CN201628403U - 一种分体式太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
一种分体式太阳能热水器，包括太阳能集热装置、承压水箱、传热连接管和热管和热交换箱，所述太阳能集热装置填充有导热介质，所述太阳能集热装置通过传热连接管与热交换箱连接，所述热管的散热段位于承压水箱内，吸热段位于热交换箱内，所述热管的散热段的外部设有若干散热肋片，所述肋片相互平行并且垂直于所述热管的中心轴。本实用新型改进了太阳能热水器的结构，解决分体式太阳能热水器热损耗高的缺点，本实用新型提供的分体式太阳能热水器具有以最小的热损耗快速传递热量、输水动力强、换热效率高、便于灵活安装、成本经济的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能热水器，尤其是一种分体式承压太阳能热水器，属于热水器技术领域。
背景技术
现时，太阳能热水器行业正以迅猛的速度发展，并已形成与电热水器、燃气热水器三分天下的势头。同时，随着人民生活水平的不断提高，太阳能热水器正由集热器与储水箱一体化结构向更高档、舒适、美观的太阳能集热器与储水箱分体式结构发展。
分体式太阳能热水器可以将集热器与水箱分开放置，因此集热器的体积及重量均较小，可以像分体空调的室外机一样安装在墙壁上或阳台上，从而能够满足大多数用户的需要。但这种分体式太阳能热水器由于连接管路较长，循环过程中热损耗较大，特别是在北方地区，由于热损耗大，水温难以达到需要的温度，而常常需要借助电热装置辅助加热，从而需要消耗大量的电能，达不到原本使用太阳能热水器节能的目的。另外，由于北方地区气温低，连接管路内的存流水容易结冰，也影响太阳能热水器的使用性能。
现在，太阳能热水器的储水箱从最早的自然循环型向承压型发展。由于水箱是全承压的，因此克服了非承压供水动力不足的缺点，并且不炸管、不冻裂、不漏水，热效率和功能均有较大的提高。但这种热水器的水箱通过热管直接与真空集热管衔接，因此必须其安装在一起，无法实现集热与热水供应相分离，不仅安装不够灵活，而且推广应用多有不便。例如，日照时间较少的楼下住户难以使用；又如，卫生间朝北的住家也无法使用。因此至今未能得到切实的应用。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，克服上述现有技术的不足，改进太阳能热水器的结构，解决分体式太阳能热水器热损耗高的缺点，提供一种以最小的热损耗快速传递热量、输水动力强、换热效率高、便于灵活安装、成本经济的分体式太阳能热水器。
本实用新型为实现上述目的，采取以下技术方案实现：
一种分体式太阳能热水器，包括太阳能集热装置、承压水箱、传热连接管、热管和热交换箱，所述太阳能集热装置填充有导热介质，所述太阳能集热装置通过传热连接管与热交换箱连接，所述热管的散热段位于承压水箱内，所述热管的吸热段位于热交换箱内，所述热管的散热段的外部设有若干散热肋片，所述肋片相互平行并且垂直于所述热管的中心轴。
作为本实用新型的进一步改进，所述太阳能集热装置的进口通过进传热连接管与热交换箱的进口连接，所述太阳能集热装置的出口通过出传热连接管与热交换箱的出口连接，太阳能集热装置通过传热连接管与热交换箱构成循环回路。
作为本实用新型的更进一步改进，所述太阳能集热装置由集热器和联接箱组成，集热器与联接箱联通，所述联接箱的上、下端分别开有上出口和下进口，所述集热器为真空管集热器或平板集热器。
作为本实用新型的再进一步改进，，所述热交换箱底部开有进口和出口；出传热连接管和进传热连接管的一端分别与所述联接箱的上出口和下进口连接，出传热连接管和进传热连接管的另一端分别与所述热交换箱底部的进口和出口连接，构成循环回路。
所述热管为超导热管。
所述传热连接管为重力热管。
所述导热介质为防冻导热介质。
或者，所述导热介质为传热油。
所述承压水箱内还设置有电加热器。
所述肋片为铜质或铝质。
显然，本实用新型具有以下优点：
1、安装灵活方便，易于推广应用；
2、热管在水箱内的部分加设散热肋片，加速热交换
3、只需少量热管，成本十分经济；
4、换热效率高，供水动力强劲，使用效果理想；
