專利名稱：平板太陽能速熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能熱水器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)平板太陽能熱水器是分體承壓式的太陽能熱水器。一般的分體承壓式太陽能熱水器由三大模塊組成平板集熱器、包括循環(huán)泵在內(nèi)的太陽能工作站和承壓水箱，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高，體積龐大，安裝麻煩，采用非隔離的電加熱棒，有安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能有效解決上述問題的平板太陽能速熱水器，采用相變材料，使用儲熱箱替代傳統(tǒng)的熱水箱，并形成一體化結(jié)構(gòu)，整體的體積更小，重量更輕，能效比更高，使用時通過熱交換加熱用水、即開即用，無需控制儀表，泄壓閥、 膨脹罐；一體化薄型整體結(jié)構(gòu)，可壁掛、內(nèi)嵌在朝南的墻體或屋頂，與建筑一體化，適用范圍廣，更美觀。為此，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種平板太陽能速熱水器，包括有殼體、保溫層、平面集熱板、熱管和熱交換水管； 所述殼體由玻璃前蓋、邊框和后蓋板組成，所述殼體內(nèi)設(shè)有儲熱箱，所述儲熱箱包括有箱體，所述箱體內(nèi)填充有相變材料，所述的相變材料內(nèi)埋設(shè)所述的熱交換水管；所述平面集熱板表面涂有吸收膜，在平面集熱板后方焊有所述的熱管，所述熱管連接到儲熱箱中，與相變材料進(jìn)行熱傳遞；所述熱交換水管的一端為進(jìn)水端，一端為出水端。相變材料是指隨溫度變化而改變形態(tài)并能提供潛能的物質(zhì)。目前對國內(nèi)外相變材料(phase change materials, PCM)儲熱性能的研究越來越多，相變材料有獨(dú)特的潛熱性能它在其物相變化過程中，可以從環(huán)境吸收熱(冷)量或向環(huán)境放出熱(冷)量從而達(dá)到熱量儲存和釋放的目的。從現(xiàn)在應(yīng)用普遍程度來看，相變材料主要使用的是固液相變材料和固固相變材料。把載體基質(zhì)做成微膠囊、多孔泡沫塑料或三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，再把相變材料灌注于其中，這樣微觀上仍是發(fā)生固-液相變，進(jìn)行儲能控溫。但從蓄能材料的整個宏觀特性上來看仍然保持其固體形狀。所述儲熱箱呈扁平長方體中空結(jié)構(gòu)，所述平面集熱板布置在所述儲熱箱朝向陽光的外側(cè)面、玻璃前蓋的內(nèi)側(cè)。所述熱交換水管為紫銅盤管。所述相變材料是固-固相變材料。所述的儲熱箱由鋁合金型材構(gòu)成。所述的相變材料為納米多孔石墨基相變儲能復(fù)合材料。所述的相變材料為膨脹陶瓷微?；嘧儚?fù)合材料。所述儲熱箱和殼體之間填充有所述的保溫層，所述平面集熱板與儲熱箱的空隙也填充有保溫層。[0014]所述太陽能熱水器整體呈普通的長方體結(jié)構(gòu)，通過4個角上的緊固件固定在建筑物上。所述儲熱箱箱體由相變材料構(gòu)成，所述箱體與內(nèi)部填充的相變材料一體成型。本實用新型的工作原理是經(jīng)過太陽光照射的平面集熱板，通過熱管把熱量傳遞到儲熱箱中的相變材料中并蓄存起來，使用時才進(jìn)行熱交換。