[發(fā)明專利]一種平板太陽能熱水器的防凍方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310519219.8
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103542562A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 林海
• 申請（專利權）人: 武漢易辰科技有限公司
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46
• 代理公司: 武漢荊楚聯(lián)合知識產(chǎn)權代理有限公司 42215
• 代理人: 劉治河

技術領域

本發(fā)明涉及一種平板太陽能熱水器的防凍方法，屬太陽能技術領域。

背景技術

平板太陽能熱水器因安裝方便，便于和建筑一體化應用相結合而得到迅速發(fā)展，逐步取代傳統(tǒng)的真空管式太陽能熱水器，但平板太陽能熱水器由于設計和結構上的原因，冬季會存在平板集熱器及循環(huán)管部分因低溫造成水結冰而凍壞設備的隱患，目前對于該現(xiàn)象通常采取的防凍措施主要有以下幾種：

1在水箱與平板集熱器的循環(huán)管路上加裝一臺循環(huán)泵，當平板集熱器內(nèi)的溫度低于設定的溫度時，循環(huán)泵強制循環(huán)，將水箱內(nèi)的熱水充注到平板集熱器內(nèi)，提高集熱器內(nèi)的溫度，以此達到防凍的目的。

其缺點：

a冬季防凍時將水箱內(nèi)的熱水充注到平板集熱器會造成熱損增大；

b加裝循環(huán)泵增加了電能消耗，使熱水器生產(chǎn)成本大幅提高，不便于推廣應用。

2水箱內(nèi)采用雙層夾套式或水箱內(nèi)加裝盤管等方法，與平板集熱器組成間接換熱，平板集熱器內(nèi)充注防凍液，因防凍液的冰點低于冬季的最低環(huán)境氣溫，平板集熱器及循環(huán)管不會出現(xiàn)結冰現(xiàn)象，以此達到防凍的目的。

其缺點：

a間接換熱效率低下，不能充分利用太陽能；

b防凍液易揮發(fā)，需要經(jīng)常補充，后期維護困難；

c因水箱內(nèi)采用雙層夾套式或水箱內(nèi)加裝盤管等方法，造成熱水器生產(chǎn)成本大幅提高，不便于推廣應用。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在問題，本發(fā)明的目的在于提供一種平板太陽能熱水器的防凍方法，為了實現(xiàn)上述目的，其技術解決方案為：

一種平板太陽能熱水器的防凍方法，在連接水箱與集熱器中的上集管和下集管的上循環(huán)管和下循環(huán)管中，采用對連接的上集管和上循環(huán)管、連接的下集管和下循環(huán)管中間分別設置柔性伸縮管，柔性伸縮管的兩端呈封閉狀，柔性伸縮管的直徑與上集管、下集管的直徑比為1：3。

所述的柔性伸縮管為硅膠管或橡膠管中的一種。

由于采用了以上技術方案，當平板集熱器的上、下集管和排管以及循環(huán)管之間的水，在氣溫低結冰產(chǎn)生體積膨脹時，由于在平板集熱器上、下集管和循環(huán)管中設置了柔性伸縮管，柔性伸縮管內(nèi)充滿了密閉的氣體，在水結冰體積膨脹的壓力下，柔性伸縮管被擠壓收縮，氣體的壓縮量遠遠大于水結冰時的膨脹量，因此不會造成集熱器的排管和上、下集管以及循環(huán)管的壓力過大而開裂，本發(fā)明的方法可有效的解決傳統(tǒng)平板太陽能熱水器在解決防凍的過程中，額外造成的能源損耗和熱損失以及成本過高問題，可有效的防止平板型太陽能熱水器因結冰而造成的損壞，保證了太陽能熱水器的得熱效率，避免了二次維護問題，且成本低廉，便于大面積推廣應用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

具體實施方式

?下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。

??見附圖1。

一種平板太陽能熱水器的防凍方法，在平板太陽能熱水器主體部分包括水箱8、由上集管5、下集管4和排管7構成的平板太陽能集熱器以及連接水箱8與集熱器的循環(huán)管，水箱8上設置有排氣裝置9和進出水口10。集熱器中的上集管5、下集管4分別通過連接頭3與上循環(huán)管1、下循環(huán)管6連接，采用對連接的上集管5和上循環(huán)管1、連接的下集管4和下循環(huán)管6中間分別設置柔性伸縮管2，柔性伸縮管2兩端呈封閉狀，柔性伸縮管2的直徑與上集管5、下集管4的直徑比為1：3，此比例既可以保證柔性伸縮管中氣體的壓縮量遠大于水結冰時的膨脹量，又可以保證水路的正常流通。柔性伸縮管2可采用硅膠管或橡膠管等高分子彈性材料制作，柔性伸縮管2具有極佳的回彈性和永久變形小的特點，可以反復收縮和自然回彈。

太陽能熱水器在日常使用中，水箱和循環(huán)管及平板集熱器中都充斥著水，在環(huán)境氣溫低于0℃時，集熱器的集管和排管以及連接的循環(huán)管中的水會結冰產(chǎn)生體積膨脹，此時，兩端封閉的柔性伸縮管在冰的擠壓下會收縮，由于柔性伸縮管中氣體的壓縮量遠遠大于水結冰時的膨脹量，所以水結冰時產(chǎn)生的體積膨脹空間被柔性伸縮管吸收，不會出現(xiàn)集熱器的集管和排管以及連接的循環(huán)管因壓力過大而開裂的現(xiàn)象；當陽光正常輻照在平板太陽能集熱器上時，集熱器吸收的能量會自行將冰解凍，柔性伸縮管自然回彈，熱水器又恢復到正常工作狀態(tài)，可徹底解決平板型太陽能熱水器的冬季防凍難題。