V型槽吸熱板式太陽熱水器的製作方法

2023-05-02 01:56:11

專利名稱：V型槽吸熱板式太陽熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能裝置，更具體而言是一種利用太陽能將常溫液 態水加熱的太陽熱水器。
背景技術：
眾所周知，太陽能是指太陽光的輻射能量。在太陽內部進行的由"氫" 聚變成"氦"的原子核反應，不停地釋放出巨大的能量，並不斷向宇宙空間輻 射能量，這種能量叫做太陽能，太陽能具有以下的優點，(l)太陽光普照大 地，無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發和利用，
且勿須開採和運輸，(2)開發利用太陽能不會汙染環境，它是最清潔的能源 之一，在環境汙染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的，(3)根據目前 太陽產生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約 為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。
而隨著社會的發展及科技的不斷創新，人們越來越重視利用太陽能， 不斷的研發出新的太陽能的產品，而太陽熱水器就是其中之一受人們關注的 太陽能產品。
太陽熱水器是利用太陽的能量將水從低溫度加熱到較高溫度的裝置，目 前市場上常見的太陽熱水器大多是由玻璃真空集熱管、儲水箱、支架及相關附 件組成，把太陽能轉換成熱能主要依靠玻璃真空集熱管，由玻璃真空集熱管將太陽光的能量轉換為熱量，而收集到太陽光熱量的玻璃真空集熱管溫度升高， 從而令常溫的液態水經過玻璃真空集熱管而升高溫度，然而目前這種太陽熱水 器在使用的時候，還存在著諸多的缺點，現在分別敘述如下。
首先，如上所述，常見的這種太陽熱水器是採用玻璃真空集熱管集熱的， 而由於玻璃真空集熱管的材料限制，而導致玻璃真空管集承壓能力相對較弱、 容易結水垢並且在溫度較低的地區使用的時候，由於白天跟夜晚溫差較大，而 容易使玻璃真空集熱管容易爆裂，而一旦遇到這些情況的時候，就會導致整個 太陽熱水器的癱瘓，而不能正常使用，而此為這種太陽熱水器的主要缺點之
其次，如上所述，常見的這種太陽熱水器是採用玻璃真空集熱管集熱的， 而這種玻璃真空集熱管往往需要在其表面覆蓋一層吸收率較高的材料，如真空 濺射選擇性鍍膜等，以使玻璃真空集熱管具有更高的吸熱效果，但是在製造這 種真空管集熱管過程中，所需的工序較多，並且這種玻璃真空管集熱管原材料 價格是比較昂貴的，所以導致製造玻璃真空集熱管成本過高，進而導致這種太 陽熱水器生產成本過高，不利於推廣，而此為這種太陽熱水器的又一缺點。
再次，如上所述，常見的這種太陽熱水器是採用玻璃真空集熱管集熱的， 而這種玻璃真空集熱管在太陽能不充分的地區是難以使用的，也就是說，在陽 光照射不充分的地區，這種玻璃真空集熱管由於受到其結構及材料的限制，而 導致受陽光照射的面積是有限的，進而導致其在這些太陽能不充分的地區使用 受到限制，且不能用於掛牆式集熱，而此為這種太陽熱水器的再一缺點。
最後，如上所述，常見的這種太陽熱水器受到其結構及材料的限制，而 導致其在運輸的時候，需要加入更多的防護材料才能讓其安全運輸，也就是說，採用玻璃真空集熱管在運輸的時候需要更加細緻的防護，否則極其容易使 其破裂，而此為這種太陽熱水器的又一缺點。
發明內容
本實用新型提供一種v型槽吸熱板式太陽熱水器，藉由其集熱單元及熱交