使用時，打開水龍頭，冷水流經(jīng)儲熱箱中的熱交換水管，熱交換水管內(nèi)的水獲得熱量升高溫度，到達(dá)出口處時，水已到達(dá)理想的使用溫度，達(dá)到了即開即用即熱的目的。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、采用熱交換結(jié)構(gòu)，速熱水器中不存儲水，采用高儲熱性能和導(dǎo)熱性能的相變材料，使用時才通過置換儲熱箱中相變材料的熱量出來加熱用水，可以通過選擇相變材料的相變溫度點(diǎn)來選擇合適的相變材料，比如說60攝氏度，這樣儲熱材料熱輻射少，熱量損失少，保溫要求不高，可以比傳統(tǒng)太陽能熱水器的保溫層??；2、由于相變材料能存儲大量的熱能，相同質(zhì)量的相變材料能比水存儲多一倍以上的熱能，因此體積可以做的更小；3、由于相變材料能存儲大量的熱能，而溫度卻并沒多大的升高，因此空曬也不至于導(dǎo)致溫度升高到破壞保溫層，而傳統(tǒng)太陽能熱水器空曬會引起超高溫，暴曬會引起高溫水蒸汽來老化損壞聚氨酯保溫層，降低使用壽命；4、實際上對本實用新型而言空曬也是種使用形式，就像對蓄電池充電一樣，給儲熱箱充熱能，使用時再接水管也沒問題，是軍事、 野外作業(yè)的一種移動應(yīng)用形式；5、采用一體薄型板式整體結(jié)構(gòu)，體積小，重量輕，方便運(yùn)輸、 安裝快捷，可內(nèi)嵌在朝南的墻體內(nèi)或放置屋頂上，產(chǎn)品與建筑一體化，適用范圍廣，更美觀； 6、除熱交換水管外不需要承壓，耐低溫寒凍，而且輸水管路短，有效避免了管路凍裂的問題；7、所述儲熱箱只要密閉、承壓力不強(qiáng)，采用鋁合金型材，不需焊接設(shè)備，加工簡單，制造高效；8、所述系統(tǒng)用水時即開即熱，基本恒溫，不需要電腦控制系統(tǒng)、泄壓閥、膨脹罐，結(jié)構(gòu)簡單可靠，9、所述儲熱箱也可以是相變材料一體成型，制造更簡單、造價更低。

圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
(五)具體實施例實施例一一種平板太陽能速熱水器，包括有殼體、保溫層2、平面集熱板4、熱管5和熱交換水管3 ；所述殼體由玻璃前蓋11、鋁合金邊框12和彩鋼板后蓋板13組成，所述殼體內(nèi)設(shè)有儲熱箱，所述儲熱箱包括有箱體61，所述箱體內(nèi)填充有相變材料62，所述的相變材料內(nèi)埋設(shè)所述的熱交換水管3 ；所述平面集熱板4表面涂有吸收膜，在平面集熱板后方焊有所述的熱管5，所述熱管連接到儲熱箱中，與相變材料進(jìn)行熱傳遞；所述熱交換水管3的一端為進(jìn)水端31，一端為出水端32。所述儲熱箱呈扁平長方體中空結(jié)構(gòu)，所述平面集熱板布置在所述儲熱箱朝向陽光的外側(cè)面、玻璃前蓋的內(nèi)側(cè)。所述熱交換水管為紫銅盤管，為了提高熱交換效率，熱交換水管可以套裝肋片。所述相變材料為納米多孔石墨基相變儲能復(fù)合材料，是固-固相變材料。所述的儲熱箱由鋁合金型材構(gòu)成。所述儲熱箱和殼體之間填充有所述的保溫層，所述平面集熱板與儲熱箱的空隙也填充有保溫層。[0022]所述太陽能熱水器整體呈普通的長方體結(jié)構(gòu)，通過4個角上的緊固件固定在建筑物上。本實用新型所述的平板太陽能速熱水器為一體薄型整體板式，采用壁掛南墻、屋頂?shù)陌惭b結(jié)構(gòu)，太陽能速熱水器的四個角上有緊固件，可通過膨脹螺栓固定在墻體或屋頂， 由于結(jié)構(gòu)一體，運(yùn)輸安裝簡單，使用中幾乎是免維護(hù)的。該實例的有益表現(xiàn)是真正建筑一體化，結(jié)構(gòu)簡單，平面集熱板一般都是采用薄鋁板或薄銅板，鍍藍(lán)膜或黑鉻膜，使用壽命長。實施例二 所述的相變材料為膨脹陶瓷微?；嘧儚?fù)合材料，屬于固-固相變材料，其他同實施例一。實施例三所述儲熱箱中的熱交換水管是不銹鋼材質(zhì)的承壓水管，其他同實施例一。實施例四所述儲熱箱箱體由相變材料構(gòu)成，所述箱體與內(nèi)部填充的相變材料一體成型，其他同實施例一。