5、真空管内不走水，从而更好地解决寒冷地区的防冻问题，节约电能；
5、使用防冻导热介质，具有防冻效果，使用地域不受限制。
附图说明
图1为本实用新型分体式太阳能热水器的结构示意图；
图2为本实用新型分体式太阳能热水器较佳实施例的结构示意图；
图3为本实用新型所述实施例1所示I部的热管放大示意图。
附图分述标记如下：1、太阳能集热装置；2、承压水箱；3、热交换箱；4、重力热管；5、热管；6、肋片；7、连接箱；11、第一组真空管；12、第二组真空管；21、进水管；22、出水管；23、排污管；24、T/P安全阀；25、高温/高压排水管；31、热交换箱进口；32、热交换箱出口；41、进重力热管；42、出重力热管；71、连接箱上出口；72、连接箱下进口；81、控制器；82、电加热器；83、温度探头。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实用新型分体式太阳能热水器的结构示意图中，承压水箱2与太阳能集热装置1分体设置，热交换箱3安设在承压水箱2底部外壁，导热介质通过重力热管4在热交换箱3和太阳能集热装置1之间循环流动。同时分体式太阳能热水器通过控制器81采用微电脑全智能控制方式运行。
热管5竖直穿过热交换箱3的顶部与承压水箱2的底部，热管5的散热段(即冷凝段)和吸热段分别位于热交换箱3内和承压水箱2内。
热管5的散热段的外部设有若干散热肋片6，肋片6相互平行并且垂直于热管5的中心轴。
承压水箱2可安装在阁楼、阳台、浴室或楼面，太阳能集热装置1可安装在平屋面、斜屋面或挂在外墙上，或者作为阳台护栏。承压水箱2上设有进水管21、出水管22和排污管23，控制器81与电加热器82、温度探头83电连接。
太阳能集热装置1采集的热能加热导热介质，迅速流动到热交换箱3内，流入热交换箱3内的导热介质将热量传给热管5位于热交换箱3内的一段后，其温度下降又流回太阳能集热装置1，而流回太阳能集热装置1的导热介质再次流入热交换箱3内，如此形成循环流动；热管5位于热交换箱3内一段内的液态介质接受导热介质传来的热量后，迅速蒸发成气态并上升到热管5位于承压水箱2内的另一段，气态的介质通过热管管壁将热量传给承压水箱2内的水后，重新冷凝成液态介质并借毛细力流回热管5位于热交换箱3内的一段。设置在热管5的散热段的外部的散热肋片6可以加速将热量传给承压水箱2内的水。
当承压水箱2内水的温度不够时，控制器81可启动电加热器82实现电加热。
如图2所示，本实用新型分体式太阳能热水器的较佳实施例结构示意图中，承压水箱2与太阳能集热装置1分体设置，热交换箱3安设在承压水箱2底部外壁。
承压水箱2上设有进水管21、出水管22和排污管23。在承压水箱2的上部还设有T/P安全阀24及高温/高压排水管25。控制器81与电加热器82、温度探头83电连接。
太阳能集热装置可以由真空管集热器构成，由12-23根同向排列的圆柱形真空管组成；也可以平板集热器构成，平板集热器由8-10根配有铜质或铝质叶片的超薄型真空管构成，平板集热器的外面装有玻璃外板，里面装有玻璃内板，顶端装有不锈钢项板，两侧装有玻璃侧板。
在本实施例中，太阳能集热装置1由两组水平真空管11、12以及设置在其中的联接箱13组成，联接箱13将两组真空管11、12连通。联接箱7的上、下端分别开有上出口71和下进口72。热交换箱3的底部开有进口31和出口32。进重力热管41和出重力热管42的一端分别与热交换箱3的进口31和出口32连接，进重力热管41和出重力热管42的另一端分别与联接箱7的上出口71和下进口72连接，构成循环回路。
在本实施例中，导热介质采用防冻导热介质，但本实用新型所实用的导热介质并不限于此，也可以采用其他的导热介质，例如传热油等介质。
热管5竖直穿过热交换箱3的顶部与承压水箱2的底部，热管5的散热段(即冷凝段)和吸热段分别位于热交换箱3内和承压水箱2内。热管5的散热段的外部设有若干散热肋片6，肋片6相互平行并且垂直于热管5的中心轴。热管5的数量优选为8-14根。
在两组真空管11、12内、联接箱7、进重力热管41、出重力热管42和热交换箱3内充满防冻液。