換器的獨特的結構設計為人們提供一種，集熱效果好，熱轉換能力強，結構簡 單、安裝使用方便的太陽熱水器，此為本實用新型的主要目的。
本實用新型提供一種v型槽吸熱板式太陽熱水器，以吸熱板來吸取太陽光
的熱量，再將吸取而來的熱量傳遞給熱交換器，而由熱交換器將常溫的液態水 加熱，藉助其獨特的結構設計，為人們提供一種安裝簡單，生產成本低的太陽 熱水器，此為本實用新型的又一目的。
本實用新型提供一種v型槽吸熱板式太陽熱水器，由於其是採用板狀結
構，所以其結構簡單輕薄，進而便於減少包裝運輸成本，而此為本實用新型的
再一目的。
為實現上述目的本實用新型採用的技術方案為
V型槽吸熱板式太陽熱水器，其包括，集熱單元以及熱交換器，且該熱交 換器是設置在該集熱單元上的，其特徵在於，該集熱單元，其包括，集熱箱體 以及吸熱板，其中，該吸熱板是設置在該集熱箱體中的，進一步，該吸熱板包 括若干吸熱單元，且若干該吸熱單元彼此連接形成該吸熱板，又，每一個該吸 熱單元都包括，第一吸熱面及第二吸熱面，且該第一吸熱面與該第二吸熱面相 互連接形成一夾角。
如上所述的該第一吸熱面以及該第二吸熱面可以使入射於其中的太陽光迸 行多於一次的入射和反射，而每入射一次，該吸熱單元就能吸收入射能量的 80%以上，因此只要射入其中的太陽光在該吸熱單元屮進行兩次以上的入射和反射，則該吸熱板對太陽光能量的總吸收率就可達90%以上。
進一步，如上所述的每一個該吸熱單元都呈V形。所以，該吸熱板為折板 式，從而無形中使集熱器擴大了集熱面積，且其向陽面塗高吸收率塗層，可以 提高吸熱效果。再，如上所述的該第一吸熱面與該第二吸熱面之間形成的該夾 角小於等於60度。而該熱交換器橫截面可以為圓形的金屬管，也可以為三角 形的金屬管。又，該集熱箱體中設置有隔熱層，該隔熱層是充填在該吸熱板的 背後及周邊的，並起著隔熱保溫阻止熱量散失的作用。
本實用新型的有益效果為本實用新型在結構上主要包括，集熱單元以及 熱交換器，且該熱交換器是設置在該集熱單元上的，因為，其中的吸熱板採用 折板式V型槽結構，所以提高了集熱器的結構強度，剛度也大大的提高了，從 而也提高了使用壽命。
又由於該吸熱板是折板式的，所以無形中使集熱器擴大了集熱面積，進而 本實用新型，結構牢靠，這是別的集熱器無法比擬的。
再，本實用新型重量輕，集熱器身(帶水)的重量約為IOKG，而且成薄板 狀(厚度在20CM以內)。因而不但可以安於樓檯面上，更可安於立牆面，使 之成為掛壁式，沒有樓臺面可安裝太陽熱水器的用戶，也可用上太陽熱水器， 大大的拓寬了實際使用範圍，使之更具擴廣應用價值。
同時，由於集熱器本身輕便，結構牢靠，便於包裝運輸，不但節省了費 用，同時也便於安裝，減輕了用戶的負擔。最後，本實用新型中V型槽板與導 熱水管，採用了特種焊接技術，使其接觸好，熱阻小，導熱率高，從而提高了 集熱器的集熱效能。

圖1為本實用新型一種較佳實施例的立體示意圖2為本實用新型的集熱箱體的分解示意圖3為本實用新型的隔熱層與吸熱板的連接示意圖-,
圖4為本實用新型的熱交換器與隔熱層及吸熱板的連接示意圖5為本實用新型的熱交換器與隔熱層及吸熱板的局部剖示圖6為本實用新型的一種較佳實施例的立體示意圖7為本實用新型的隔熱層的另一實施例的右視圖8為本實用新型的隔熱層與吸熱板另一實施例與熱交換器連接的局部剖 視圖9為本實用新型的隔熱層與吸熱板又一實施例與熱交換器連接的局部剖 視圖IO為本實用新型的熱交換器的另一實施例的示意圖； 圖11為本實用新型的熱交換器的另一實施例與隔熱層及吸熱板連接的局 部剖視圖。
具體實施方式