權(quán)利要求1.一種平板太陽能速熱水器，包括有殼體、保溫層、平面集熱板、熱管和熱交換水管，其特征在于所述殼體由玻璃前蓋、邊框和后蓋板組成，所述殼體內(nèi)設(shè)有儲熱箱，所述儲熱箱包括有箱體，所述箱體內(nèi)填充有相變材料，所述的相變材料內(nèi)埋設(shè)所述的熱交換水管；所述平面集熱板表面涂有吸收膜，在平面集熱板后方焊有所述的熱管，所述熱管連接到儲熱箱中，與相變材料進(jìn)行熱傳遞；所述熱交換水管的一端為進(jìn)水端，一端為出水端。
2.如權(quán)利要求1所述的平板太陽能速熱水器，其特征在于所述儲熱箱呈扁平長方體中空結(jié)構(gòu)，所述平面集熱板布置在所述儲熱箱朝向陽光的外側(cè)面、玻璃前蓋的內(nèi)側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的平板太陽能速熱水器，其特征在于所述熱交換水管為紫銅盤管。
4.如權(quán)利要求3所述的平板太陽能速熱水器，其特征在于所述相變材料是固-固相變材料。
5.如權(quán)利要求4所述的平板太陽能速熱水器，其特征在于所述的儲熱箱由鋁合金型材構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求4所述的平板太陽能速熱水器，其特征在于所述的相變材料為納米多孔石墨基相變儲能復(fù)合材料。
7.如權(quán)利要求4所述的平板太陽能速熱水器，其特征在于所述的相變材料為膨脹陶瓷微?；嘧儚?fù)合材料。
8.如權(quán)利要求4所述的平板太陽能速熱水器，其特征在于所述儲熱箱和殼體之間填充有所述的保溫層，所述平面集熱板與儲熱箱的空隙也填充有保溫層。
9.如權(quán)利要求1所述的平板太陽能速熱水器，其特征在于所述太陽能熱水器整體呈普通的長方體結(jié)構(gòu)，通過4個角上的緊固件固定在建筑物上。
10.如權(quán)利要求1所述的平板太陽能速熱水器，其特征在于所述儲熱箱箱體由相變材料構(gòu)成，所述箱體與內(nèi)部填充的相變材料一體成型。
專利摘要一種平板太陽能速熱水器，包括有殼體、保溫層、平面集熱板、熱管和熱交換水管；所述殼體由玻璃前蓋、邊框和后蓋板組成，所述殼體內(nèi)設(shè)有儲熱箱，所述儲熱箱包括有箱體，所述箱體內(nèi)填充有相變材料，所述的相變材料內(nèi)埋設(shè)所述的熱交換水管；所述平面集熱板表面涂有吸收膜，在平面集熱板后方焊有所述的熱管，所述熱管連接到儲熱箱中，與相變材料進(jìn)行熱傳遞；所述熱交換水管的一端為進(jìn)水端，一端為出水端。本實用新型采用熱交換結(jié)構(gòu)，速熱水器中不存儲水，采用相變材料，使用時才通過置換儲熱箱中相變材料的熱量出來加熱用水，這樣儲熱材料熱輻射少，熱量損失少，保溫要求不高，可以比傳統(tǒng)太陽能熱水器的保溫層薄。
文檔編號F24J2/30GK201992860SQ20112005991
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者俞明宏 申請人:俞明宏