新型平板太陽能熱泵熱水器的製作方法

2024-02-17 20:56:15

本實用新型涉及太陽能熱水器技術領域，尤其涉及一種新型平板太陽能熱泵熱水器。

背景技術：

太陽能是一種清潔能源，尤其是在一些特定地區，太陽能能夠作為一種主要的能源來使用。根據不同的使用場合，會使用不同類型的太陽能熱水器，比如說平板太陽能熱水器或真空管太陽能熱水器。

但由於太陽能熱水器受天氣影響較大，使用極其不穩定，如在雨天或陰天時，熱水器產生的熱水根本無法達到使用要求的溫度，基於此，人們將熱泵引入太陽能熱水器，在利用太陽能無法使得熱水達到使用溫度時，依靠熱泵來加熱用水來滿足使用需求，但有時候熱泵排入水箱的水並不均勻，會出現陰陽水的現象。且熱泵只是一種備選方案，常規使用還是依靠太陽能來加熱用水，所以具有高的轉換效率的太陽能熱水器就顯得尤為迫切。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種水箱內的用水能夠在集熱器內流通的高效新型平板太陽能熱泵熱水器。

為達到上述目的，本實用新型採用如下技術方案：

一種新型平板太陽能熱泵熱水器，包括支架、位於所述支架側面的集熱器以及位於所述支架頂部的水箱和熱泵，所述水箱一端設置有出水口，另一端通過進水管和出水管連接所述熱泵，所述水箱在靠近所述熱泵的一端的頂部上設置有進水口；所述水箱內設置有一根均熱管，所述均熱管一端封閉，另一端連接所述出水管，所述均熱管在其管壁上設置有兩個以上的出水孔；所述集熱器分別通過冷水進水管和熱水出水管連接所述水箱的兩個端部。

優選的是，所述集熱器包括熱管、吸熱板、框架、隔熱層和玻璃蓋板，所述熱管兩端分別連接所述冷水進水埠和熱水出水埠，所述熱管被包裹在所述吸熱板內，且所述熱管與所述吸熱板形成的凸起方向向上，所述隔熱層設置於所述吸熱板下面，所述框架與所述隔熱層的四周邊緣部分固定，所述玻璃蓋板位於所述吸熱板上方，且與所述框架固定，所述框架、隔熱層和玻璃蓋板形成一個真空腔。

優選的是，所述熱管包括上集合管、下集合管和多根微熱管，所述上集合管位於所述吸熱板頂部，一端封閉，另一端連接所述熱水出水管；所述下集合管位於所述吸熱板底部，一端封閉，另一端連接所述冷水進水管；所述微熱管兩端分別連接所述上集合管和下集合管。

優選的是，所述玻璃蓋板上方設置有聚光系統，所述聚光系統包括支撐架和聚光裝置，所述支撐架下端連接所述支架，上端連接所述聚光裝置。

優選的是，所述聚光裝置為凸透鏡或菲涅爾透鏡。

優選的是，所述吸熱板上面塗覆有吸熱塗層，所述吸熱塗層為黑漆、黑鎳、黑鉻或鋁陽極化塗層中的一種。

優選的是，所述熱水出水管外部設置有保溫層。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供的新型平板太陽能熱泵熱水器，通過均熱管使得熱泵的熱水更為均勻地進入水箱，避免出現陰陽水的現象；集熱器分別通過冷水進水管和熱水出水管連接所述水箱的兩個端部，這種設計能夠充分保證水箱中的用水在集熱器中自由流通，具有理想的換熱效果；集熱器中熱管全部包裹於吸熱板內，實現了熱管與吸熱板的大面積接觸，提高了熱轉換效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，以下將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1示意性地給出了平板太陽能熱泵熱水器的左視圖；

圖2示意性地給出了平板太陽能熱泵熱水器的主視圖；

圖3示意性地給出了水箱的透視示意圖；

圖4示意性地給出了集熱器的截面圖；

圖5給出了熱管和吸熱板的裝配示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

請參照圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實用新型提供一種新型平板太陽能熱泵熱水器。水箱30和熱泵40位於支架10頂部，水箱30一端設置有出水口31用於排出熱水，另一端通過進水管32和出水管33連接熱泵40，水箱30在靠近熱泵40的一端的頂部上還設置有進水口34用於排入用水；水箱30內設置有一根均熱管35，均熱管35一端封閉，另一端連接出水管33，均熱管35在其管壁上設置有多個均勻分布的出水孔36，均熱管35及其管壁上的出水孔36使得熱泵40的熱水並非從一個管道的管口排入水箱30，而是通過出水孔36排入，這種熱水排入方式能夠使得熱水更為均勻，避免出現陰陽水的現象。集熱器20位於支架10側面，集熱器20與水平面成一定角度，所成角度為最佳的太陽光射入角度，這個角度可根據具體方位調節。圖4為垂直於微熱管213方向、截於集熱器20中間部位的截面圖，如圖4所示，集熱器20包括熱管21、吸熱板22、框架23、隔熱層24和玻璃蓋板25。如圖5所示，熱管21包括上集合管211、下集合管212和多根微熱管213，上集合管211位於吸熱板22頂部，一端封閉，另一端連接熱水出水管52；下集合管212位於吸熱板22底部，一端封閉，另一端連接冷水進水管51；微熱管213兩端分別連接上集合管211和下集合管212。集熱器20分別連接冷水進水管51和熱水出水管52，冷水進水管51和熱水出水管52連接水箱30的兩個端部，這種設計能夠充分保證水箱中的用水在集熱器20中自由流通。熱水出水管52外部設置有聚氨酯製成的保溫層以避免熱量損失。熱管21被包裹在塗覆有吸熱塗層的吸熱板22內，吸熱塗層為黑鉻，熱管21與吸熱板22形成的凸起方向向上，這種配合方式既能夠保證吸熱板22的採光面積又能夠實現熱管21與吸熱板22的大面積接觸，提高了熱轉換效率。隔熱層24設置於吸熱板22下面，框架23與隔熱層24的四周邊緣部分固定。玻璃蓋板25位於吸熱板22上方，且與所述框架23固定，框架23、隔熱層24和玻璃蓋板25形成一個真空腔，真空腔能減少熱管21和吸熱板22的熱量損失到集熱器20外部。

玻璃蓋板25上方設置有聚光系統，聚光系統包括支撐架61和聚光裝置62，支撐架61下端連接支架10，上端連接聚光裝置62。聚光系統為凸透鏡，凸透鏡底面平行於吸熱板22。太陽光經過凸透鏡，經折射後聚焦於吸熱板22上，等效於增加了入射光的總量，能提高太陽能熱水器的效率。

本實用新型的工作原理是：用水從進水口34進入水箱30，當陽光充足時，吸熱板22通過光熱轉換將太陽能轉換成熱能，然後再將熱量傳導給熱管21，水箱30中的用水通過冷水進水管51進入熱管21，經過順序是下集合管212、微熱管213再到上集合管211，然後通過熱傳導的方式帶走熱管21的熱量形成熱水，並從熱水出水管52進入水箱30，以此往復水箱中30的用水就被加熱到理想的溫度，使用時熱水從出水口31排出；當陽光不足時，直接開啟熱泵40，水箱30中用水從進水管32進入熱泵40，經熱泵40加熱後從出水管33進入均熱管35，再通過均熱管35上的出水孔36進入水箱30，這樣熱泵40進入水箱30的熱水更為均勻，使用時熱水從出水口31排出。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。