CN201028820Y - 集热储热一体化真空管联集式太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种集热储热一体化真空管联集式太阳能热水器，包括框架、安装在框架内的数个同间距排放的同一方向开口的大管径真空集热管、与集热管对应连接的带有密封盖的联集式通水管道和位于集热管下部的电辅助加热装置。大管径真空集热管的内外管之间抽成真空，内外管壁上涂有吸热材料，各真空集热管之间距为50mm。本实用新型的优点在于：节约成本，适应于多种安装方式，集热效能更好，即开即热，使用更加方便。由于采用电辅助加热，可保证全天候使用。合理的管路设计，排除了集热管内水中泥沙悬浮物沉积的可能性，彻底杜绝了管路的冻堵现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能应用技术领域，具体地说是一种无水箱的集热储热一体化的真空管太阳能热水器。
背景技术
目前太阳能热水器主要有平板集热式和真空管集热式两大类，近些年来由于全玻璃真空集热管制造技术水平的不断提高，较之平板集热器效能优势明显，全玻璃真空管直插式太阳能热水器市场份额不断扩大。但较之平板式集热器，真空管式集热器也有明显劣势，那就是单位效能制造成本高、占地空间大、安装局限性很大，由于只能安装在较平的房顶上，不仅对房顶的保温、防渗功能造成一定程度破坏，而且对于城市高层建筑居民来说简直无法使用，再者由于规格、造型、色彩杂乱无章，严重影响了城市建筑的整体美感，因而也遭到不少城市在一些区域内的明令禁止。为此，一些生产商开发了所谓的分体式太阳能热水器，即把采热部分与储水箱分成两部分，用管路连接使用，便于城市高层建筑居民在阳台或其他向阳面安装，也便于带斜坡房顶的别墅住户安装使用，这种分体式太阳能热水器虽解决了安装局限性的问题，但其在制造成本、光热转换效率及其他实用性方面并没有多少进步和提高。另外，这两类真空管太阳能热水器由于水流管路设计不合理，管内容易积存沉淀物，久则大幅度降低集热效能，同时管内热水不能直接及时利用，也会造成很大一部分热能浪费。冬季极端天气情况下，容易出现冻堵坏管现象。
发明内容
为了解决目前真空管太阳能热水器存在的缺点与不足，本实用新型的目的是提供一种成本更低、结构更为合理、使用性能更加优良的无水箱的集热储热一体化的真空管联集式太阳能热水器。
此目的是通过下列技术方案实现的：该无水箱的真空管联集式全天候太阳能热水器装置主要包括框架、安装在框架内的数个同间距排放的同一方向开口的大管径真空集热管、与集热管对应连接的带密封盖的联集式通水管道、位于集热管下部的电辅助加热装置。其特征在于，大管径的真空集热管的内外管直径尺寸应与所要求的水温相匹配。一般要求在夏季光照良好天天使用的情况下，水温不超过90℃(以避免结垢)，冬季光照良好的情况下，水温不低于60℃，则以内管直径＝120mm、外管直径＝150mm、壁厚3-4mm为宜，内外管之间抽真空，内管外壁上涂有吸热材料，开口处经缩颈工艺加工，以利于保温和密封连接；各真空集热管间距为50mm，以利采光。带密封盖的联集式通水管道可采用耐高温、高强度的食品级塑料注塑而成，也可选用不锈钢材料制成。其各盖与相对应的集热管口密封连接，进水管穿过盖子一直通到集热管底。盖子腔体内设一出水口与下一进水管相连。框架底端保温层内设置有电辅助加热水箱，两端通过复合铝塑管分别与上部分的真空集热管进、出水管连接，形成一个闭合回路；真空集热管进水口前设置有一单向阀，单向阀前设有一进气阻溢阀；集热管出水处设置有一排气阻流阀，以便于上下管路的排空。
该实用新型无水箱真空管联集式太阳能热水器的运行过程描述如下：打开室内上水阀及出水阀，冷水经单向进水阀注入并联的各集热管，管中空气经出水口排气阻流阀和室内喷头逸出，当喷头出水时表示水已注满，此时关闭上水阀门，出水管路可自动排空。各集热管吸收太阳光能，管内水温逐渐升高，升温过程中产生的气体由排气阻流阀逸出。当水温达到使用要求时，打开上水阀，各集热管内的热水受冷水的压力推动依次从前往后流动，特殊的管路设计，加之冷水的比重大于热水的比重，冷水与热水的热交换量很小，热水会得到最大限度的使用，且即开即热。如遇冬季连续阴雨天气，或在东北高寒地区，为避免上下水管路冻堵，需对上、下水管路排空，本实用新型设计则非常容易达到这一点。上水后，只要打开上水管路上的水龙头，单向进水阀前的进气阻溢阀受虹吸作用自动打开，上水管路中的水即可排空。打开出水喷头，由于出水口的排气阻溢阀可以进入空气，下水管中的水也很容易排空。辅助电加热装置的一个功能是，遇太阳光照弱或阴雨天气致使水温达不到使用要求时，启动电辅助加热装置，可以达到全天侯使用的要求；另一功能是，在高寒地区极端气候情况下(如连续多天无光照，环境温度低于-20℃)，适时启动一会儿电辅助加热，可以有效避免集热管内水结冰损坏集热管。
