專利名稱：太陽能熱水器的水加熱方法及加熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種太陽能熱水器的水加熱方法及其加熱裝置，尤其是一種同時利用真空集熱管和水蒸汽作為熱源的太陽能熱水器的水加熱方法及加熱裝置。
背景技術：
作為一種節(jié)能、環(huán)保產品，太陽能熱水器已廣泛應用于人們的日常生活之中，成為越來越多家庭的生活必備設施。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民群眾生活水平的不斷提高，人們對太陽能熱水器的使用也在不斷增多，且要求越來越高。目前普遍使用的太陽能熱水器只有一個集熱系統(tǒng)(即真空集熱管)，水箱內的水只能通過真空集熱管進行加熱。由于春、夏、秋、冬四季的環(huán)境溫度不同，太陽光的輻射強度也不同，再加上周圍環(huán)境溫度的高低差異，集熱器散熱的程度也不同，這樣就使夏天集熱器中的水溫比冬季集熱器中的水溫要高得多，往往夏季的水溫可達到沸點，而冬天水溫則較低。實驗表明，真空管太陽能熱水器全年日均升溫45度左右，夏季高約60度左右，冬季低約35度左右，所以年利用率相當不平衡。這樣就產生了太陽能熱水器冬天使用效率較低的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提出一種能同時利用真空集熱管和水蒸汽作為熱源、水箱水溫上升較快、使用效率較高的太陽能熱水器的水加熱方法及加熱裝置。
為解決上述技術問題，本發(fā)明太陽能熱水器的水加熱方法為同時采用真空集熱管和水蒸汽作為熱源，對儲水箱內的水進行加熱。
上述太陽能熱水器的水加熱方法，所述水蒸汽是利用真空集熱管對另一蒸汽發(fā)生箱內的水加熱至沸騰而產生的，該水蒸汽被導入太陽能熱水器的儲水箱中，與所述蒸汽發(fā)生箱相連的真空集熱管的水量配比小于與所述儲水箱相連的真空集熱管。
上述太陽能熱水器的水加熱方法，所述水蒸汽是從兩個或兩個以上蒸汽發(fā)生箱中產生并被導流到太陽能熱水器的儲水箱中。
實現(xiàn)上述太陽能熱水器水加熱方法的水加熱裝置，包括真空集熱管、儲水箱和水蒸汽導入管，所述真空集熱管與所述儲水箱相連通，所述水蒸汽導入管連接在所述水箱上端。
上述太陽能熱水器的水加熱裝置，它還包括蒸汽發(fā)生箱，所述真空集熱管與所述蒸汽發(fā)生箱相連通，與所述蒸汽發(fā)生箱相連的真空集熱管的水量配比小于與所述儲水箱相連的真空集熱管，所述蒸汽發(fā)生箱與所述儲水箱通過水蒸汽導入管相連。
上述太陽能熱水器的水加熱裝置，它還包括回流管，所述回流管將所述蒸汽發(fā)生箱與所述儲水箱相互連通。
上述太陽能熱水器的水加熱裝置，它還包括補水箱或補水管道，所述補水箱或補水管道與所述蒸汽發(fā)生箱相連。
上述太陽能熱水器的水加熱裝置，所述蒸汽發(fā)生箱內設有電加熱部件。
上述太陽能熱水器的水加熱裝置，它還包括排汽管，所述排汽管與所述儲水箱相連。
上述汽化加熱式太陽能熱水器，所述儲水箱和蒸汽發(fā)生箱設于同一水箱外殼內。