如圖1至圖6所示，為本實用新型的一種較佳的實施例， 一種V型槽吸熱 板式太陽熱水器，其包括，集熱單元IO、熱交換器20及保溫單元30，其中， 該集熱單元10是與該熱交換器20相連接的，而該熱交換器20又是與該保溫 單元30相連接的。
7該集熱單元IO，其包括，集熱箱體ll、隔熱層12及吸熱板13，其中，該 集熱箱體ll,其包括，殼體111及透明蓋板112，而該売體U1具有容置空腔 113，該透明蓋板112是與該殼體111相連接的，另該殼體lll上開設有入口 114及出口 115。
該隔熱層12其是設在該容置空腔113內的，其是充填在該吸熱板13的背 後及周邊的，並起著隔熱保溫阻止熱量散失的作用。
該吸熱板13包括若干吸熱單元14，其中，每一吸熱宇.元14是與另一吸熱 單元14形成連接的，再，每一吸熱單元14均包括，第一吸熱而141及第二吸 熱面142，又該第一吸熱面i41 一端是與該第二吸熱面142的一端彼此相連接 的，並且該第一吸熱面141是與該第二吸熱面142之間形成有一夾角A。
進一步，該夾角A為小T等於60度。
這裡值得一提的是，該隔熱層12是由一種熱傳導係數較低的材料製造而 成的，比如聚氨酯。而該第一吸熱面141及第二吸熱面142上塗敷有一層吸 熱效果極佳的材料，比如選擇性吸收層。
該熱交換器20是與該吸熱板13連成一體的，且是設置在該殼體lll的容 置空腔113內的，其包括有進水端21、出水端22及水道23，其屮，該水道23 是貫穿於該進水端23及該出水端22的，再，該熱交換器的進水端21是與一 水管50相連接的，且該水管50上設有逆止閥，以防止該水道23充滿水時水 倒流。
進一步，該熱交換器20橫截面為圓形的金屬管，又該熱交換器20是盤旋 在每一吸熱單元14上的，且是與該第一吸熱面141及該第二吸熱面142連成 一體形成一個集熱單元的，而各個該集熱單元又彼此相連接構成一個完整的集 熱單元10。
該保溫單元30是與該集熱單元10相連接的，其可儲存適量的液態水，其 具有入水口31、出水口32及溢水口33，其中，該入水口 31經由一水管40與該熱交換器20的出水端22相連接的，進一步，該水管40是穿過該殼體111 的出口 115與該熱交換器20相連接的，而該熱交換器20的水道23是與該水 管40相貫通的。
另該水管40設有溫度控制閥41，由該溫度控制閥41控制及調節進入該保 溫單元30的液態水的溫度。
如圖6所示，藉由上述的個元《牛及其連接方式，本實用新型要實現的是， 常溫的液態水自該熱交換器20的進水端21進入水道23內，由每一吸熱單元 14的第一吸熱面141及第二吸熱面142吸取太陽光的熱量，將從太陽光中吸取 的熱量傳遞給該熱交換器20，以使該熱交換器20升高溫度，進而使水道23內 的常溫液態水升高溫度，又，升高了溫度的液態水自該熱交換器20的出水端 22進入該水管40內，再進入該保溫單元30內，而由保溫單元30保持著進入 其內的液態水的溫度。
另外，設在水管40上的溫度控制閥41控制及調節進入該保溫單元30的 液態水溫度，人們可以根據需要來設定進入該保溫單元30的液態水的溫度， 再，由該保溫單元30的出水口 32 、流出該保溫單元30儲存的液態水。
此外，該隔熱層12、吸熱板13及該熱交換器20是設置在該殼體11內 的，而由該透明蓋板112將該隔熱層12、吸熱板13及該熱交換器20密封在該 殼體11內，進而使太陽光透過該透明蓋板U2照射至該吸熱板13上，而使該 吸熱板13吸取太陽光的熱量由隔熱層12的阻隔不至於對外傳遞，且吸取熱量 後產生的溫室效應一定程度上提高該熱交換器20的熱轉換效率。
