高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能熱水器，具體是平板集熱器太陽能熱水器。
【背景技術】
[0002]目前傳統(tǒng)平板太陽能熱水器，其儲熱水箱通常采用夾套內膽、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。同時由于水箱啟動電加熱后，膽中膽、夾套內膽或盤管換熱等會吸收水箱內熱水的熱量，造成熱量倒流，從而使得熱水器節(jié)能效果大打折扣；其次間壁式換熱時需采用添加防凍液作為介質，運行需用介質循環(huán)來達到防止寒冷地區(qū)管路結冰的目的。但是加入介質必需專用充液栗，不定期的加液、補液都需專業(yè)人員來完成，操作繁瑣，同時無法知曉容量。系統(tǒng)長期高溫運行后，介質也會逐漸蒸發(fā)，對用戶來說最大的問題就是:不知道介質容量的多少，何時需要加液、補液，產(chǎn)品日后維護給用戶造成很大麻煩。
[0003]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”型集熱管結構，“H”型和“S”型集熱管內充滿水，且集熱管管徑小，管阻大，流速分布不均，直接與水箱換熱后，導致集熱管壁局部結垢，循環(huán)不暢，集熱效率降低；同時由于流通面積過大，腐蝕點增加；寒冷天氣運行時容易結冰炸管，嚴重影響產(chǎn)品運行可靠性。
[0004]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用也逐漸增多，如圖1所示，是一種熱管平板集熱器的結構圖，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以及設置與集熱流道32兩側的集熱翅片34。換熱管2設置在上聯(lián)通集管1的內部，且換熱管2的尾端和首端伸出上聯(lián)通集管1外，上聯(lián)通集管1的兩端與換熱管2密封。上聯(lián)通集管1位于集熱流道32的上方并與若干個集熱流道32聯(lián)通，集熱流道32內裝有熱管介質5。
[0005]這種最新出現(xiàn)的熱管平板集熱器只有換熱管2內儲存的是水，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。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是針對市場上出現(xiàn)的熱管平板集熱器，本申請人提出了高效換熱、防止結垢和防凍并且結構更簡單、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。
[0007]本發(fā)明采用以下技術方案解決上述技術問題的: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)，所述熱管式平板集熱器的換熱管的出口端與水箱的進水管相連通，熱管式平板集熱器的換熱管的進口端通過一循環(huán)栗與水箱的熱水出水管相連通，控制系統(tǒng)連接到循環(huán)栗，通過控制系統(tǒng)用循環(huán)栗將水箱內上部的熱水流進熱管平板集熱器的換熱管，經(jīng)過換熱后通過進水管進入水箱，跟水箱底部冷水混合均勻，實現(xiàn)加熱循環(huán)。
[0008]本發(fā)明還提供了另一種結構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)，所述水箱內具有進水管、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水管相連通，熱管式平板集熱器的換熱管的進口端通過一循環(huán)栗與水箱的循環(huán)管相連通，水箱中的循環(huán)管的管口位于水箱的上部，通過控制系統(tǒng)用循環(huán)栗將水箱內上部的熱水通過循環(huán)管流進熱管平板集熱器的換熱管，經(jīng)過換熱后通過進水管進入水箱，跟水箱底部冷水混合均勻，實現(xiàn)加熱循環(huán)。
[0009]上述兩個方案中，水箱內除了具有必不可少的進水管及出水管外，還可以具有用來電加熱的加熱棒。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0011]1、高效換熱:本結構直接循環(huán)加熱水箱的水，不存在水箱間壁換熱及防凍介質加注，維護簡單且換熱效率高，比目前“H”型和“S”型平板集熱器單位面積得熱量提高30%。
[0012]2、解決目前平板集熱器結垢和防凍問題:本發(fā)明采用的方案是循環(huán)栗的吸入端在熱水器水箱內部頂端，由于水垢受熱后會沉積在熱水器水箱底部，避免熱水器水箱中的水垢進入平板集熱器，即使有稍許結垢，由于換熱管采用光滑的直管，水垢在換熱管中由于循環(huán)栗的沖刷和流動無法在熱管平板集熱器的換熱管中沉積。又因為此熱管平板集熱器與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，增強防凍性能。
[0013]3、結構簡單，安裝方便，成本降低:水箱中不需要另外設置內膽或者盤管等間壁換熱需要的結構件，由于不存在間壁換熱結構，水箱重量降低，安裝方便，同時降低了熱水器系統(tǒng)配置的整體成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有熱管式平板集熱器的結構圖。
[0015]圖2是本發(fā)明第一實施例的結構圖。
[0016]圖3是本發(fā)明第二實施例的結構圖。
【具體實施方式】
[0017]實施例一
[0018]請參閱圖2所示，本發(fā)明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)。
[0019]所述熱管式平板集熱器10的換熱管12的出口端與水箱20的進水管22相連通，熱管式平板集熱器10的換熱管12的進口端通過一循環(huán)栗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)栗30，用來控制循環(huán)栗30的開關。水箱20內除了具有必不可少的進水管22及出水管24外，還可以具有用來電加熱的加熱棒26，當然，還可以具有超壓保護與超溫保護于一體的T&P閥27，T&P閥27設置于水箱20的上部，水箱20內無需內膽或者盤管等間壁式換熱結構件。通常，進水管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。
