專利名稱：一種高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能熱水器，具體是一種平板集熱器太陽能熱水器。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)平板太陽能熱水器，其儲(chǔ)熱水箱通常采用夾套內(nèi)膽、膽中膽或盤管等間壁式換熱方式。間壁式換熱水箱的換熱效率低，得熱量少，是造成水不熱的主要因素。同時(shí)由于水箱啟動(dòng)電加熱后，膽中膽、夾套內(nèi)膽或盤管換熱等會(huì)吸收水箱內(nèi)熱水的熱量，造成熱量倒流，從而使得熱水器節(jié)能效果大打折扣；其次間壁式換熱時(shí)需采用添加防凍液作為介質(zhì)，運(yùn)行需用介質(zhì)循環(huán)來達(dá)到防止寒冷地區(qū)管路結(jié)冰的目的。但是加入介質(zhì)必需專用充液泵，不定期的加液、補(bǔ)液都需專業(yè)人員來完成，操作繁瑣，同時(shí)無法知曉容量。系統(tǒng)長期高溫運(yùn)行后，介質(zhì)也會(huì)逐漸蒸發(fā)，對用戶來說最大的問題就是:不知道介質(zhì)容量的多少，何時(shí)需要加液、補(bǔ)液，產(chǎn)品日后維護(hù)給用戶造成很大麻煩。如果平板集熱器直接與水箱換熱，由于一直以來經(jīng)常使用的平板集熱器均是常見的“H”型和“S”型集熱管結(jié)構(gòu)，“H”型和“S”型集熱管內(nèi)充滿水，且集熱管管徑小，管阻大，流速分布不均，直接與水箱換熱后，導(dǎo)致集熱管壁局部結(jié)垢，循環(huán)不暢，集熱效率降低；同時(shí)由于流通面積過大，腐蝕點(diǎn)增加；寒冷天氣運(yùn)行時(shí)容易結(jié)冰炸管，嚴(yán)重影響產(chǎn)品運(yùn)行可靠性。近年來，人們對熱管平板集熱器的研究日漸深入，熱管平板集熱器的應(yīng)用也逐漸增多，如圖1所示，是一種熱管平板集熱器的結(jié)構(gòu)圖，該熱管平板集熱器包括外框，高透光的鋼化玻璃鑲嵌在外框上面，鋼化玻璃下面裝置吸熱板芯，吸熱板芯包括上聯(lián)通集管1、換熱管2以及集熱管3。集熱管3包括集熱流道32以及設(shè)置與集熱流道32兩側(cè)的集熱翅片34。換熱管2設(shè)置在上聯(lián)通集管I的內(nèi)部，且換熱管2的尾端和首端伸出上聯(lián)通集管I外，上聯(lián)通集管I的兩端與換熱管2密封。上聯(lián)通集管I位于集熱流道32的上方并與若干個(gè)集熱流道32聯(lián)通，集熱流道32內(nèi)裝有熱管介質(zhì)5。這種最新出現(xiàn)的熱管平板集熱器只有換熱管2內(nèi)儲(chǔ)存的是水，且換熱管2是光滑的直管，管徑較大，因此管阻較小，流速分布可以均勻。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對市場上出現(xiàn)的熱管平板集熱器，本申請人提出了一種高效換熱、防止結(jié)垢和防凍并且結(jié)構(gòu)更簡單、安裝使用方便、成本降低的高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的:一種高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，包括熱管式平板集熱器、水箱，還包括控制系統(tǒng)，所述熱管式平板集熱器的換熱管的出口端與水箱的進(jìn)水管相連通，熱管式平板集熱器的換熱管的進(jìn)口端通過一循環(huán)泵與水箱的熱水出水管相連通，控制系統(tǒng)連接到循環(huán)泵，通過控制系統(tǒng)用循環(huán)泵將水箱內(nèi)上部的熱水流進(jìn)熱管平板集熱器的換熱管，經(jīng)過換熱后通過進(jìn)水管進(jìn)入水箱，跟水箱底部冷水混合均勻，實(shí)現(xiàn)加熱循環(huán)。[0008]本實(shí)用新型還提供了另一種結(jié)構(gòu)的高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，包括熱管式平板集熱器、水箱，還包括控制系統(tǒng)，所述水箱內(nèi)具有進(jìn)水管、出水管及循環(huán)管，所述熱管式平板集熱器的換熱管的出口端與水箱的進(jìn)水管相連通，熱管式平板集熱器的換熱管的進(jìn)口端通過一循環(huán)泵與水箱的循環(huán)管相連通，水箱中的循環(huán)管的管口位于水箱的上部，控制系統(tǒng)連接到循環(huán)泵，通過控制系統(tǒng)用循環(huán)泵將水箱內(nèi)上部的熱水通過循環(huán)管流進(jìn)熱管平板集熱器的換熱管，經(jīng)過換熱后通過進(jìn)水管進(jìn)入水箱，跟水箱底部冷水混合均勻，實(shí)現(xiàn)加熱循環(huán)。