專利名稱：平板式太陽能熱水器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平板式太陽能熱水器裝置。
背景技術(shù)：
太陽能熱水器是太陽能熱利用重要裝置，因此，太陽能熱水器的研究、開發(fā)與應(yīng)用對(duì)太陽能資源的高效利用至關(guān)重要。傳統(tǒng)熱管平板式太陽能熱水器普遍存在集熱效率不高，制作、安裝工藝復(fù)雜，成本高，難于與建筑一體化設(shè)計(jì)、安裝等方面的不足?，F(xiàn)有的環(huán)路熱管一般設(shè)有毛細(xì)芯，環(huán)路熱管依靠毛細(xì)抽吸力驅(qū)動(dòng)工質(zhì)循環(huán)，利用工質(zhì)相變傳熱的高效傳熱環(huán)路系統(tǒng)，但是采用毛細(xì)芯的環(huán)路熱管，管內(nèi)工質(zhì)的流動(dòng)阻力大， 傳熱性能低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種生產(chǎn)成本低、便于制造、運(yùn)輸方便、安裝簡單，且易與建筑一體化設(shè)計(jì)、安裝的平板式太陽能熱水器。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種平板式太陽能熱水器裝置，包括集熱器和熱水箱，所述集熱器內(nèi)設(shè)有環(huán)路熱管的蒸發(fā)器，所述熱水箱內(nèi)設(shè)有環(huán)路熱管的冷凝器，所述蒸發(fā)器和所述冷凝器之間用液體連接管道和氣體連接管道連接。本發(fā)明中，所述環(huán)路熱管的蒸發(fā)器為傾斜蛇管式蒸發(fā)器，所述環(huán)路熱管的冷凝器為螺旋管式冷凝器，所述傾斜蛇管式蒸發(fā)器為蛇管式蒸發(fā)器的相鄰管路之間向管內(nèi)工質(zhì)氣體流動(dòng)方向設(shè)有傾斜角的蒸發(fā)器。本發(fā)明中，所述集熱器包括框架、集熱器保溫層和集熱器吸熱板，所述框架內(nèi)設(shè)有集熱器保溫層，所述集熱器保溫層上鋪設(shè)有集熱器吸熱板，所述集熱器吸熱板上安裝有傾斜蛇管式蒸發(fā)器，所述熱水箱包括熱水箱外殼、熱水箱保溫層和熱水箱內(nèi)膽，所述熱水箱外殼和所述熱水箱內(nèi)膽之間設(shè)有熱水箱保溫層，所述熱水箱內(nèi)膽內(nèi)設(shè)有螺旋管式冷凝器，所述氣體連接管道上設(shè)有氣體管路閥門，所述液體連接管道上設(shè)有液體管路閥門，所述傾斜蛇管式蒸發(fā)器通過所述氣體管路閥門和所述液體管路閥門分別與氣體連接管道和液體連接管道連接，所述傾斜蛇管式蒸發(fā)器的氣體連接管道和液體連接管道通過管路連接接頭與所述螺旋管式冷凝器連接。本發(fā)明中，所述氣體管路閥門和液體管路閥門至少有一個(gè)為三通閥。采用上述方案，本發(fā)明主要有以下幾個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)(1)蒸發(fā)器采用傾斜蛇管形式，冷凝器采用螺旋狀，使工質(zhì)單向流動(dòng)，形成環(huán)路熱管，取消了環(huán)路熱管中的毛細(xì)芯，減小了管內(nèi)工質(zhì)的流動(dòng)阻力，以此提高了裝置的傳熱性能。(2)太陽能集熱器和熱水箱分開生產(chǎn)和運(yùn)輸，集熱器可安裝于建筑物墻面，而熱水箱可安裝于陽臺(tái)或室內(nèi)，二者在現(xiàn)場通過環(huán)路熱管的液體和氣體連接管道連接，液體和氣體連接管道的連接管道長度可隨意，安裝方便、靈活。
