專利名稱：太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱水器，具體涉及一種利用熱管傳熱、相變材料儲(chǔ)熱的 太陽能熱水器。
背景技術(shù)：
目前普遍使用的太陽能熱水器，主要是由太陽能熱管集熱器和儲(chǔ)水箱兩 部分構(gòu)成。其工作原理是冷水經(jīng)管道加入到儲(chǔ)水箱中，再經(jīng)過太陽能熱管 集熱器把水箱中的水加熱以備使用。熱管中充入的熱管介質(zhì)有高溫汽化點(diǎn)和 低溫汽化點(diǎn)兩種可供選擇。其不足之處在于
1、 熱管充入高溫汽化點(diǎn)介質(zhì)，散熱多，太陽能利用率低；如充入低溫 汽化點(diǎn)介質(zhì)，太陽能利用率提高了，卻需要增大儲(chǔ)水箱的體積，以保證用水 量；并且無論選擇哪種汽化點(diǎn)熱管介質(zhì)，當(dāng)儲(chǔ)水箱中的水溫達(dá)到熱管傳熱介 質(zhì)汽化點(diǎn)時(shí)，其溫度就不能繼續(xù)升高，多余的熱量也不能儲(chǔ)存起來，而造成 資源的浪費(fèi)和熱效率低。
2、 儲(chǔ)水箱及管道冬季防凍不易解決， 一般都要用輔助電加熱，即浪費(fèi)
了電資源，有增加了使用費(fèi)用。
3、 為了保證水箱中水的質(zhì)量，對儲(chǔ)水箱的內(nèi)膽材料有較高的要求，多 數(shù)使用造價(jià)較高的不銹鋼，成本高。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對上述問題，提供一種熱效率高，制造和使用 成本低的太陽能熱水器。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是 一種太陽能熱水器，它具有內(nèi)充相變儲(chǔ)熱 介質(zhì)的儲(chǔ)熱箱，于儲(chǔ)熱箱內(nèi)設(shè)置有水加熱盤曲管和冷凝端熱管，經(jīng)端連管與 冷凝端熱管相連接有若干根集熱蒸發(fā)管，與集熱蒸發(fā)管相配置有集熱器，在 由冷凝端熱管、端連管和集熱蒸發(fā)管構(gòu)成的異型熱管內(nèi)充裝有相變導(dǎo)熱介 質(zhì)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案還包括在端連管內(nèi)設(shè)置有電加熱器，與電加熱 器相配置于儲(chǔ)熱箱內(nèi)裝配有溫度傳感器；在儲(chǔ)熱箱內(nèi)與水加熱盤曲管和冷凝端熱管相配置有換熱翅片；其冷凝端熱管與端連管經(jīng)熱傳導(dǎo)阻斷管件相連
接；設(shè)置有將儲(chǔ)熱箱和端連管封裝于內(nèi)的外箱體；與集熱蒸發(fā)管相配置的集 熱器為真空管集熱器或者為平板集熱器；在集熱器內(nèi)于集熱蒸發(fā)管上裝配有 吸熱翅片。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 儲(chǔ)熱箱內(nèi)膽材料沒有嚴(yán)格要求，可用普通鍍鋅板、鐵板等材料，降 低了制造成本。
2、 單向傳導(dǎo)熱量，熱損失小，集熱效果好。
3、 熱管起動(dòng)溫度低，傳熱快，熱效率高。
4、 用相變材料儲(chǔ)熱，儲(chǔ)存熱量多，是同量水的2.2倍，并且承壓大， 能恒溫供水。
5、 防凍方法簡便，不需電加熱，可降低使用費(fèi)用并節(jié)約資源。
6、 不設(shè)儲(chǔ)水箱，即用即送，保證了水的衛(wèi)生質(zhì)量，不用控制儲(chǔ)水箱中 儲(chǔ)水水位，不會(huì)發(fā)生儲(chǔ)水溢流現(xiàn)象，使用簡便。
7、 可四季全天候提供熱水。


圖1是配置真空管集熱器的本太陽能熱水器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是配置平板集熱器的本太陽能熱水器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。
如附圖，本太陽能熱水器具有一內(nèi)充相變儲(chǔ)熱介質(zhì)的儲(chǔ)熱箱1，其內(nèi)充 的相變儲(chǔ)熱介質(zhì)宜選擇相變溫度為50℃ 70℃的相變材料，如石蠟、五水 硫代硫酸鈉(Na2S203.5H20)或三水醋酸鈉(CH3COONa.3H20)。于儲(chǔ)熱 箱1內(nèi)設(shè)置有水加熱盤曲管2和冷凝端熱管3，其盤曲管的冷水入口與自來 水連接，熱水出口與用戶端直接連接。經(jīng)端連管4與冷凝端熱管3相連接有 若干根成一排排列的集熱蒸發(fā)管5，與集熱蒸發(fā)管相配置有集熱器6，附圖 1實(shí)施例的集熱器為真空管集熱器，附圖2的實(shí)施例集熱器為平板集熱器。 在由冷凝端熱管3、端連管4和集熱蒸發(fā)管構(gòu)成的異型熱管內(nèi)充裝有相變導(dǎo) 熱介質(zhì)，其導(dǎo)熱介質(zhì)的相變溫度宜選擇為60℃ 80℃，可以是酒精、甲醇或醋酸乙酯等沸點(diǎn)較低的液體。