上述兩個(gè)方案中，水箱內(nèi)除了具有必不可少的進(jìn)水管及出水管外，還可以具有用來電加熱的加熱棒。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:1、高效換熱:本結(jié)構(gòu)直接循環(huán)加熱水箱的水，不存在水箱間壁換熱及防凍介質(zhì)加注，維護(hù)簡單且換熱效率高，比目前“H”型和“S”型平板集熱器單位面積得熱量提高30%。2、解決目前平板集熱器結(jié)垢和防凍問題:本實(shí)用新型采用的方案是循環(huán)泵的吸入端在熱水器水箱內(nèi)部頂端，由于水垢受熱后會(huì)沉積在熱水器水箱底部，避免熱水器水箱中的水垢進(jìn)入平板集熱器，即使有稍許結(jié)垢，由于換熱管采用光滑的直管，水垢在換熱管中由于循環(huán)泵的沖刷和流動(dòng)無法在熱管平板集熱器的換熱管中沉積。又因?yàn)榇藷峁芷桨寮療崞髋c水換熱的換熱管穿插在整塊熱管平板集熱器中，故在低溫環(huán)境中，由于熱管的真空絕熱，增強(qiáng)防凍性能。3、結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，成本降低:水箱中不需要另外設(shè)置內(nèi)膽或者盤管等間壁換熱需要的結(jié)構(gòu)件，由于不存在間壁換熱結(jié)構(gòu)，水箱重量降低，安裝方便，同時(shí)降低了熱水器系統(tǒng)配置的整體成本。

圖1是現(xiàn)有熱管式平板集熱器的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一請參閱圖2所示，本實(shí)用新型高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器包括熱管式平板集熱器10、水箱20，以及控制系統(tǒng)(圖未示)。所述熱管式平板集熱器10的換熱管12的出口端與水箱20的進(jìn)水管22相連通，熱管式平板集熱器10的換熱管12的進(jìn)口端通過一循環(huán)泵30與水箱20的熱水出水管24相連通，控制系統(tǒng)連接到循環(huán)泵30，用來控制循環(huán)泵30的開關(guān)。水箱20內(nèi)除了具有必不可少的進(jìn)水管22及出水管24外，還可以具有用來電加熱的加熱棒26，當(dāng)然，還可以具有超壓保護(hù)與超溫保護(hù)于一體的T&P閥27，T&P閥27設(shè)置于水箱20的上部，水箱20內(nèi)無需內(nèi)膽或者盤管等間壁式換熱結(jié)構(gòu)件。通常，進(jìn)水管22的頂端位于水箱20的下部，出水管24的頂端位于水箱20的上部。使用時(shí)，通過控制系統(tǒng)用循環(huán)泵30將水箱20內(nèi)上部的熱水流進(jìn)熱管平板集熱器I的換熱管12，經(jīng)過換熱后通過進(jìn)水管22進(jìn)入水箱20，跟水箱20底部冷水混合均勻，實(shí)現(xiàn)加熱循環(huán)。 該實(shí)施例中，為了控制更加方便，還可以在熱管式平板集熱器10的換熱管12的進(jìn)口端與水箱20的出水管24之間的管路上設(shè)置至少一閥40，用于控制水道的開閉。閥40可以設(shè)于換熱管12的進(jìn)口端與循環(huán)泵30之間的管路上，也可以設(shè)于循環(huán)泵30與出水管24之間的管路上。并且閥40可以是單向閥、球閥、電磁閥的任一種或者幾種的結(jié)合使用。實(shí)施例二是對上述實(shí)施例一的進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)方案，與上述實(shí)施例一的區(qū)別點(diǎn)在于，水箱20內(nèi)除了進(jìn)水管22、出水管24外，又增加了專用于熱管式平板集熱器10循環(huán)加熱的循環(huán)管25，所述熱管式平板集熱器10的換熱管12的出口端與水箱20的進(jìn)水管22相連通，熱管式平板集熱器10的換熱管12的進(jìn)口端通過一循環(huán)泵30與水箱20的循環(huán)管25相連通，水箱20中的循環(huán)管25的管口位于水箱20的上部，且需低于水箱20內(nèi)部中出水管24的管口。使用時(shí)，通過控制系統(tǒng)用循環(huán)泵30將水箱20內(nèi)上部的熱水通過循環(huán)管25流進(jìn)熱管平板集熱器I的換熱管12，經(jīng)過換熱后通過進(jìn)水管22進(jìn)入水箱20，跟水箱20底部冷水混合均勻，實(shí)現(xiàn)加熱循環(huán)。此方案用于解決水箱20上部集中氣體而造成循環(huán)泵30無法工作的問題，進(jìn)一步增加系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。