本發(fā)明由于采用了上述技術方案，在相同的日照條件下，在真空集熱管的作用下，蒸汽發(fā)生箱內的水快速升溫，在較短的輻射時間內達到沸點，并在真空集熱管持續(xù)采熱的情況下，產生大量的水蒸氣，通過水蒸汽導入管輸入儲水箱內，對儲水箱內的水進行加溫，從而將現(xiàn)有太陽能熱水器的單集熱系統(tǒng)(單一加熱方式)變成了雙集熱系統(tǒng)(雙加熱方式)，即汽化熱系統(tǒng)和普通真空集熱管集熱系統(tǒng)。它通過兩個供熱系統(tǒng)同時運行的辦法，提高了太陽能熱水器的得熱率，加快了儲水箱內的水溫上升，有效解決了冬季太陽能熱水器用所采熱水少的問題，提高了熱水器的使用效率。采用兩個或兩個以上蒸汽發(fā)生箱內產生的蒸汽對水箱內的水進行加熱，可以進一步提高水的加熱效率。如果蒸汽轉化為水而使儲水箱的水位高于一定的高度，則儲水箱內的水可以通過回流管流向蒸汽發(fā)生箱，這樣可以加速水的熱化，也可減少熱量的損失。電加熱部件可以在熱照條件較差的情況下，通過電加熱使蒸汽發(fā)生箱內產生蒸汽。蒸汽發(fā)生箱連接補水箱或補水管道，可以不斷補充水蒸汽蒸發(fā)所帶來的缺水問題。在儲水箱設置排汽管，可以減少熱量的損失。將儲水箱和蒸汽發(fā)生箱設于同一儲水箱外殼內，便于太陽能熱水器的運輸、安裝，外部結構變得更加簡單。


圖1是本發(fā)明太陽能熱水器水加熱裝置中水箱部分的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，太陽能熱水器的水加熱裝置包括真空集熱管(圖中未示)、儲水箱1、蒸汽發(fā)生箱2、補水箱3和水箱殼體4，真空集熱管通過安裝孔5與儲水箱1、蒸汽發(fā)生箱2相連通。儲水箱1和蒸汽發(fā)生箱2設于同一水箱殼體4內，兩者通過水蒸汽導入管6和回流管7相連。與蒸汽發(fā)生箱2相連的真空集熱管的水量配比小于與儲水箱1相連的真空集熱管。例如現(xiàn)有全玻璃真空集熱管的水量配比一般是一支φ58-1800是配8.4升，如把一支φ58-1800配成4.2升，則真空集熱管所產生的熱量傳遞到蒸汽發(fā)生箱2要比傳遞到儲水箱1的水溫高一倍，同時達到沸點的溫度時間也要提前一倍。同時，蒸汽發(fā)生箱2的水始終是達到沸點的蒸汽加熱儲水箱1內的水，一般經(jīng)過一晚也只有下降8度左右，所以第二天的溫度也是比較高的，能提前為儲水箱1加熱，這樣不斷進行，儲水箱1內水的溫度能比現(xiàn)有的熱水器提高許多，即使有幾天陰天，蒸汽發(fā)生箱2內的水也能保持較高的水溫(還可通過電加熱部件對其加熱)，一旦天空晴朗，儲水箱1也能比現(xiàn)有的太陽能得到較多的熱量補充。
采用該結構的太陽能熱水器通過雙加溫系統(tǒng)的加熱方法對儲水箱1內的水進行加熱，即一個系統(tǒng)是和目前家用的普通太陽能熱水器相同；稱為II系統(tǒng)；第二個系統(tǒng)則是為另一個系統(tǒng)汽化加熱而設計的，其熱水是為汽化所用的，平時的熱水是不用的，稱為I系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)之間的液體是單向進行流通，即II系統(tǒng)的水可向I系統(tǒng)流通，I系統(tǒng)只能以氣體的形式通過I系統(tǒng)汽體的壓力向II系統(tǒng)傳遞。但II系統(tǒng)的水可向I系統(tǒng)流通是有條件的，就是I系統(tǒng)通過汽化的形式向II系統(tǒng)傳遞所產生的水，其水位高于一定的高度，形成二個系統(tǒng)之間的內循環(huán)，這樣可以加速水的熱化，也可減少熱量的損失。I系統(tǒng)采用不承壓的封閉式加熱，所產生的蒸汽在的作用下通過I系統(tǒng)和II系統(tǒng)的水蒸汽導入管6傳遞蒸氣進行減壓，隨著水蒸氣的不斷蒸發(fā)，對I系統(tǒng)的蒸汽發(fā)生箱2可配裝一臺電子式控制加水閥，與補水箱3相連(也可直接與水源通過管道相連接)，不斷補充蒸發(fā)水氣所帶來的缺水問題。儲水箱1內則設有排汽管8，以減少熱量的損失。
