[實用新型]玻璃超導平板太陽能熱水器

有效

• 申請號: 201220523464.7
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN202928120U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 田海金;劉朋立
• 申請（專利權）人: 陜西大明機械制造有限公司;田海金;劉朋立
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05;F24J2/20;F24J2/30;F24J2/46;F24J2/00;C02F1/00
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技術領域

本發明涉及一種太陽能熱水器，具體講是一種玻璃超導平板太陽能熱水器。

背景技術

隨著世界性能源危機加劇和環境污染壓力增加，各國都在尋求解決能源危機和保護環境的辦法。太陽能作為地球上最直接，最普遍，最清潔的可再生能源，在國內外的應用中越來越得到重視。太陽能熱水器是太陽能應用發展比較迅速的一個行業，目前興起的平板太陽能國內外一致看好。平板太陽能為管板式結構，由金屬材料吸熱板、排管、集管、傳熱液、邊框、保溫層、蓋板、管道、工作站、傳感器、電源、水箱等部件組成。吸熱板使用全銅或銅鋁復合材質、鍍藍膜，采用激光焊接或超聲波工藝焊接制造，結構復雜，制作麻煩，熱效率低，成本高昂，不易推廣，吸熱板制造中還有一定的污染，采用水質傳熱液不僅效率低而且易結垢，影響集熱效果。

發明內容

為降低平板太陽能制造成本，提高平板太陽能熱水器熱轉換效率，根據異型超導回路系統原理，設計出玻璃超導平板太陽能熱水器。

玻璃超導平板太陽能熱水器由全玻璃超導平板集熱器、換熱儲熱水箱、超導傳熱管、超導回流管、真空抽排氣閥五部分組成，其特征是超導全玻璃平板集熱器裝配在換熱儲熱水箱的下側，超導傳熱管和超導回流管將換熱儲熱水箱中的超導換熱器與全玻璃超導平板集熱器并聯連通在一起，真空抽排氣閥串接在超導傳熱管上，使全玻璃超導平板集熱器——出氣口——真空抽排氣閥——超導傳熱管——超導換熱器——超導回流管——進液口——出液管——全玻璃超導平板集熱器構成一密封閉環系統，系統呈真空超導態，內部裝高能超導物質。全玻璃超導平板集熱器為雙層薄片結構，由前后兩片平行的鋼化低輻射平板玻璃四周密閉而成，兩片玻璃之間加裝有支撐條，玻璃之間呈真空超導態。換熱儲熱水箱為分體式承壓水箱，水箱上部裝有T/P閥和出水口，下部裝有排污閥和進水口，內部裝有超導換熱器、水阻防觸電器、犧牲陽極鎂棒和加熱器，出水口連接有活性水生成器。

所述的全玻璃超導平板集熱器的前后兩片平行的鋼化低輻射平板玻璃厚度各為3mm～4mm，兩片玻璃之間的間隙為3mm～4mm，邊緣密封，兩片玻璃之間靜態真空度低于10^-2pa。如果用于太陽能熱泵取暖和熱水，也可以用兩塊鋁板代替兩片平行的鋼化低輻射平板玻璃，邊部密封，兩塊鋁板之間靜態真空度低于10^-2pa。。

所述的前后兩片平行的鋼化玻璃之間加裝有相互平行且垂直的支撐條，支撐條直徑在3mm～4mm之間，支撐條間距為20mm～40mm。加裝支撐條的目的是為了承受每平方米玻璃約10噸的大氣壓，使玻璃之間保持一定間隔，確保集熱器真空態。采用鋼化玻璃的目的，當玻璃被外力破壞時，碎片成類似蜂窩狀的碎小鈍角顆粒，以減少對人體的傷害。

所述的前后兩片平行的鋼化低輻射平板玻璃內壁鍍有傳熱系數低可反射紅外線的低輻射膜，該膜可使輻射傳熱盡可能小，以減低玻璃內外溫差而引起的熱傳遞，具有隔熱、保溫、降低玻璃內部能量損耗的功能。如果用于太陽能熱泵取暖和熱水，用鋁板代替兩片平行的鋼化低輻射平板玻璃后，面向太陽的鋁板應涂太陽光選擇性涂層，背向太陽的鋁板外側可噴涂高效保溫層。

鍍低輻射膜的平板玻璃可讓室外太陽能、可見光透過，同時具有紅外線反射鏡一樣的功能，將全玻璃超導平板集熱器二次輻射熱反射回去，在任何氣候環境下使用，均能達到控制陽光、隔熱、保溫、降低玻璃內部能量損耗的目的。

所述的全玻璃超導平板集熱器四周安裝有固定邊框，以便在墻壁上對其進行固定。若用鋁板代替兩片平行的鋼化低輻射平板玻璃，超導平板集熱器四周可以不安裝固定邊框。

所述的出液管裝在全玻璃超導平板集熱器內部、下方、兩片玻璃之間，出液管上部開有直徑為Φ0.5mm～1mm的1～5個射流孔，出液管的左端與進液口連通，右端封閉。

所述的裝在全玻璃超導平板集熱器內部的高能超導物質形態為液態、或者固態、或者氣態、或者是液固氣混合態有色物質，工作溫度范圍為-50℃～200℃。

所述的玻璃超導平板太陽能熱水器的超導傳熱管是可平滑彎曲的金屬光管或者金屬螺旋槽管，內部為真空態，用錐形密封接頭將其連接在換熱儲熱水箱的超導換熱器的上入口與全玻璃超導平板集熱器上部的出氣口之間，使超導換熱器上入口與全玻璃超導平板集熱器上部的出氣口平行或者高于出氣口，使用中超導傳熱管不得打直彎。