一種分體式太陽能熱水器的製作方法

2023-04-24 15:00:56

專利名稱：一種分體式太陽能熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種分體式太陽能熱水器。
背景技術：
目前，為了實現太陽能熱水器與建築相結合， 一般採用水箱與集熱器分開設置的分體 式太陽能熱水器，將集熱器放在朝陽的坡屋面上、陽臺上，或者懸掛在向陽的牆壁上，而 將水箱放在室內。這樣，就不會影響建築的美觀。但是為了將集熱器獲得的熱量傳人水箱， 一般有三種方式。 一種是採用水泵將集熱器與水箱之間進行強制循環，將集熱器的熱量及 時送入水箱內。該方法由於增加了水泵，集熱器要能承壓，還要增加膨脹罐、安全閥、控 制儀表等零部件，因而成本較高。另一種方法就是採用自然循環的方法，利用熱水密度小、 冷水密度大的特點，利用兩根連接管將集熱器與水箱連接起來進行自然循環換熱。由於自 然循環的動力很小，連接管的流動阻力大，散熱量大，因而傳熱效果非常差。
第三種方式，就是通過聯接熱管將水箱和集熱器連接起來。在集熱器的每個集熱管中 都放置一根熱管，這些熱管的冷凝段連接到聯接熱管的蒸發段。通過這些熱管，將集熱管 中獲得的太陽熱能傳給聯接熱管的蒸發段，再由聯接熱管將獲得的熱能傳給水箱內。該方 式雖然比第一種方式成本低但成本還較高，比第二種方式傳熱效果要好得多。
發明內容
本實用新型解決的技術問題就是現有的分體式太陽能熱水器採用水泵循環或採用在 每個集熱管中都放置一根熱管成本較高，或採用自然循環傳熱效果差的問題。
一種分體式太陽能熱水器，包括水箱、集熱器和聯接熱管，聯接熱管的冷凝段伸入到
水箱中，集熱器中充滿水，聯接熱管的蒸發段伸入到集熱器的聯箱中。
本實用新型與上述第三種方式有很大區別，就是在集熱器的集熱管中不再放入熱管， 而是充滿水。利用水的自然循環將集熱管中獲得的太陽熱能傳給聯箱中的聯接熱管的蒸發 段，再由聯接熱管將獲得熱能傳給水箱。由於省去了很多熱管，從而大大節約了成本。此 外，由於重力熱管只能垂直或傾斜放置，不能水平放置。因此，上述第三種方式不太適合 做成陽臺式或者壁掛式太陽能熱水器。即使做成陽臺式或者壁掛式壁掛式太陽能熱水器， 其熱效率也低於集熱管水平放置的陽臺式或者壁掛式太陽能熱水器。而本實用新型既可以 將集熱管水平放置，也可以將集熱管垂直放置。
熱管屬於現有技術。熱管分成蒸發段和冷凝段。抽儘管內空氣並注入一定量的工質， 再將管殼密封。工作時，外部熱量自蒸發段傳入，使蒸發段內的工質吸熱蒸發變成蒸氣而
流向冷凝段，並在冷凝段凝結，釋放出潛熱,傳出管外。在冷凝段凝結下來的液體工質，重 新流回蒸發段。如此繼續循環，不斷將熱量自熱管的一端傳到另一端。本實用新型就是利 用熱管將聯箱內熱能傳遞到水箱中。熱管利用蒸發-冷凝過程傳遞熱量，熱管兩端的熱阻 很小，所以熱管具有非常好的傳熱性能。本實用新型釆用熱管傳熱，不但傳熱效果極佳， 而且，由於聯箱可以不承壓，又無水泵進行強制循環，極大地降低了該熱水器的成本。
對於上面所述的分體式太陽能熱水器，當聯接熱管的蒸發段垂直放置時，蒸發段內的 工質由於重力作用可能會積聚在蒸發段的下部，造成部分蒸發段可能無液態工質而影響傳 熱效果，為了防止這種狀況，可在蒸發段的內壁設置吸液芯，因吸液芯可吸附液態工質， 這樣即可保證整個蒸發段有液態工質。當熱管蒸發段成水平狀放置時，不會發生部分蒸發 段可能無液態工質的現象，所以無需設置吸液芯。
對於上面所述的分體式太陽能熱水器，在聯箱的上端出口處開有若干排氣溢流孔；聯
箱下部與進水管道相通；在進水管道上串聯自控進水閥、毛細管和過濾網。聯箱內的水會 因蒸發等原因而減少，通過進水管以補充。但正常情況下聯箱內的水減少的速度極慢，所 以用毛細管是來控制聯箱進水的速度，使其進水量極小，只要能夠滿足聯箱內的水在正常 使用狀態補充其蒸發掉的水量即可。毛細管的另一個作用是，當集熱器漏水(如當集熱管 採用坡璃真空集熱管，而玻璃真空集熱管意外破裂造成集熱器漏水)時，不會造成大量的 漏水。聯箱內的水在正常使用狀態時，其最高水位要低於排氣溢流孔，最低水位要高於連 接在聯箱上的最上面一根集熱管的最上端。自控進水閥即是起到該作用，當聯箱內的水位 低於最低水位，其處於開啟狀態，以使聯箱進水；當聯箱內的水位高於最高水位時，其處 於關閉狀態，進水管不能再進水。自控進水閥屬於現有技術，不再描述。過濾網的作用是 防止水中的雜質堵塞毛細管。