归纳起来，本实用新型集中了平板式和真空管式热水器两者的优点，克服了两者的缺点。
1.节约成本。由于省去了水箱(斜坡屋顶、阳台悬挂安装可同时省去支架)，同等容量的产品较之普通真空管太阳能热水器成本更低。
2.适应多种安装方式。由于采取平板型结构，且靠自来水压力推进出水，既可在位置较高的平房顶、斜坡顶安装，也可在位置较低的阳台外悬挂安装；模块一体化结构，安装方便，省工省时，尤其适合建筑节能一体化发展要求。
3.集热效能更好。由于采取集热储热一体化真空结构，热损失更少，保温时间更长。
4.即开即热，使用更加方便。由于靠自来水压力推进，出水压力大，喷水更强劲。
5.电辅助加热，可保证全天候使用。
6.特殊的管路设计，排除了集热管内水中泥沙悬浮物沉积的可能性，彻底杜绝了管路冻堵现象。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为密封盖部分结构示意图。
图中：1.单向进水阀、2.三通、3.框架、4.保温材料、5.联集式密封盖及管路、6.排气阻流阀、7.支架销轴、8.电磁截止阀、9.复合铝塑管、10、真空集热管、11.管路增压泵、12.电辅助加热水箱、13电源插座、14进水管、15.进气阻溢阀
具体实施方式
如图所示，单向进水阀(1)与三通(2)的一端连接；三通(2)的另两端中的一端与联集式密封盖及管路(5)的进水管(14)相连，另一端经复合铝塑管(9-2)与电辅助加热水箱(12)的一端相连；数个同方向开口、同间距排列的集热管(10)与联集式密封盖及管路(5)密封连接；处在同一管路中的电磁截止阀(8)、管路增压泵(11)经复合铝塑管(9-1)分别与三通(2-2)的一端及电辅助加热水箱(12)的一端相连，并受同一电源(13)同时控制；进气阻溢阀(15)置于单向进水阀(1)前端，并与上水管道(未标出)相连；排气阻溢阀(6)置于管路(5)的出水端，并与下水管道(未标出)相连；支架销轴(7)分别固定在框架(3)的左右两侧上部。
集热管(10)的两端及电辅助加热水箱(12)分别置于框架(3)两端的保温材料(4)内，并加装外壳。
集热管(10)的内外管直径设置为内管＝120mm、外管直径＝150mm，集热管间距为50mm，以满足集热储热一体化的水温要求；集热管(10)的开口处经缩颈工艺加工，以利于保温和密封连接
Claims (4)
1.一种集热储热一体化真空管联集式太阳能热水器，其特征在于：它包括框架、安装在框架内的数个同间距排放的同一方向开口的大管径真空集热管、与集热管对应连接的带有密封盖的联集式通水管道和位于集热管下部的电辅助加热装置；大管径真空集热管的内外管直径尺寸，以内管直径φ＝120mm，外管直径φ＝150mm，壁厚为3-4mm为宜，内外管之间抽成真空，内外管壁上涂有吸热材料，各真空集热管之间距为50mm。
2.根据权利要求1所述的集热储热一体化真空管联集式太阳能热水器，其特征在于：联集式通水管路的各盖与相对应的集热管口密封连接，进水管穿过盖子一直通到集热管底；盖子的腔体内设一出口与下一进水管相连。
3.根据权利要求1所述的集热储热一体化真空管联集式太阳能热水器，其特征在于：框架底端的保温层内设置有电辅助加热水箱，两端通过复合铝塑管分别与上部分的真空集热管的进、出水管连接，形成一个闭合回路。
4.根据权利要求1所述的集热储热一体化真空管联集式太阳能热水器，其特征在于：真空集热管的进水口前设置有一单向阀，单向阀前设有一进气阻溢阀；集热管的出水处设置有一排气阻流阀，以便于上下管路的排空。
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| WO2016074830A1 (de) * | 2014-11-11 | 2016-05-19 | Robert Bosch Gmbh | Speicherkollektorvorrichtung |
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2007
- 2007-01-12 CN CNU2007200006910U patent/CN201028820Y/zh not_active Expired - Fee Related
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