(3)液體連接管路和氣體連接管道上設(shè)有三通閥，便于抽真空、工質(zhì)充注、和現(xiàn)場安裝。綜上所述，本發(fā)明是一種新型平板式太陽能熱水器，具有生產(chǎn)成本低、便于制造、 運(yùn)輸方便、安裝簡單、傳熱效果好，且易與建筑一體化設(shè)計(jì)、安裝的特點(diǎn)。


圖1:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；圖2:本發(fā)明的原理圖。附圖1、2中，1傾斜蛇管式蒸發(fā)器，2氣體管路閥門，3氣體連接管道，4螺旋管式冷凝器，5管路連接接頭，6液體連接管道，7液體管路閥門，8熱水箱保溫層，9熱水箱外殼，10 熱水箱內(nèi)膽，11集熱器保溫層，12框架，13集熱器吸熱板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1、2所示，一種平板式太陽能熱水器裝置，包括集熱器和熱水箱，所述集熱器內(nèi)設(shè)有環(huán)路熱管的蒸發(fā)器，所述熱水箱內(nèi)設(shè)有環(huán)路熱管的冷凝器，所述蒸發(fā)器和所述冷凝器之間用液體連接管道和氣體連接管道連接。本發(fā)明中，所述環(huán)路熱管的蒸發(fā)器為傾斜蛇管式蒸發(fā)器1，所述環(huán)路熱管的冷凝器為螺旋管式冷凝器4，所述傾斜蛇管式蒸發(fā)器1為普通蛇管式蒸發(fā)器改造而來，將普通蛇管式蒸發(fā)器相鄰的平行管路設(shè)置一個(gè)傾斜角，這個(gè)傾斜角使得相鄰管路不再平行，而是相互分開形成橫放的“V”字型，這樣可以確定氣體的流動(dòng)方向，所述集熱器包括框架12、集熱器保溫層11和集熱器吸熱板13，所述框架12內(nèi)設(shè)有集熱器保溫層11，所述集熱器保溫層11 上鋪設(shè)有集熱器吸熱板13，所述集熱器吸熱板13上安裝有傾斜蛇管式蒸發(fā)器1，所述熱水箱包括熱水箱外殼9、熱水箱保溫層8和熱水箱內(nèi)膽10，所述熱水箱外殼9和所述熱水箱內(nèi)膽10之間設(shè)有熱水箱保溫層8，所述熱水箱內(nèi)膽10內(nèi)設(shè)有螺旋管式冷凝器4，所述氣體連接管道3上設(shè)有氣體管路閥門2，所述液體連接管道6上設(shè)有液體管路閥門7，所述傾斜蛇管式蒸發(fā)器1的氣體連接管道3和液體連接管道6通過管路連接接頭5與所述螺旋管式冷凝器4連接。本發(fā)明中所述氣體管路閥門2和液體管路閥門7至少有一個(gè)為三通閥，便于抽真空、工質(zhì)充注、和現(xiàn)場安裝。本發(fā)明中所述蒸發(fā)器、冷凝器和連接管道為銅或鋁等材料，液體連接管道內(nèi)工質(zhì)為NH3或氟利昂等。本裝置的運(yùn)行原理如下太陽輻射熱透過玻璃蓋板后照在吸熱板8上，吸熱板8吸收太陽輻射熱，將太陽輻射熱轉(zhuǎn)換為熱能，溫度升高。由于傾斜蛇管式蒸發(fā)器1緊貼集熱器吸熱板8，蒸發(fā)器內(nèi)的工質(zhì)受熱蒸發(fā)，由于浮升力的作用，氣體上升。而蒸發(fā)器的每一根管道都是傾斜的，因此，氣體的流動(dòng)方向是確定的，因此無需毛細(xì)芯的作用，如圖2中的箭頭所示，沿著流動(dòng)方向，液體越來越少，而氣體越來越多，到蒸發(fā)器出口，工質(zhì)已全部變成氣體。然后沿氣體連接管道 3從頂部進(jìn)入冷凝器，工質(zhì)在冷凝器中將熱量傳給水箱中的水，水被加熱，而工質(zhì)冷凝成液體。液體在重力作用下沿著冷凝管道向下流動(dòng)，通過液體連接管道6從底部進(jìn)入蒸發(fā)器中， 如此形成一個(gè)循環(huán)，熱量就從集熱器傳遞到了熱水。 太陽能熱水器分集熱器和熱水箱兩部分生產(chǎn)和運(yùn)輸。生產(chǎn)過程中，將蒸發(fā)器通過三通閥抽真空并充注工質(zhì)，關(guān)緊閥門。冷凝器則無須抽真空和充工質(zhì)。到使用現(xiàn)場，先安裝集熱器和水箱，然后將氣體連接管道3、液體連接管道6通過管路連接接頭5與冷凝器連接緊密，將氣體連接管道3和蒸發(fā)器連接緊密，而液體連接管道6和蒸發(fā)器之間先固定，但不要擰緊螺帽，略微打開閥門2，用蒸發(fā)器中的工質(zhì)氣體將冷凝器中的空氣排擠，從液體連接管道6和蒸發(fā)器1的連接處排出，當(dāng)空氣排盡后，擰緊螺帽，這時(shí)候，安裝完畢。
