[發明專利]一種抗凍型無水箱高效平板太陽能熱水器

無效

• 申請號: 201210186207.3
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102721183A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 姚衛國
• 申請（專利權）人: 嘉興煜騰新能源科技有限公司
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24J2/46;F24J2/48
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所 33209
• 代理人: 王政貴

技術領域

本發明涉及一種抗凍型無水箱高效平板太陽能熱水器，屬于太陽能熱水器領域。

背景技術

現有的平板太陽能熱水由平板集熱器，儲熱水箱，支架，連接管道，控制部件等組成。其中儲熱水箱成本較高，占了總成本的一大部分。另外還存在以下缺點：一是水箱安裝復雜，體積較大占空間。二是平板集熱器與水箱連接、水箱與用戶用水連接管路較多，管路熱損較多。三是系統維護麻煩。四是系統各部件安裝凌亂不美觀。

申請號為“201010141755.5”，發明名稱為“一種無水箱蓄熱式平板太陽能熱水器”的一項中國發明專利申請公開一種無水箱蓄熱式平板太陽能熱水器，包括一面開口的外殼，外殼內設有吸熱板和蓄熱棒，蓄熱棒由內管、外管和蓄熱材料組成，蓄熱材料設在內管與外管之間，外管固定連接吸熱板，外管固定連接外殼，蓄熱棒一端連接進水管，另一端連接出水管。蓄熱棒為兩個以上，蓄熱棒并聯在進水管和出水管之間。內管兩端設有螺紋接頭，內管的一端通過螺紋接頭和螺母連接進水管，另一端通過螺紋接頭和螺母連接出水管。蓄熱棒與外殼乏間設有保溫層。內管與外管之間設有蓄熱材料的膨脹空間。蓄熱材料為相變蓄熱材料。該技術方案理論是通過吸熱板吸熱，通過外管及吸熱板連接導熱，同時外管吸熱后傳至設置在內管與外管之間的蓄熱相變材料之中，使用時通過內管與蓄熱材料的熱傳導實現熱交換，使其內管的一端進入冷水，而另一端出熱水，雖然從理論上可以達到吸熱、儲熱及放熱的工作過程并實現無水箱設置的平板太陽能熱水器，但實際運用時仍存在以下不足：1.吸熱板吸熱，吸板與外管連接傳熱，由于外管與吸熱板的接觸面積小，從而使同一單位面積的吸熱板或平板太陽能集熱器的熱能的利用率較低，同時熱傳導的效率也很低，例如在冬天時則該技術方案的熱水器無法正常出熱水以供用戶隨時使用；2.由于外管傳熱及外管與內管的相變蓄熱材料儲熱，同時單位面積的平板集熱器中外管的設置數量有限，一方面是吸熱能力較差，另一方面，即使陽光較充足時，外管吸收的熱量較多時，由于蓄熱材料的空間較小，因而必然使單位面積的其儲熱量有限，因此該方案無法提供出熱水溫度相對較低，且提供熱水的量較小，所以在實際的運用過程中帶來很多不便，利用的價值不是很高。

申請號為“201110140960.4”，發明名稱為：一種無水箱平板式相變儲熱型太陽能熱利用裝置的中國發明專利申請公開了一種無水箱平板式相變儲熱型太陽能熱利用裝置，其特征在于它主要包括金屬外殼、金屬容器、換熱管道及蓋在金屬容器上的層透明真空蓋板，其屬容器內封裝有相變儲熱材料，金屬容器的上表面噴涂有選擇性吸收涂層，且吸收涂層直接與相變儲熱材料，所述換熱管道設置在相變儲熱材料中。從而使吸收涂層吸的熱能直接傳導至相變儲熱材料使其相變儲熱，用戶使用熱水時可直接通過換熱管道進水端進水，至出水端出水實現與相變儲熱材料的熱交換來實現，該技術方案從吸收熱量角度來說，一般的晴天等陽光充足的情況下，吸熱效果較好，其吸熱的換熱效率較高，但是由于熱能的傳導是雙向的，當只有陰雨天氣或夜晚時，由于吸收涂層的溫度與外界相同，當儲熱相變材料中的溫度高于吸收涂層時，則相應的儲熱相變材料會向外界傳導熱能，其保溫效果較差，除非當天吸收的熱量當晚通過用水用掉，否則熱量的損失較大，實際使用價值不高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術存在的缺陷，提供一種結構簡單合理、儲熱量大、供熱水充足、保溫性能好、體積小、安全高效的抗凍型無水箱高效平板太陽能熱水器。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案時：該抗凍型無水箱高效平板太陽能熱水器包括一帶有開口的邊框外殼，所述邊框外殼內四壁設置有保溫層，所述邊框外殼的開口上設置有玻璃蓋板，所述保溫層內從上至下依次設置有吸熱板芯、超導熱管、相變儲熱材料層，相變儲熱材料層中設置有熱水盤管，所述熱水盤管的兩端分別連接冷水入水管和熱水出水管，所述吸熱板芯、超導熱管之間設置有導熱硅膠，所述超導熱管、相變儲熱材料層之間設置有隔熱材料層，所述超導熱管的冷凝端和相變儲熱材料層接觸。采用這種結構可以讓太陽光通過玻璃蓋板照射到吸熱板芯上，吸熱板芯把熱量通超導熱管傳遞給相變儲熱材料，相變材料通過相變儲存熱量。當使用熱水時，冷水從熱水盤管進口進入，在管內流動，通過銅管管壁吸收相變儲熱材料中的熱量從而加熱，加熱后熱水從熱水盤管出口流出供用戶使用，采用導熱硅膠提高了述吸熱板芯、超導熱管的導熱效率。采用隔熱材料，本抗凍型無水箱高效平板太陽能熱水器可保持較好的吸熱效果，又存在良好保溫效果，以使得框體下方的相變材料的可保持很大的儲熱量。

本發明所述相變儲熱材料層內還設置有碳纖維輔助電加熱模塊。