使用时，置于室外的两组真空管11、12吸受光热后使其内部的防冻液升温，这就造成两组真空管11、12内的防冻液与置于室内的热交换箱3内的防冻液产生温差，从而促使防冻液在两组真空管11、12与热交换箱3之间流动；两组真空管11、12内的热防冻液从两组真空管11、12之间的联接箱7的进重力热管41流入热交换箱3内，热交换箱3内原温度较低的防冻液沿出重力热管42流回两组真空管11、12内被加热；流入出重力热管42内的热防冻液将热量传给根热管5位于出重力热管42内的一段后，其温度下降又流回联接箱7内，而流回两组真空管11、12内被加热的热防冻液再次流入出重力热管42内，如此形成循环流动；热管5位于热交换箱3内一段内的液态介质接受热防冻液传来的热量后，迅速蒸发成气态并上升到热管5位于承压水箱2内的另一段，气态的介质通过热管管壁将热量传给承压水箱2内的水后，重新冷凝成液态介质并借毛细力流回热管5位于热交换箱3内的一段。设置在热管5的散热段的外部的若干相互平行的散热肋片6，这些肋片6垂直于该热管5的中心轴，从而有效地增加了散热面积，使得热管5的传热效率更高。当承压水箱2内水的温度不够时，控制器81可启动电加热器82实现电加热。
如图3所示，热管5的散热段的外部设置有若干相互平行的散热肋片6，这些肋片6垂直于该热管5的中心轴，从而有效地增加了散热面积，使得热管5的传热效率更高。肋片的材料优选为导热性能良好的金属，例如铜或者铝。
在本实用新型中，采用承压式水箱，内带电加热，可以保证全天候的热水供应，同时其进水始终与自来水相通，由此保证用水水压，系统始终处于满水状态，不会造成电加热干烧。
在本实用新型中，采用重力式热管竖直分设于热交换箱内和承压水箱内的方式，避免了现有分体式太阳能热水器热管因距离长、拐弯多和含水平段所带来的无法有效并快速传输热管内介质的弊病，可以充分发挥重力式热管的传导式换热效能。
在本实用新型中，采用散热肋片，有效地增加了散热面积，使得热管的传热效率更高。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种分体式太阳能热水器，包括太阳能集热装置、承压水箱、传热连接管和热管，其特征在于，还包括热交换箱，所述太阳能集热装置填充有导热介质，所述太阳能集热装置通过传热连接管与热交换箱连接，所述热管的散热段位于承压水箱内，所述热管的吸热段位于热交换箱内，所述热管的散热段的外部设有若干散热肋片，所述肋片相互平行并且垂直于所述热管的中心轴。
2.根据权利要求1所述的分体式太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能集热装置的进口通过进传热连接管与热交换箱的进口连接，所述太阳能集热装置的出口通过出传热连接管与热交换箱的出口连接，太阳能集热装置通过传热连接管与热交换箱构成循环回路。
3.根据权利要求2所述的分体式太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能集热装置由集热器和联接箱组成，集热器与联接箱联通，所述联接箱的上、下端分别开有上出口和下进口，所述集热器为真空管集热器或平板集热器。
4.根据权利要求3所述的分体式太阳能热水器，其特征在于，所述热交换箱底部开有进口和出口；出传热连接管和进传热连接管的一端分别与所述联接箱的上出口和下进口连接，出传热连接管和进传热连接管的另一端分别与所述热交换箱底部的进口和出口连接，构成循环回路。
5.根据权利要求4所述的分体式太阳能热水器，其特征在于，所述热管是超导热管。
6.根据权利要求5所述的分体式太阳能热水器，其特征在于，所述传热连接管是重力热管。
7.根据权利要求6所述的分体式太阳能热水器，其特征在于，所述导热介质是防冻导热介质。
8.根据权利要求6所述的分体式太阳能热水器，其特征在于，所述导热介质是传热油。
9.根据权利要求1-8任一项所述的分体式太阳能热水器，其特征在于，所述承压水箱内还设置有电加热器。
10.根据权利要求9所述的分体式太阳能热水器，其特征在于，所述肋片为铜质或铝质。
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