本實(shí)用新型涉及太陽能熱水器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種新型雙倉平板太陽能熱水器。
背景技術(shù):
太陽能是一種清潔能源,尤其是在一些特定地區(qū),太陽能能夠作為一種主要的能源來使用。根據(jù)不同的使用場合,會(huì)使用不同類型的太陽能熱水器,比如說平板太陽能熱水器或真空管太陽能熱水器。但由于設(shè)計(jì)、構(gòu)造等不同,太陽能熱水器的造熱水能力也會(huì)參差不齊,比如:1.直接將集熱器與水箱實(shí)行一體化設(shè)置,這種結(jié)構(gòu)雖然占用空間小,但是會(huì)帶來熱水容量過小等問題,而即使將水箱與集熱器分離了,但是鑒于太陽光會(huì)隨天氣不同而具有不確定性,所以很難統(tǒng)一設(shè)置一個(gè)固定容積的水箱;2.循環(huán)水微循環(huán)并不明顯,常會(huì)出現(xiàn)陰陽水的問題;3.為了保證熱水溫度達(dá)到使用要求,往往會(huì)使用太陽能真空管作為集熱器,但是太陽能真空管價(jià)格昂貴,制作要求高,且經(jīng)常會(huì)有爆炸的潛在風(fēng)險(xiǎn)。所以現(xiàn)如今太陽能熱水器要進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)以上不足,本實(shí)用新型提供一種新型雙倉平板太陽能熱水器,能夠解決常用太陽能熱水器的水箱容積不足、用水微循環(huán)不明顯、制作成本高而制熱效率并不明顯等問題。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
一種新型雙倉平板太陽能熱水器,包括有支架、預(yù)熱水箱、集熱器和熱水箱,所述預(yù)熱水箱設(shè)置于所述支架上,所述預(yù)熱水箱一端設(shè)置有進(jìn)水口,另一端設(shè)置有排水管;所述預(yù)熱水箱內(nèi)部在連接所述進(jìn)水口處設(shè)置有第一開關(guān),所述第一開關(guān)連接漂浮球;所述預(yù)熱水箱內(nèi)部在連接排水管處設(shè)置有第二開關(guān),所述第二開關(guān)旁設(shè)置有溫度檢測器;所述預(yù)熱水箱外還設(shè)置有控制器,所述控制器分別連接所述第二開關(guān)和所述溫度檢測器;所述集熱器設(shè)置于所述支架上,所述集熱器分別通過冷水進(jìn)水端口和熱水出水端口連接所述預(yù)熱水箱兩個(gè)端部,且所述熱水出水端口連接的所述預(yù)熱水箱的端部為設(shè)置有所述排水管的端部;所述熱水箱設(shè)置于所述預(yù)熱水箱下方,所述熱水箱設(shè)置有出水口,所述熱水箱通過所述排水管連接所述預(yù)熱水箱。
進(jìn)一步地,所述集熱器包括熱管、吸熱板、框架、隔熱層和玻璃蓋板,所述熱管兩端分別連接所述冷水進(jìn)水端口和熱水出水端口,所述熱管被包裹在所述吸熱板內(nèi),且所述熱管與所述吸熱板形成的凸起方向向上,所述吸熱板上面涂覆有吸熱涂層,所述隔熱層設(shè)置于所述吸熱板下面,所述框架與所述隔熱層的四周邊緣部分固定,所述玻璃蓋板位于所述吸熱板上方,且與所述框架固定,所述框架、隔熱層和玻璃蓋板形成一個(gè)真空腔。
進(jìn)一步地,所述預(yù)熱水箱內(nèi)橫向方向上還設(shè)置有隔離板。
進(jìn)一步地,所述熱管兩端在所述吸熱板上的位置呈對(duì)角關(guān)系。
進(jìn)一步地,所述熱管呈蛇形。
進(jìn)一步地,所述玻璃蓋板呈凸面。
進(jìn)一步地,所述玻璃蓋板上方設(shè)置有聚光裝置,所述聚光裝置包括支撐架和菲涅爾透鏡,所述菲涅爾透鏡平行于所述吸熱板。
進(jìn)一步地,所述預(yù)熱水箱和熱水箱外部設(shè)置有保溫層。