圖l是實施例1的主視圖2是實施例2的主視圖3是實施例3的主視圖。
具體實施方式
實施例1
圖1中所示分體式太陽能熱水器，水箱1的頂部設置安全洩壓閥21、上部開有出水口 7,下部開有進水口9，中部設置輔助電加熱器8。集熱器2包括垂直放置的聯箱6和水平 放置的玻璃真空集熱管4等零部件。玻璃真空集熱管4一端伸入到聯箱內，另一端由尾座 5支撐，其伸入聯箱內的一端略高於另一端，以利於水的自然對流。熱管3包括伸入到水 箱l底部的冷凝段、伸入到聯箱6中的蒸發段、以及在冷凝段和蒸發段之間的絕熱段。熱
4
管蒸發段垂直浸沒在水中，在蒸發段的內壁設置吸液芯13。在絕熱段的外壁包裹保溫套 12。在熱管3穿過聯箱的箱壁處的上端出口 10由保溫套封住，以防止熱量散失。在上端 出口 IO上有連通聯箱內外的排氣溢流孔11。聯箱6下部與進水管道20相接；在進水管道 20上串聯自控進水閥15、毛細管16和過濾網18,毛細管兩端並聯手動閥17。手動閥17 僅僅是供集熱器第一次進水時使用，進滿水後就關死。過濾網的作用是防止雜質堵塞毛細 管。水箱l下部的進水口 9與進水管道19相接。進水管道19、進水管道20並聯連接。在 進水總管道上裝有單向閥14,防止熱水倒流。
實施例2
圖2中所示分體式太陽能熱水器與實施例1的不同之處在於聯箱6水平放置；玻璃 真空集熱管4垂直放置；伸入聯箱內的熱管蒸發段水平放置，在熱管內無吸液芯。
實施例3
圖3中所示分體式太陽能熱水器與實施例1的不同之處在於玻璃真空集熱管4分別 插在聯箱6的兩側。
權利要求1、一種分體式太陽能熱水器，包括水箱、集熱器和聯接熱管，聯接熱管的冷凝段伸入到水箱中，其特徵在於集熱器中充滿水，聯接熱管的蒸發段伸入到集熱器的聯箱中。
2、 根據權利要求1所述的一種分體式太陽能熱水器，其特徵在於聯箱的上部開 有排氣溢流孔，聯箱下部與進水管道相通。
3、 根據權利要求2所述的一種分體式太陽能熱水器，其特徵在於在進水管道上 串聯自控進水閥。
4、 根據權利要求3所述的一種分體式太陽能熱水器，其特徵在於在進水管道上 還串聯毛細管和過濾網。
5、 根據權利要求1-4所述的任一種分體式太陽能熱水器，其特徵在於聯箱垂直 放置，熱管蒸發段垂直放置；在蒸發段的內壁設置吸液芯；集熱器中的集熱管水平放置， 其伸入聯箱內的一端略高於另 一端。
6、 根據權利要求5所述的一種分體式太陽能熱水器，其特徵在於集熱管分布在 聯箱的兩側。
7、 根據權利要求1-4所述的任一種分體式太陽能熱水器，其特徵在於聯箱以及 熱管蒸發段成水平放置，集熱管垂直放置。
專利摘要本實用新型涉及一種分體式太陽能熱水器，解決的是現有的分體式太陽能熱水器採用水泵循環或很多熱管成本較高，以及採用自然循環傳熱效果差的問題。它包括水箱、集熱器和聯接熱管，聯接熱管的冷凝段伸入到水箱中，集熱器中充滿水，聯接熱管的蒸發段伸入到集熱器的聯箱中。
文檔編號F24J2/04GK201072245SQ20072004302
公開日2008年6月11日 申請日期2007年8月7日 優先權日2007年8月7日
發明者黃奎林, 黃永偉 申請人:江蘇省華揚太陽能有限公司