包有聚氨酯保溫層00)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全玻璃真空管平板太陽能熱水器，其特征是室內(nèi)水箱 (15)上部接導(dǎo)熱管(14)和回流管G)，下部接冷水進(jìn)水管(17)，熱水出水管(12)，內(nèi)部設(shè) 有電加熱棒(11)、室內(nèi)水箱溫度感應(yīng)計(jì)(19)和金屬換熱管(16)，電加熱棒(11)、室內(nèi)水箱 溫度感應(yīng)計(jì)(19)分別通過信號(hào)傳輸線(6)、(9)與電控儀⑶相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全玻璃真空管太陽能熱水器，它由集熱器、循環(huán)水泵、控制盒和水箱組成。集熱器與水箱為分體式結(jié)構(gòu)。集熱器可以放在屋面也可以放在陽臺(tái)上，集熱器的聯(lián)箱、三腔全密封玻璃真空管通過金屬接駁管連接，外側(cè)覆有金屬邊框、鋼化玻璃面板、金屬背板。水箱為承壓式水箱，室外或室內(nèi)放置均可。兩者通過導(dǎo)熱管、金屬換熱管和回流管聯(lián)系，回流管接有循環(huán)水泵，形成一個(gè)微承壓傳熱環(huán)路。水箱接有冷水進(jìn)水管，熱水出水管，形成一個(gè)承壓用水環(huán)路，環(huán)路接有混水龍頭。該熱水器能克服平板太陽能熱水器存在的集熱效率較低，散熱量大，使用地域受局限等缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24J2/24GK102128500SQ201110082298
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者姜傳鉷 申請(qǐng)人:姜傳鉷