如圖9所示為本實用新型的隔熱層12B及吸熱板13B又一實施例，其中， 該隔熱層12B其是設在該容置空腔113內的，其上設有若干斜V形槽121B，而 每一斜V形槽121B是與另一斜V形槽121B形成一定的傾斜角度的。再該若干斜V形槽121B是與該集熱箱體11的透明蓋板112相對的，又該 吸熱板13B是設置在該隔熱層12B上的，且是與該隔熱層12B連接成為一整體 的。
進一步，該吸熱板13B是由若干相同的吸熱單元14B連接而成的，其中， 每一吸熱單元14B是以與該斜V形槽121B相同之傾斜角度與另一吸熱單元14B 形成連接，而每一吸熱單元14B是貼靠在該隔熱層12B的每一 V形槽121B的 槽壁上的。
更迸一步，每一吸熱單元14B均包括，第一吸熱面141B及第二吸熱面 142B，再，每一吸熱單元14B均包括，第一吸熱面141B及第二吸熱面142B， 又該第一吸熱面141B —端是與該第二吸熱面142B的一端彼此相連接的，並且 該第一吸熱面141B是與該第二吸熱面142B之間形成有一夾角A。
進一步，該夾角A為小於等於60度。
如圖10至圖11所示，為本實用新型的熱交換器20C的另一實施例，該熱 交換器20C是與吸熱板13相貼靠的，且是設置在該殼體111的容置空腔113 內的，其包括有進水端21C、出水端22C及水道23C，其中，該水道23C是貫 穿於該進水端23C及該出水端22C的。
進一步，該熱交換器20C橫截面為三角形的金屬管，又該熱交換器20C的 尺寸大小設置為比該隔熱層12的每一 V形槽121的尺寸大小略小，再該熱交 換器20C是貼靠在該吸熱板13上的，該熱交換器20是與該隔熱層12相貼靠 一起，並設在該隔熱層12的每一V形槽121內的。
10
權利要求1. V型槽吸熱板式太陽熱水器，其包括，集熱單元以及熱交換器，且該熱交換器是設置在該集熱單元上的，其特徵在於，該集熱單元，其包括，集熱箱體以及吸熱板，其中，該吸熱板是設置在該集熱箱體中的，進一步，該吸熱板包括若干吸熱單元，且若干該吸熱單元彼此連接形成該吸熱板，又，每一個該吸熱單元都包括，第一吸熱面及第二吸熱面，且該第一吸熱面與該第二吸熱面相互連接形成一夾角，再，每一個該吸熱單元都呈V形。
2. 如權利要求1所述的V型槽吸熱板式太陽熱水器，其特徵在於，該第 一吸熱面與該第二吸熱面之間形成的該夾角小於等於60度。
3. 如權利要求1所述的V型槽吸熱板式太陽熱水器，其特徵在於，該熱交換器橫截面為圓形的金屬管。
4. 如權利要求1所述的V型槽吸熱板式太陽熱水器，其特徵在於，該熱交換器橫截面為三角形的金屬管。
5. 如權利要求1所述的V型槽吸熱板式太陽熱水器，其特徵在於，該集熱箱體中設置有隔熱層，該隔熱層是與該吸熱板相連接的。
專利摘要本實用新型提供一種利用太陽能將常溫液態水加熱的V型槽吸熱板式太陽熱水器，其包括，集熱單元以及熱交換器，且該熱交換器是設置在該集熱單元上的，其特徵在於，該集熱單元，其包括，集熱箱體以及吸熱板，其中，該吸熱板是設置在該集熱箱體中的，進一步，該吸熱板包括若干吸熱單元，且若干該吸熱單元彼此連接形成該吸熱板，又，每一個該吸熱單元都包括，第一吸熱面及第二吸熱面，且該第一吸熱面與該第二吸熱面相互連接形成一夾角，再，每一個該吸熱單元都呈V形。藉由其獨特的結構設計，為人們提供一種集熱效果好，熱轉換能力強的太陽熱水器。
文檔編號F24J2/20GK201306871SQ20082021275
公開日2009年9月9日 申請日期2008年10月24日 優先權日2008年10月24日
發明者張吉林, 黃保國 申請人:黃文龍