本太陽能熱水器安裝后，由真空管或平板集熱器6吸收陽光照射熱量， 加熱集熱蒸發(fā)管5內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)，當(dāng)導(dǎo)熱介質(zhì)被加熱到沸騰溫度時(shí)，導(dǎo)熱介 質(zhì)蒸汽上升到冷凝端熱管3，由儲(chǔ)熱箱1內(nèi)的儲(chǔ)熱介質(zhì)吸收熱量使導(dǎo)熱介質(zhì) 蒸汽冷卻變成導(dǎo)熱介質(zhì)液體回流至集熱蒸發(fā)管5，至此完成了一次熱量傳導(dǎo) 循環(huán)。隨著熱量不斷被儲(chǔ)熱箱內(nèi)的儲(chǔ)熱介質(zhì)吸收，儲(chǔ)熱介質(zhì)到達(dá)其相變溫度 時(shí)發(fā)生相變，并不斷吸收儲(chǔ)存大量的熱量。當(dāng)有用戶使用時(shí)，自來水通過盤 曲管2從儲(chǔ)熱箱1內(nèi)瞬間吸收大量的熱量，用戶端則流出可供使用的熱水。
本實(shí)用新型在端連管4內(nèi)設(shè)置有電加熱器11，并與之配置于儲(chǔ)熱箱內(nèi)裝 配溫度傳感器7，以用于在惡劣天氣環(huán)境下，當(dāng)儲(chǔ)熱箱內(nèi)的熱量不足時(shí)，啟
動(dòng)電加熱器進(jìn)行輔助加熱，滿足用戶即用即送熱水，并保證有恒溫出水。
本實(shí)用新型設(shè)置有將儲(chǔ)熱箱1和端連管4封裝于內(nèi)的外箱體8，用于相 關(guān)部件的防護(hù)并使熱水器成為一個(gè)便于安裝的剛性整體。
本實(shí)用新型的冷凝端熱管3與端連管4通過熱傳導(dǎo)阻斷管件10相接， 以減小儲(chǔ)熱箱內(nèi)的熱量向外傳導(dǎo)，避免熱量損失。其阻斷管件可采用由橡 膠、塑料等低熱傳導(dǎo)材料加工成型的連接管件。
本實(shí)用新型于儲(chǔ)熱箱1內(nèi)設(shè)置與水加熱盤曲管2和冷凝端熱管3相配合 的換熱翅片9，可有效提高盤曲管內(nèi)冷水于儲(chǔ)熱箱內(nèi)的加熱效率；而于集熱 蒸發(fā)管5上裝配吸熱翅片12，則可有效提高蒸發(fā)管的吸收效率，從而提高 太陽能熱水器的熱效率。
權(quán)利要求1、一種太陽能熱水器，其特征在于它具有內(nèi)充相變儲(chǔ)熱介質(zhì)的儲(chǔ)熱箱(1)，于儲(chǔ)熱箱內(nèi)設(shè)置有水加熱盤曲管(2)和冷凝端熱管(3)，經(jīng)端連管(4)與冷凝端熱管相連接有若干根集熱蒸發(fā)管(5)，與集熱蒸發(fā)管相配置有集熱器(6)，在由冷凝端熱管、端連管和集熱蒸發(fā)管構(gòu)成的異型熱管內(nèi)充裝有相變導(dǎo)熱介質(zhì)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能熱水器，其特征在于在端連管(4) 內(nèi)設(shè)置有電加熱器(11)，與電加熱器相配置于儲(chǔ)熱箱內(nèi)裝配有溫度傳感器(7)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能熱水器，其特征在于在儲(chǔ)熱箱(1)內(nèi)與水加熱盤曲管(2)和冷凝端熱管(3)相配置有換熱翅片(9)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于冷凝端熱管(3)與端連管(4)經(jīng)熱傳導(dǎo)阻斷管件(10)相連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于設(shè)置有將儲(chǔ)熱 箱(1)和端連管(4)封裝于內(nèi)的外箱體(8)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于與集熱蒸發(fā)管(5)相配置的集熱器(6)為真空管集熱器。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器，其特征在于與集熱蒸發(fā)管(5) 相配置的集熱器(6)為平板集熱器。
8、根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的太陽能熱水器，其特征在于在集熱器(6) 內(nèi)于集熱蒸發(fā)管(5)上裝配有吸熱翅片(12)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種利用熱管傳熱、相變材料儲(chǔ)熱的太陽能熱水器。它具有內(nèi)充相變儲(chǔ)熱介質(zhì)的儲(chǔ)熱箱，于儲(chǔ)熱箱內(nèi)設(shè)置有水加熱盤曲管和冷凝端熱管，經(jīng)端連管與冷凝端熱管相連接有若干根集熱蒸發(fā)管，與集熱蒸發(fā)管相配置有集熱器，在由冷凝端熱管、端連管和集熱蒸發(fā)管構(gòu)成的異型熱管內(nèi)充裝有相變導(dǎo)熱介質(zhì)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案還包括在端連管內(nèi)設(shè)置有電加熱器；冷凝端熱管與端連管采用熱傳導(dǎo)阻斷管件相連接；在儲(chǔ)熱箱和集熱器內(nèi)配置有換熱和吸熱翅片。本太陽能熱水器具有熱效率高、制造和運(yùn)行成本低，熱水使用方便、水質(zhì)好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24J2/00GK201074915SQ20072010228
公開日2008年6月18日 申請日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者馬立仁 申請人:馬立仁