[實(shí)用新型]太陽能速熱水器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120059760.1
• 申請日: 2011-03-08
• 公開（公告）號: CN201992868U
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞險(xiǎn)峰
• 申請（專利權(quán)）人: 俞險(xiǎn)峰
• 主分類號: F24J2/34
• 分類號: F24J2/34;F24J2/46
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙) 33216
• 代理人: 王群

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽能熱水器。

(二)背景技術(shù)

太陽能熱水器一般包括有分體承壓式太陽能熱水器、一體非承壓式太陽能熱水器和一體承壓式太陽能熱水器。一般的分體承壓式太陽能熱水器由三大模塊組成：集熱器、包括循環(huán)泵在內(nèi)的太陽能工作站和承壓水箱，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高；一體非承壓式的太陽能熱水器不但有個(gè)龐大的筒型水箱，還因?yàn)檎婵占療峁苁秦Q立排列的，所以必須和太陽保持一定的傾斜角，才能得熱率高，所以需要傾角支架，水箱、集熱管中的水也不能用盡、剩余積水在溫暖環(huán)境下長期滋生細(xì)菌，非但不能飲用連洗澡都可能危害皮膚，空曬上水會炸玻璃真空管，空曬容易老化聚氨酯保溫層，有些廠家做的保溫層質(zhì)量偽劣效果差，冬天晚上熱水就涼了，很多太陽能熱水器冬天就不能使用了，控制儀表的水位傳感器一般一、二年就因結(jié)水垢而失靈，輸水管路長，冬天易凍裂，剛出水時(shí)需要放掉近一臉盆冷水，浪費(fèi)水資源，安裝也有較多限制，體積龐大，風(fēng)阻大、不能抗強(qiáng)臺風(fēng)，放在面積有限、產(chǎn)權(quán)不明的房屋頂部，容易引起民間糾紛，組件多，安裝麻煩，也不易做成建筑一體化，使用壽命短，不美觀，所以有些高檔住宅小區(qū)還加以限制，我國大量充斥的是這種廉價(jià)太陽能熱水器幾乎都成擺設(shè)；一體承壓式太陽能熱水器體積也比較龐大；所以現(xiàn)在幾乎所有的太陽能熱水器都不能做到很好的建筑一體化設(shè)計(jì)，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、體積龐大，組件多安裝麻煩，能效比差是普遍問題。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能有效解決上述問題的一體化太陽能速熱水器，采用相變材料，使用儲熱箱替代傳統(tǒng)的熱水箱，體積更小，重量更輕，能效比更高，使用時(shí)通過熱交換加熱用水、即開即用，無需控制儀表，泄壓閥、膨脹罐，集熱管不受太陽光角度限制，無需傾斜支架；一體化薄型整體結(jié)構(gòu)，可壁掛、內(nèi)嵌在朝南的墻體或屋頂，與建筑一體化，適用范圍廣，更美觀。

為此，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：

一種太陽能速熱水器，包括有殼體、保溫層、集熱器和熱交換水管，所述殼體內(nèi)設(shè)有儲熱箱，所述儲熱箱包括有箱體，所述箱體內(nèi)填充有第一相變材料，所述的相變材料內(nèi)埋設(shè)所述的熱交換水管；所述集熱器由多個(gè)并排布置的玻璃真空集熱管組成，所述玻璃真空集熱管內(nèi)填充有第二相變材料，所述的儲熱箱上設(shè)有連接所述玻璃真空集熱管的接口，所述玻璃真空集熱管的一端封閉，另一端敞口，所述玻璃真空集熱管的敞口端連接儲熱箱的接口，所述儲熱箱中的第一相變材料與玻璃真空集熱管內(nèi)相鄰端的第二相變材料直接連接進(jìn)行熱傳遞；所述熱交換水管的一端為進(jìn)水端，一端為出水端。

相變材料是指隨溫度變化而改變形態(tài)并能提供潛能的物質(zhì)。目前對國內(nèi)外相變材料(phase?change?materials，PCM)儲熱性能的研究越來越多，相變材料有獨(dú)特的潛熱性能：它在其物相變化過程中，可以從環(huán)境吸收熱(冷)量或向環(huán)境放出熱(冷)量從而達(dá)到熱量儲存和釋放的目的。從現(xiàn)在應(yīng)用普遍程度來看，相變材料主要使用的是固液相變材料和固固相變材料。把載體基質(zhì)做成微膠囊、多孔泡沫塑料或三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，再把相變材料灌注于其中，這樣微觀上仍是發(fā)生固-液相變，進(jìn)行儲能控溫。但從蓄能材料的整個(gè)宏觀特性上來看仍然保持其固體形狀。

所述儲熱箱呈平板式回形框架結(jié)構(gòu)，所述的第一相變材料填充在回形管路中，所述集熱器布置在所述儲熱箱回形框架內(nèi)，所述接口布置在回形框架內(nèi)壁的一側(cè)，回形框架內(nèi)壁對應(yīng)另一側(cè)安裝有支撐玻璃真空集熱管的管托。

所述熱交換水管為紫銅盤管。

所述第一、第二相變材料是固-固相變材料。

所述的儲熱箱由鋁合金型材構(gòu)成。

所述的第一、第二相變材料為納米多孔石墨基相變儲能復(fù)合材料。

所述的第一、第二相變材料為膨脹陶瓷微?；嘧儚?fù)合材料。

所述保溫層安裝在殼體內(nèi)，布置在儲熱箱的外側(cè)，殼體、保溫層與儲熱箱形狀匹配。

所述儲熱箱呈普通的長方體結(jié)構(gòu)，玻璃真空集熱管布置在儲熱箱的側(cè)面。

所述儲熱箱呈圓筒結(jié)構(gòu)，玻璃真空集熱管布置在儲熱箱的側(cè)面。

本實(shí)用新型的工作原理是：經(jīng)過太陽光照射的集熱器，通過導(dǎo)熱良好的相變材料，把熱量傳遞到儲熱箱中的相變材料中并保存起來，使用時(shí)才進(jìn)行熱交換。使用時(shí)，打開水龍頭，冷水流經(jīng)儲熱箱中的熱交換水管，熱交換水管內(nèi)的水獲得熱量升高溫度，到達(dá)出口處時(shí)，水已到達(dá)理想的使用溫度，達(dá)到了即開即用即熱的目的。