進(jìn)一步地,所述吸熱涂層為黑漆、黑鎳、黑鉻或鋁陽極化涂層中的一種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型提供一種新型雙倉平板太陽能熱水器,通過雙水箱的設(shè)計(jì),能夠?qū)崿F(xiàn)更大容積的熱水量;雙水箱中的用水并不是同時(shí)加熱的,而是先將預(yù)熱水箱中的用水部分加熱到預(yù)設(shè)溫度,然后再將達(dá)到預(yù)設(shè)溫度的熱水導(dǎo)入熱水箱,這種設(shè)計(jì)既保證了陽光不充足時(shí)熱水溫度依然達(dá)到使用溫度,陽光充足的時(shí)候又能獲得足量的熱水;集熱器中熱管全部包裹于吸熱板內(nèi),實(shí)現(xiàn)了熱管與吸熱板的大面積接觸,提高了熱轉(zhuǎn)換效率,熱管為兩端貫通的形式,能充分保證熱水的循環(huán)。本實(shí)用新型提供的新型雙倉平板太陽能熱水器容積足,熱水箱熱水溫度均勻,熱轉(zhuǎn)換效率高,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,以下將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
圖1為新型雙倉平板太陽能熱水器左視示意圖;
圖2為新型雙倉平板太陽能熱水器主視示意圖;
圖3為預(yù)熱水箱、熱水箱及其連接關(guān)系的透視示意圖;
圖4為集熱器、冷水進(jìn)水端口和熱水出水端口的連接方位示意圖(俯視圖);
圖5為集熱器在圖4所示A-A方向上的剖視示意圖;
圖6為熱管在吸熱板上的布局示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
圖1至圖6給出了本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例。請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2和圖3,預(yù)熱水箱2設(shè)置于支架1上,預(yù)熱水箱2外部設(shè)置有聚氨酯制備的保溫層,以避免熱量流失。預(yù)熱水箱2內(nèi)橫向方向上還設(shè)置有隔離板15。隔離板15能夠避免進(jìn)水口5向預(yù)熱水箱2注入用水時(shí),冷水馬上與排水管6入口處的熱水混合,保證了制熱效率。預(yù)熱水箱2一端設(shè)置有進(jìn)水口5用以排進(jìn)用水,另一端設(shè)置有排水管6用以將預(yù)熱水箱2的用水排到熱水箱4中;預(yù)熱水箱2內(nèi)部在連接進(jìn)水口5處設(shè)置有第一開關(guān)7,第一開關(guān)7連接漂浮球8;預(yù)熱水箱2內(nèi)部在連接排水管6處設(shè)置有第二開關(guān)9,第二開關(guān)9旁設(shè)置有溫度檢測器10;所述預(yù)熱水箱2外還設(shè)置有控制器11,控制器11分別連接第二開關(guān)9和溫度檢測器10,控制器11能夠控制第二開關(guān)9。集熱器3設(shè)置于支架1上。集熱器3與水平面呈一定的角度,但這一角度并不固定,根據(jù)實(shí)際情況的不同,可通過調(diào)節(jié)集熱器3的角度來實(shí)現(xiàn)更佳的太陽光入射角度。圖4給出了集熱器、冷水進(jìn)水端口和熱水出水端口的連接方位示意圖(俯視圖)。請(qǐng)參照?qǐng)D5,所述集熱器3包括熱管31、吸熱板32、框架33、隔熱層34和玻璃蓋板35。熱管31兩端分別連接冷水進(jìn)水端口12和熱水出水端口13,冷水進(jìn)水端口12和熱水出水端口13連接預(yù)熱水箱2的兩個(gè)端部,且熱水出水端口13連接的預(yù)熱水箱2的端部為設(shè)置有排水管6的端部。貫通的熱管31能夠保證用水在熱管31內(nèi)的循環(huán),使得用水在熱管31內(nèi)的流動(dòng)更為流暢。冷水進(jìn)水端口12和熱水出水端口13外部設(shè)置有聚氨酯制備的保溫層,能避免熱量流失。請(qǐng)參照?qǐng)D6,熱管31呈蛇形,這種設(shè)計(jì)也加大了熱管31與吸熱板32的接觸面積;熱管31兩端在吸熱板32上的位置呈對(duì)角關(guān)系,使得冷水進(jìn)水端口12和熱水出水端口13分布于吸熱板32兩端,避免了熱水出水端口13內(nèi)流出的熱水的溫度受冷水進(jìn)水端口12的冷水的溫度的干擾,造成熱水溫度不足等問題。請(qǐng)參照?qǐng)D5,熱管31被包裹在方形吸熱板32內(nèi),且熱管31與吸熱板32形成的凸起方向向上,這種配合方式既能夠保證吸熱板32的采光面積又能夠?qū)崿F(xiàn)熱管31與吸熱板32的大面積接觸,提高了熱轉(zhuǎn)換效率。吸熱板32上面涂覆有吸熱涂層,該吸熱涂層為黑漆、黑鎳、黑鉻或鋁陽極化涂層中的一種。圓形隔熱層34設(shè)置于吸熱板32下面,框架33與隔熱層34的四周邊緣部分固定,玻璃蓋板35位于吸熱板32上方,且與框架33固定??蚣?3、隔熱層34和玻璃蓋板35形成一個(gè)真空腔。玻璃蓋板35呈凸面,利用凸面透光聚焦原理,可將太陽光集中,能減小吸熱板32的作業(yè)面積,從而無需使用大面積的吸熱板32,達(dá)到了節(jié)約成本的目的。