本發(fā)明方法和結構中，蒸汽的來源不限于蒸汽發(fā)生箱，而可采用其它常用蒸汽發(fā)生裝置或水蒸汽供應源。蒸汽發(fā)生箱可以與儲水箱相互分離，兩者間通過保溫管道相連。蒸汽發(fā)生箱的數(shù)量也可以有多個(如左右各一個)，分別與儲水箱相連。另外，本發(fā)明太陽能熱水器既可采用支架的形式，將水箱和真空集熱管置于支架上，特別適用于屋頂安裝使用；也可不用支架，而用懸掛式或壁掛式結構，特別適用于陽臺安裝使用。
權利要求
1.太陽能熱水器的水加熱方法，其特征在于，它同時采用真空集熱管和水蒸汽作為熱源，對儲水箱內的水進行加熱。
2.如權利要求1所述的太陽能熱水器的水加熱方法，其特征在于，所述水蒸汽是利用真空集熱管對另一蒸汽發(fā)生箱內的水加熱至沸騰而產生的，該水蒸汽被導入太陽能熱水器的儲水箱中，與所述蒸汽發(fā)生箱相連的真空集熱管的水量配比小于與所述儲水箱相連的真空集熱管。
3.如權利要求2所述的太陽能熱水器的水加熱方法，其特征在于，所述水蒸汽是從兩個或兩個以上蒸汽發(fā)生箱中產生并被導流到太陽能熱水器的儲水箱中。
4.采用權利要求1所述太陽能熱水器水加熱方法的水加熱裝置，其特征在于，它包括真空集熱管、儲水箱和水蒸汽導入管，所述真空集熱管與所述儲水箱相連通，所述水蒸汽導入管連接在所述水箱上端。
5.如權利要求4所述的太陽能熱水器的水加熱裝置，其特征在于，它還包括蒸汽發(fā)生箱，所述真空集熱管與所述蒸汽發(fā)生箱相連通，與所述蒸汽發(fā)生箱相連的真空集熱管的水量配比小于與所述儲水箱相連的真空集熱管，所述蒸汽發(fā)生箱與所述儲水箱通過水蒸汽導入管相連。
6.如權利要求4或5所述的太陽能熱水器的水加熱裝置，其特征在于，它還包括回流管，所述回流管將所述蒸汽發(fā)生箱與所述儲水箱相互連通。
7.如權利要求4或5所述的太陽能熱水器的水加熱裝置，其特征在于，它還包括補水箱或補水管道，所述補水箱或補水管道與所述蒸汽發(fā)生箱相連。
8.如權利要求5所述的太陽能熱水器的水加熱裝置，其特征在于，所述蒸汽發(fā)生箱內設有電加熱部件。
9.如權利要求4或5所述的太陽能熱水器的水加熱裝置，其特征在于，它還包括排汽管，所述排汽管與所述儲水箱相連。
10.如權利要求5所述的太陽能熱水器的水加熱裝置，其特征在于，所述儲水箱和蒸汽發(fā)生箱設于同一水箱外殼內。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能熱水器的水加熱方法及加熱裝置，它同時采用真空集熱管和水蒸汽作為熱源，對儲水箱內的水進行加熱。其中水蒸汽可以利用真空集熱管對另一蒸汽發(fā)生箱內的水加熱至沸騰而產生，并導入太陽能熱水器的儲水箱中。本發(fā)明將現(xiàn)有太陽能熱水器的單集熱系統(tǒng)(單一加熱方式)變成了雙集熱系統(tǒng)(雙加熱方式)，即汽化熱系統(tǒng)和普通真空集熱管集熱系統(tǒng)。它通過兩個供熱系統(tǒng)同時運行的辦法，提高了太陽能熱水器的得熱率，加快了儲水箱內的水溫上升，有效解決了冬季太陽能熱水器用所采熱水少的問題，提高了熱水器的使用效率。
文檔編號F24J2/05GK101067514SQ20071006915
公開日2007年11月7日 申請日期2007年5月31日 優(yōu)先權日2007年5月31日
發(fā)明者許云峰 申請人:許云峰