[實(shí)用新型]一種壁掛式波紋盤管太陽能熱水裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220221656.2
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN203068819U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王健
• 申請（專利權(quán)）人: 王健
• 主分類號(hào): F24J2/05
• 分類號(hào): F24J2/05;F24J2/24;F24J2/34;F24J2/46;F24J2/51
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種太陽能熱水裝置，更特別地說，是指一種真空管橫向放置的太陽能集熱、蓄熱、導(dǎo)熱、用熱裝置。

背景技術(shù)

普通的太陽能熱水器，是保溫水箱在上，太陽能真空集熱管(以下簡稱真空管)從水箱下部插入保溫水箱內(nèi)部，此時(shí)，真空管內(nèi)的水和水箱的水是聯(lián)通的，真空管吸收并轉(zhuǎn)換太陽的能量，加熱真空管及保溫水箱內(nèi)的水，使水升溫。

這種太陽能熱水器的安裝受到場地的限制，只能在平地上安裝，因?yàn)檎婵展鼙仨氊Q插，要比較大的場地和空間才能安裝。并且，真空管里都是水，真空管又是玻璃做的，一旦破裂，水就流出，造成安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種能在比較小的空間安裝的太陽能熱水器的方法，比如能在陽臺(tái)上安裝，或者能在建筑物的外墻上安裝。而且，真空管內(nèi)沒有水直接和玻璃管壁接觸，保證玻璃做的真空管破裂后沒有水流出。同時(shí)，水箱里存儲(chǔ)的水(儲(chǔ)熱介質(zhì))不直接使用，而是用波紋管做成的盤管換熱器進(jìn)行換熱，采用用水時(shí)候即熱即用的方式，實(shí)現(xiàn)熱利用。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下方法：

如圖1所示保溫水箱做成長方體、豎直放置，真空管在其一側(cè)，橫向插入，排列后形成一個(gè)平面。

保溫水箱也就是儲(chǔ)熱用的儲(chǔ)熱箱，由均帶有上下端蓋的內(nèi)套筒3和外套筒2做成，其橫截面是長方形或者正方形，豎直安放，在水箱的一個(gè)豎直平面上，開一排空，每個(gè)空可以插入一根金屬制成的導(dǎo)熱管5，導(dǎo)熱管5一端是封死的，不漏水，另一端是開口的，通過連接件6直接插到內(nèi)套筒3里面。在導(dǎo)熱管5外面套有真空管1，導(dǎo)熱管5封死的一端就插進(jìn)真空管1的底部，真空管1套住金屬導(dǎo)熱管，其開口端的端部就插入到保溫水箱的外套筒2和內(nèi)套筒3之間。

在外套筒2和內(nèi)套筒3的兩層中間，充滿了填充物20，填充物20是一種保溫材料，其作用是保證內(nèi)套筒3中存儲(chǔ)的熱量盡可能少地向外散失。

另外，在內(nèi)套筒3的內(nèi)部，安置一個(gè)波紋管盤7，其作用是一個(gè)換熱器，波紋盤管7一端是進(jìn)水口81，另一端是出水口82。進(jìn)水口81和出水口82，通過密封件7b穿過內(nèi)套筒3。

在內(nèi)套筒3中，充滿了儲(chǔ)熱介質(zhì)30，同樣，在和內(nèi)套筒3連通的導(dǎo)熱管5中，也充滿了相同的儲(chǔ)熱介質(zhì)53。儲(chǔ)熱介質(zhì)30和53是一種液體，其作用是存儲(chǔ)由真空管1吸收的太陽光的熱量。

為了適應(yīng)一年四季太陽光照射角度的變化，真空管1排列后形成的平面，與水平面形成一個(gè)角度，這樣能保證在真空管1的管間距盡可能小的前提下，離太陽更近的前一支真空管的吸熱涂層(即真空管內(nèi)壁11)，不擋住后一支管的吸熱涂層。

本實(shí)用新型真空集熱管的優(yōu)點(diǎn)在于：

①真空管1橫置后，可以大幅度節(jié)約安裝太陽能熱水器的占地空間，這樣，可以在陽臺(tái)上安裝、也可以在墻上安裝，不僅僅局限于地面。

②真空管內(nèi)設(shè)計(jì)了金屬做成的導(dǎo)熱管5，使得沒有水(或其他導(dǎo)熱、儲(chǔ)熱介質(zhì))直接和玻璃做成的真空管1的玻璃管內(nèi)壁11接觸，儲(chǔ)熱介質(zhì)30、53在保溫水箱和金屬管之間流動(dòng)，即使真空管破裂，也不會(huì)流出，保證了整個(gè)系統(tǒng)的安全性，這一點(diǎn)對裝在高空的陽臺(tái)壁掛式太陽能熱水器非常重要。

在本實(shí)用新型中，真空集熱管1、導(dǎo)熱管5和定位阻熱塞4構(gòu)成集熱導(dǎo)熱組件，該集熱導(dǎo)熱組件通過連接件6能夠單獨(dú)安裝、拆卸，其中真空集熱管1與導(dǎo)熱管5也可以單支裝卸，解決了常規(guī)太陽能熱水器中單支真空集熱管破損后，造成的太陽能熱水器癱瘓，不能正常工作的缺陷

③在保溫水箱內(nèi)設(shè)計(jì)了波紋管盤管換熱器，即：波紋盤管7，利用波紋管良好的熱交換性，將儲(chǔ)熱介質(zhì)30所存儲(chǔ)的熱量快速換到波紋盤管7的內(nèi)部，這樣，能保證即時(shí)、高效地利用內(nèi)套筒3存儲(chǔ)的熱量。

④快速熱傳導(dǎo)：由于真空集熱管1悶曬時(shí)可以達(dá)到300℃以上的高溫，利用一根一端封閉，且內(nèi)徑相對較細(xì)的管子(導(dǎo)熱管5的內(nèi)徑5～30mm)，加快了導(dǎo)熱管5內(nèi)的水53對流的速度，提高了傳遞熱量速度，使得熱量快速傳遞，達(dá)到熱平衡；

⑤降低熱損：由于導(dǎo)熱管5和真空集熱管1內(nèi)壁之間的第二腔52為空氣(沒有導(dǎo)熱介質(zhì))，大大降低了由于真空集熱管1真空度不夠而造成的熱量泄露；

⑥提高可用得熱量：常規(guī)真空集熱管內(nèi)的水雖然是最先加熱的部分，但是并不能用而只能留存在真空管內(nèi)，造成熱量的損失，通過對導(dǎo)熱方式的改進(jìn)，可用熱量大大提高；

⑦實(shí)現(xiàn)真空集熱管密排：由于克服了利用真空集熱管外壁定位的缺陷，改用集熱管內(nèi)壁定位，使相鄰兩支集熱導(dǎo)熱組件之間的安裝距離(管間隙)縮短到1～10mm。這是由于熱傳導(dǎo)通道的橫截面直徑和面積大大縮小，從而實(shí)現(xiàn)真空集熱管密排，提高了單位面積的光熱轉(zhuǎn)換率；