請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2,玻璃蓋板35上方設(shè)置有聚光裝置,聚光裝置包括支撐架16和菲涅爾透鏡17,支撐架16起支撐固定作用,一端連接支架1,另一端連接菲涅爾透鏡17,用于實(shí)現(xiàn)菲涅爾透鏡17的安裝固定,菲涅爾透鏡17平行于吸熱板32,通過菲涅爾透鏡17的聚光作用,能將太陽光聚集到玻璃蓋板35上,再通過玻璃蓋板的透光聚焦作用,聚焦到吸熱板32上。聚光裝置的設(shè)置等效于間接地增大了吸熱板32的太陽光照射面積。
請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖3,熱水箱4設(shè)置于預(yù)熱水箱2下方,熱水箱4外部設(shè)置有聚氨酯制備的保溫層,以避免熱量流失。熱水箱4設(shè)置有出水口14,用以排出熱水;熱水箱4通過排水管6連接預(yù)熱水箱2。
本實(shí)用新型的工作原理是:熱水器通過進(jìn)水口5將用水注入預(yù)熱水箱2,預(yù)熱水箱2內(nèi)部在連接進(jìn)水口5處設(shè)置有第一開關(guān)7,第一開關(guān)7連接漂浮球8,當(dāng)預(yù)熱水箱2內(nèi)的用水不足時(shí),漂浮球8向下帶動(dòng)第一開關(guān)7,第一開關(guān)7開啟往預(yù)熱水箱2內(nèi)注水,直至水位達(dá)到一定程度使得漂浮球8上升帶動(dòng)第一開關(guān)7,第一開關(guān)7關(guān)閉停止注水;集熱器3將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能,呈凸面的玻璃蓋板35以及聚光系統(tǒng)都能夠提高熱轉(zhuǎn)換的效率,轉(zhuǎn)換的熱能暫時(shí)留存在吸熱板32和熱管內(nèi)31,集熱器3上的熱管31兩端通過冷水進(jìn)水端口12和熱水出水端口13與預(yù)熱水箱2連通,用水從冷水進(jìn)水端口12進(jìn)入熱管31,并在熱管31內(nèi)進(jìn)行換熱,既用水通過微循環(huán)帶走熱管31和吸熱板32的熱量,轉(zhuǎn)換成自身的熱量,成為熱水,然后通過熱水出水端口13進(jìn)入預(yù)熱水箱2,周而復(fù)始,預(yù)熱水箱2內(nèi)的用水就逐漸被加熱;預(yù)熱水箱2在連接排水管6處設(shè)置有第二開關(guān)9,第二開關(guān)9旁設(shè)置有溫度檢測器10,預(yù)熱水箱2外還設(shè)置有控制器11,控制器11分別連接第二開關(guān)9和溫度檢測器10,溫度檢測器10檢測區(qū)域內(nèi)水域溫度并將檢測信息傳送給控制器11,控制器11根據(jù)檢測信息判斷水溫是否超過閾值,若超過閾值,則打開第二開關(guān)9,將達(dá)到閾值的熱水通過排水管6輸送到熱水箱4,預(yù)熱水箱2內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)溫度的熱水不斷進(jìn)入熱水箱4,預(yù)熱水箱2水位不斷下降,第一開關(guān)7開啟,注入低溫用水,然后預(yù)熱水箱2內(nèi)的用水未達(dá)到預(yù)設(shè)溫度,第二開關(guān)9關(guān)閉,直至預(yù)熱水箱2內(nèi)的用水達(dá)到預(yù)設(shè)溫度再次開啟,不斷地重復(fù)這一過程,直至熱水箱4被注滿熱水。用水時(shí)直接打開出水口14即可獲得熱水,值得注意的是,使用熱水并不需要熱水箱4內(nèi)部注滿熱水,只要熱水箱4內(nèi)有熱水即可,而且熱水箱4內(nèi)的熱水都是溫度達(dá)標(biāo)的熱水,并不會(huì)出現(xiàn)陰陽水的現(xiàn)象。
以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。