玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器的製作方法
2023-06-25 16:01:46
專利名稱：玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型有關ー種緊湊承壓式太陽能熱水器，特別是ー種玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器，
背景技術：
目前，國內直插落水式非承壓太陽能熱水器佔有很大的市場份額，此熱水器採用開式設計，即水箱與大氣相通，內膽筒體不承受壓力，成本及價格雖較低，但熱水器整體質量及使用舒適度低，且開式運行時，內膽中熱水長期與大氣相通不能密閉，容易滋生雜質，對人身體健康不利。正是因為非承壓水箱較多的不足，使用完全承壓式太陽能熱水器將是理想的熱水解決方案。承壓式太陽能熱水器主要有下面幾類以總體結構可分緊湊直插承壓式、緊湊分離承壓式及分體承壓式。分體承壓式的集熱器與儲熱水箱距離較遠，故採用換熱強迫循環，系統較複雜，成本價格高，適用於一定的建築結構及使用群體，國內難以有較大的市場空間；緊湊直插承壓式太陽能熱水器主要包括設置進出水管的承壓水箱、金屬熱管，換熱結構，該類熱水器傳熱結構簡單、效率較高，但熱水器連續不使用經常產生水箱熱水過熱，另外使用金屬熱管，其成本也高；緊湊分離承壓式的集熱器與儲熱水箱分離布置且距離很近，多採用自然循環系統，宜做成一體式。水箱採用承壓內膽，集熱單元採用承壓式集熱器，承壓式集熱器多採用平板式及全玻璃真空管U型管式，兩種集熱器用到了大量的鋁銅等貴金屬，水箱、集熱器單元都完全承壓，其組合成本較高。緊湊分離承壓式也可採用承壓水箱與非承壓集熱器組合，二者之間設置換熱結構及裝置，還需配備非承壓集熱器補液裝置，該組合熱水器需定期補液，若液體エ質為水，還需考慮抗凍問題，故該熱水器通常只適用於我國南方地區，此外，補液操作也將增加維護工作及費用。
實用新型內容針對上述背景技術中存在的技術問題，本實用新型提供ー種玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器。為此，本實用新型是ー種玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器，包括橫式水箱和位於所述橫式水箱下方的玻璃熱管集熱器，熱媒管和冷媒管連接所述橫式水箱和玻璃熱管集熱器；所述玻璃熱管集熱器封閉承壓運行，包括多根並排排列的玻璃熱管，所述玻璃熱管上方的冷凝端插入所述玻璃熱管集熱器的聯箱內膽內；所述橫式水箱封閉承壓，所述橫式水箱的內部為水箱內膽，所述水箱內膽外套有水箱夾套，所述熱媒管的一端出口連接於所述水箱夾套的上方，另一端入口連接於所述聯箱內膽內，所述冷媒管的一端入口連接於所述水箱夾套的下方，另一端出口連接於所述聯箱內膽內，所述聯箱內膽、熱媒管、水箱夾套及冷媒管組成換熱循環迴路。其中，所述換熱循環迴路上設置注液溢流ロ，所述注液溢流ロ高於所述熱媒管的出口。[0007]其中，所述換熱循環迴路上設置用以洩壓的安全洩壓閥。其中，所述玻璃熱管上方的冷凝端通過B型密封圈與所述聯箱內膽的膽體密封。其中，所述玻璃熱管集熱器下方的尾端與剛性框架固定。其中，所述玻璃熱管的尾端與剛性框架下部通過高強聚酯物固定。本實用新型是ー種玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器，具有成本低廉、安全高效、使用舒適以及適用性廣等優點，適於承壓式太陽能熱水器的普及推廣。
圖I是本實用新型的結構示意圖； 圖2是圖I中的A-A向結構剖視圖。附圖標記說明橫式水箱-1 ;玻璃熱管集熱器-2 ;熱媒管-3 ;冷媒管-4 ;水箱夾套-5 ;聯箱內膽_6 ;膽體-61 ;注液溢流ロ -7 ;安全洩壓閥-8 ;玻璃熱管_9 ;冷凝端-91 ;尾端-92 ；B型密封圈-10 ;剛性框架-11 ;高強聚酯物-12 ;水箱內膽-13。
具體實施方式
為了使本實用新型的形狀、構造以及特點能夠更好地被理解，以下將列舉較佳實施例並結合附圖進行詳細說明。玻璃熱管式太陽能真空集熱管(以下簡稱「玻璃熱管」)已經規模化生產與應用。玻璃熱管有別於傳統的全玻璃太陽能真空集熱管，是由現有全玻璃真空管內灌裝傳熱エ質，融封冷凝端後抽真空而成，其冷凝端直接與集熱器傳熱換熱結構連接，再做好保溫及框架後便成為玻璃熱管承壓式太陽能集熱器。此集熱器具有結構簡單，成本低的顯著優勢。請參照圖I、圖2，本實用新型是ー種玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器，包括橫式水箱I和位於所述橫式水箱下方的玻璃熱管集熱器2，熱媒管3和冷媒管4連接橫式水箱I和玻璃熱管集熱器2。