該實(shí)施例中，為了控制更加方便，還可以在熱管式平板集熱器10的換熱管12的進(jìn)口端與水箱20的循環(huán)管25之間的管路上設(shè)置至少一閥40，用于控制水道的開閉。閥40可以設(shè)于換熱管12的進(jìn)口端與循環(huán)泵30之間的管路上，也可以設(shè)于循環(huán)泵30與循環(huán)管25之間的管路上。并且閥40可以是單向閥、球閥、電磁閥的任一種或者幾種的結(jié)合使用。以上所述僅為本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型創(chuàng)造，凡在本實(shí)用新型創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，包括熱管式平板集熱器、水箱，其特征在于:還包括控制系統(tǒng)，所述熱管式平板集熱器的換熱管的出口端與水箱的進(jìn)水管相連通，熱管式平板集熱器的換熱管的進(jìn)口端通過一循環(huán)泵與水箱的熱水出水管相連通，控制系統(tǒng)連接到循環(huán)泵。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，其特征在于:水箱內(nèi)還具有用來電加熱的加熱棒。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，其特征在于:熱管式平板集熱器的換熱管的進(jìn)口端與水箱的出水管之間的管路上設(shè)置至少一閥。
4.如權(quán)利要求3所述的一種高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，其特征在于:閥是單向閥、球閥、電磁閥的任一種或者幾種的結(jié)合使用。
5.一種高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，包括熱管式平板集熱器、水箱，其特征在于:還包括控制系統(tǒng)，所述水箱內(nèi)具有進(jìn)水管、出水管及循環(huán)管，所述熱管式平板集熱器的換熱管的出口端與水箱的進(jìn)水管相連通，熱管式平板集熱器的換熱管的進(jìn)口端通過一循環(huán)泵與水箱的循環(huán)管相連通，水箱中的循環(huán)管的管口位于水箱的上部，控制系統(tǒng)連接到循環(huán)栗。
6.如權(quán)利要求5所述的一種高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，其特征在于:水箱內(nèi)還具有用來電加熱的加熱棒。
7.如權(quán)利要求5所述的一種高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，其特征在于:水箱中的循環(huán)管的管口低于水箱內(nèi)部中出水管的管口。
8.如權(quán)利要求5所述的一種高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，其特征在于:熱管式平板集熱器的換熱管的進(jìn)口端與水箱的循環(huán)管之間的管路上設(shè)置至少一閥。
9.如權(quán)利要求8所述的一種高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，其特征在于:閥是單向閥、球閥、電磁閥的任一種或者幾種的結(jié)合使用。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，包括熱管式平板集熱器、水箱、控制系統(tǒng)，熱管式平板集熱器的換熱管的出口端與水箱的進(jìn)水管連通，換熱管的進(jìn)口端通過一循環(huán)泵與水箱的熱水出水管連通，控制系統(tǒng)連接到循環(huán)泵，通過控制系統(tǒng)用循環(huán)泵將水箱內(nèi)上部的熱水流進(jìn)熱管平板集熱器的換熱管，經(jīng)過換熱后進(jìn)入水箱，跟水箱底部冷水混合均勻，實(shí)現(xiàn)加熱循環(huán)。本實(shí)用新型還提供了另一實(shí)施例，增加了一循環(huán)管專門用來與換熱管的進(jìn)口端相連。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于直接循環(huán)加熱水箱的水，高效換熱；解決目前平板集熱器結(jié)垢和防凍問題；水箱中不需要另外設(shè)置內(nèi)膽或者盤管等間壁換熱需要的結(jié)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，成本降低。
文檔編號F24J2/46GK202993591SQ201220710348
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者王超生, 阮國成 申請人:安徽海太科新能源科技有限公司