[0020]使用時，通過控制系統(tǒng)用循環(huán)栗30將水箱20內上部的熱水流進熱管平板集熱器1的換熱管12，經(jīng)過換熱后通過進水管22進入水箱20，跟水箱20底部冷水混合均勻，實現(xiàn)加熱循環(huán)。
[0021]該實施例中，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的進口端與水箱20的出水管24之間的管路上設置至少一閥40，用于控制水道的開閉。閥40可以設于換熱管12的進口端與循環(huán)栗30之間的管路上，也可以設于循環(huán)栗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合使用。
[0022]實施例二
[0023]是對上述實施例一的進一步優(yōu)化改進方案，與上述實施例一的區(qū)別點在于，水箱20內除了進水管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的進水管22相連通，熱管式平板集熱器10的換熱管12的進口端通過一循環(huán)栗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內部中出水管24的管口。使用時，通過控制系統(tǒng)用循環(huán)栗30將水箱20內上部的熱水通過循環(huán)管25流進熱管平板集熱器1的換熱管12，經(jīng)過換熱后通過進水管22進入水箱20，跟水箱20底部冷水混合均勻，實現(xiàn)加熱循環(huán)。
[0024]此方案用于解決水箱20上部集中氣體而造成循環(huán)栗30無法工作的問題，進一步增加系統(tǒng)運行可靠性。
[0025]該實施例中，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的進口端與水箱20的循環(huán)管25之間的管路上設置至少一閥40，用于控制水道的開閉。閥40可以設于換熱管12的進口端與循環(huán)栗30之間的管路上，也可以設于循環(huán)栗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合使用。
[0026]以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之內。
【主權項】
1.高效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: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水管相連通，熱管式平板集熱器的換熱管的進口端通過一循環(huán)栗與水箱的熱水出水管相連通，控制系統(tǒng)連接到循環(huán)栗，通過控制系統(tǒng)用循環(huán)栗將水箱內上部的熱水流進熱管平板集熱器的換熱管，經(jīng)過換熱后通過進水管進入水箱，跟水箱底部冷水混合均勻，實現(xiàn)加熱循環(huán)。2.如權利要求1所述的高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，其特征在于:水箱內還具有用來電加熱的加熱棒。3.如權利要求1所述的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口端與水箱的出水管之間的管路上設置至少一閥。4.如權利要求3所述的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合使用。5.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)，所述水箱內具有進水管、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水管相連通，熱管式平板集熱器的換熱管的進口端通過一循環(huán)栗與水箱的循環(huán)管相連通，水箱中的循環(huán)管的管口位于水箱的上部，通過控制系統(tǒng)用循環(huán)栗將水箱內上部的熱水通過循環(huán)管流進熱管平板集熱器的換熱管，經(jīng)過換熱后通過進水管進入水箱，跟水箱底部冷水混合均勻，實現(xiàn)加熱循環(huán)。6.如權利要求5所述的高效的熱管平板集熱器太陽能熱水器，其特征在于:水箱內還具有用來電加熱的加熱棒。7.如權利要5所述的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部中出水管的管口。8.如權利要求5所述的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口端與水箱的循環(huán)管之間的管路上設置至少一閥。9.如權利要求8所述的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、電磁閥的任或者幾種的結合使用。
【專利摘要】本發(fā)明提供了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水管連通，換熱管的進口端通過一循環(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)泵將水箱內上部的熱水流進熱管平板集熱器的換熱管，經(jīng)過換熱后進入水箱，跟水箱底部冷水混合均勻，實現(xiàn)加熱循環(huán)。本發(fā)明還提供了另一實施例，增加了一循環(huán)管專門用來與換熱管的進口端相連。本發(fā)明的優(yōu)點在于：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垢和防凍問題；水箱中不需要另外設置內膽或者盤管等間壁換熱需要的結構件，結構簡單，安裝方便，成本降低。
【IPC分類】F24J2/24, F24J2/32, F24J2/46
【公開號】CN105423575
【申請?zhí)枴緾N201510946314
【發(fā)明人】高松
【申請人】合肥啟客智能電器有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月15日