玻璃熱管集熱器2包括多根並排排列的玻璃熱管9，玻璃熱管9上方的冷凝端91插入玻璃熱管集熱器2的聯箱內膽6內，並通過B型密封圈10與聯箱內膽的膽體61密封。玻璃熱管9下方的尾端92與剛性框架11通過高強聚酯物12固定，玻璃熱管9在工作壓カ下不會出現軸向位移。橫式水箱I封閉承壓，內部為水箱內膽13，水箱內膽13外套有ー圈水箱夾套5，熱媒管3的一端出ロ連接於水箱夾套5的上方，另一端入口連接於聯箱內膽6內。冷媒管4的一端入口連接於水箱夾套5的下方，另一端出口連接於聯箱內膽6內。聯箱內膽6、熱媒管3、水箱夾套5及冷媒管4組成換熱循環迴路，換熱循環迴路上設置安全洩壓閥8和注液溢流ロ 7，注液溢流ロ 7高於熱媒管3上端出口，用以向換熱循環迴路內注入循環エ質和溢流。安全洩壓閥8用以洩壓，避免換熱循環迴路內壓カ過大。本實用新型工作時，太陽光照射到玻璃熱管9上，玻璃熱管9內エ質蒸發，通過冷凝端91將熱量傳遞給聯箱內膽6內的循環エ質。循環エ質受熱後在熱虹吸原理作用下，沿熱媒管3上升進入水箱夾套5上方，加熱水箱內膽13中的水。水箱夾套5內溫度較低的冷エ質通過下方的冷媒管4流回聯箱內膽6，如此往復循環，不斷加熱水箱內膽13中水。[0022]所述玻璃熱管9工作時，其冷凝端91最高溫度不超過120°C，水箱內膽13中最高水溫不超過100°c，換熱循環迴路內工作壓カ不超過0. 2MPa。換熱循環迴路密封結構在該極限溫度壓カ下承壓運行可靠、穩定，且結構簡單，エ藝成熟。儲熱承壓水箱採用內膽外夾套換熱式，有效換熱面積大，可以留有更大的膨脹空間，保證系統安全高效、成本低廉，此夕卜，換熱エ質採用防凍液，適用性廣，既可用於低緯度熱帶地區，也適用於冰凍高寒地區。以上對本實用新型的描述是說明性的，而非限制性的，本專業技術人員理解，在 權利要求限定的精神與範圍之內可對其進行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.ー種玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器，其特徵在於，包括橫式水箱和位於所述橫式水箱下方的玻璃熱管集熱器，熱媒管和冷媒管連接所述橫式水箱和玻璃熱管集熱器； 所述玻璃熱管集熱器封閉承壓運行，包括多根並排排列的玻璃熱管，所述玻璃熱管上方的冷凝端插入所述玻璃熱管集熱器的聯箱內膽內； 所述橫式水箱封閉承壓，所述橫式水箱的內部為水箱內膽，所述水箱內膽外套有水箱夾套，所述熱媒管的一端出口連接於所述水箱夾套的上方，另一端入口連接於所述聯箱內膽內，所述冷媒管的一端入口連接於所述水箱夾套的下方，另一端出口連接於所述聯箱內膽內，所述聯箱內膽、熱媒管、水箱夾套及冷媒管組成換熱循環迴路。
2.如權利要求I所述的玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器，其特徵在於，所述換熱循環迴路上設置注液溢流ロ，所述注液溢流ロ高於所述熱媒管的出ロ。
3.如權利要求I所述的玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器，其特徵在於，所述換熱循環迴路上設置用以洩壓的安全洩壓閥。
4.如權利要求I所述的玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器，其特徵在於，所述玻璃熱管上方的冷凝端通過B型密封圈與所述聯箱內膽的膽體密封。
5.如權利要求I所述的玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器，其特徵在於，所述玻璃熱管集熱器下方的尾端與剛性框架固定。
6.如權利要求5所述的玻璃熱管緊湊式承壓太陽能熱水器，其特徵在於，所述玻璃熱管的尾端與剛性框架下部通過高強聚酯物固定。
專利摘要本實用新型包括橫式水箱和位於所述橫式水箱下方的玻璃熱管集熱器，熱媒管和冷媒管連接所述橫式水箱和玻璃熱管集熱器；所述玻璃熱管集熱器封閉承壓運行，包括多根並排排列的玻璃熱管，所述玻璃熱管上方的冷凝端插入所述玻璃熱管集熱器的聯箱內膽內；所述橫式水箱封閉承壓，所述橫式水箱的內部為水箱內膽，所述水箱內膽外套有水箱夾套，所述熱媒管的一端出口連接於所述水箱夾套的上方，另一端入口連接於所述聯箱內膽內，所述冷媒管的一端入口連接於所述水箱夾套的下方，另一端出口連接於所述聯箱內膽內，所述聯箱內膽、熱媒管、水箱夾套及冷媒管組成換熱循環迴路。本實用新型工藝簡單成熟、成本低廉、安全高效、適用性廣，適於普及推廣。
文檔編號F24J2/32GK202660779SQ20122026168
公開日2013年1月9日 申請日期2012年6月4日 優先權日2012年6月4日
發明者劉奎, 戴健, 李旭光 申請人:北京華業陽光新能源有限公司, 北京清華陽光能源開發有限責任公司, 河南華順陽光新能源有限公司