權(quán)利要求
1.一種平板式太陽能熱水器裝置，包括集熱器和熱水箱，其特征在于所述集熱器內(nèi)設(shè)有環(huán)路熱管的蒸發(fā)器，所述熱水箱內(nèi)設(shè)有環(huán)路熱管的冷凝器，所述蒸發(fā)器和所述冷凝器之間用液體連接管道和氣體連接管道連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板式太陽能熱水器裝置，其特征在于所述環(huán)路熱管的蒸發(fā)器為傾斜蛇管式蒸發(fā)器，所述環(huán)路熱管的冷凝器為螺旋管式冷凝器，所述傾斜蛇管式蒸發(fā)器為蛇管式蒸發(fā)器的相鄰管路之間向管內(nèi)工質(zhì)氣體流動(dòng)方向設(shè)有傾斜角的蒸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平板式太陽能熱水器裝置，其特征在于所述集熱器包括框架、集熱器保溫層和集熱器吸熱板，所述框架內(nèi)設(shè)有集熱器保溫層，所述集熱器保溫層上鋪設(shè)有集熱器吸熱板，所述集熱器吸熱板上安裝有傾斜蛇管式蒸發(fā)器，所述熱水箱包括熱水箱外殼、熱水箱保溫層和熱水箱內(nèi)膽，所述熱水箱外殼和所述熱水箱內(nèi)膽之間設(shè)有熱水箱保溫層，所述熱水箱內(nèi)膽內(nèi)設(shè)有螺旋管式冷凝器，所述氣體連接管道上設(shè)有氣體管路閥門， 所述液體連接管道上設(shè)有液體管路閥門，所述傾斜蛇管式蒸發(fā)器通過所述氣體管路閥門和所述液體管路閥門分別與所述氣體連接管道和所述液體連接管道連接，所述傾斜蛇管式蒸發(fā)器的氣體連接管道和液體連接管道通過管路連接接頭與所述螺旋管式冷凝器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平板式太陽能熱水器裝置，其特征在于所述氣體管路閥門和液體管路閥門至少有一個(gè)為三通閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平板式太陽能熱水器裝置，該裝置主要由集熱器框架、保溫層、吸熱板、玻璃蓋板、環(huán)路熱管、熱水箱等組成。而環(huán)路熱管由傾斜蛇管式蒸發(fā)器、螺旋管式冷凝器、蒸汽連接管、液體連接管和閥門等各部分組成。吸熱板吸收太陽能輻射熱，并傳給環(huán)路熱管的蒸發(fā)器，工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)受熱蒸發(fā)，工質(zhì)蒸氣沿氣體連接管進(jìn)入冷凝器，在冷凝器內(nèi)將熱量傳給水箱中的水，工質(zhì)冷凝成液體后沿液體管路返回蒸發(fā)器。蒸發(fā)器采用傾斜蛇管形式，冷凝器采用螺旋狀，使工質(zhì)單向流動(dòng)，形成環(huán)路熱管，減小了管內(nèi)工質(zhì)的流動(dòng)阻力，以此提高了裝置的傳熱性能。
文檔編號(hào)F24J2/46GK102538243SQ201210063648
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者劉耀輝, 張建華, 曹小林, 譚志文, 饒政華, 黃曉峰 申請人:中南大學(xué), 廣東韶鋼松山股份有限公司