[發明專利]陽臺一體化嵌入式聚光相變蓄熱無水箱太陽能熱水裝置

有效

• 申請號: 201410137828.1
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN104976788A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 王干
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05;F24J2/24;F24J2/34;F24J2/51
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

????本發明涉及太陽能熱水器領域，具體涉及陽臺一體化嵌入式聚光相變蓄熱無水箱太陽能熱水裝置。

背景技術

在全球能源緊張、氣候惡化，嚴重威脅經濟發展和人們生活健康的今天，世界各國都在尋求新的能源替代戰略，以求得可持續發展和在發展中獲取優勢地位。隨著人們節能環保意識的不斷加強，太陽能以其安全、節能、環保、衛生、經濟，等顯著優勢，迅速贏得了廣大消費者的青睞。太陽能熱水器將太陽光能轉化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產中的熱水使用。我國自上世紀70年代引進全玻璃真空集熱管的樣管以來，在太陽能產業的發展中，太陽能熱水器的熱利用轉換技術已有40多年的發展過程，在這40多年的發展過程中，產量雖是突飛猛進，技術性能并非成熟完善，由于太陽能熱水器的節能和便捷性越來越多的消費者選擇了太陽能熱水器。但是在熱水器的技術方面卻沒有太大進步，產品本身的構造、性能等技術狀態則基本保持著原始風貌，進展僅僅限于組裝保溫等范圍和生產工藝方面的改進，技術、構造和性能沒有革命性突破。目前太陽能熱水器主要有以下不足，太陽能利用不足，水溫較低，對列管式太陽能熱水器而言，由于每個太陽能熱水器玻璃管之間存在空隙，該處的太陽能光沒有得到很好地應用，而且水溫較低。太陽能熱水器耐寒問題，由于現有熱水器的水箱和水管始終都有水，冬季，太陽能熱水器與水接觸的管、閥器件在冰的冷漲作用下極易造成管道凍裂，閥門失靈無法使用，甚至損壞，以及由此引發的連鎖反應，大量自來水外溢；使用伴熱帶防凍效果不理想還易發生火災。太陽能熱水器冬季難以安全越冬，其根本原因是太陽能熱水器構造缺陷所致。?太陽能熱水器的衛生問題，太陽能熱水器水箱內的水在沒有用盡前就開始補充，使得部分水長期蓄積在熱水器水箱中成為“死水”，不流動而導致水體自身水質惡化，并且，太陽能熱水器更是在反復不斷地對“死水”進行加熱，“死水”長期處于高溫狀態下，產生一些致癌的亞硝酸鹽，久耗使其進一步濃縮，再次加重了水質惡化，致使太陽能熱水器的水不僅不能飲用，就是洗澡、洗菜也很勉強，只能用于洗滌衣物，嚴重限制了太陽能熱水器的應用范圍。太陽能熱水器的安裝問題，太陽能熱水器安裝主要安裝在建筑物頂部，施工難度大，安裝不牢固，常有太陽能熱水器被風吹落事故發生，且維護不變及易受雷擊等，同時安裝在屋頂與建筑物外貌不協調，影響建筑物美觀；也有陽臺壁掛式太陽能熱水器，壁掛式太陽能熱水器安裝大多以傾斜的三角支架作為安裝基礎，要墻外登高施工，施工難度大，且維護十分困難，由于安裝有傾角，要凸出建筑物墻外，與原建筑外觀不協調，影響建筑美觀；也有少量的陽臺太陽能熱水器，采用在陽臺面豎立安裝，一種是真空管熱水器豎立安裝，真空管熱水器豎立安裝時，大大減少了太陽能光的垂直入射光線，降低了太陽能熱水器的集熱效果，且在陽臺安裝容易受到家人及小孩的觸碰，使用不安全；另一種是平板熱水器豎直安裝，集熱效率更低，且由于平板熱水器表面涂層是黑色或深藍色，包圍陽臺四周色調十分不協調，影響建筑物美觀，且不能兼顧陽臺欄桿功能，還要另外安裝陽臺欄桿，造成投資浪費，成本高，不宜推廣。以上太陽能熱水器應用存在諸多問題亟待解決。

發明內容

為了提高太陽能光熱利用效率，解決上述太陽能熱水器系統存在的問題，以及充分利用太陽能與建筑物相結合的優勢，便于安裝和維護，本發明提供陽臺一體化嵌入式聚光相變蓄熱無水箱太陽能熱水裝置。本發明為實現其目的所采取的技術方案：陽臺一體化嵌入式聚光相變蓄熱無水箱太陽能熱水裝置包括：太陽能聚光器，真空集熱管，聚光器加強筋，陽臺欄桿上聯箱，下聯箱，玻璃蓋板，邊框，相變材料，換熱水管，冷水進水管，供熱水管，電磁輔助加熱器，保溫絕熱層。太陽能聚光器的背面固定聚光器加強筋，聚光器加強筋豎直根植于陽臺地板上，太陽能聚光器的聚光焦帶上放置有真空集熱管，真空集熱管的開口端與陽臺欄桿上聯箱相連，真空集熱管的盲端固定于下聯箱中，真空集熱管內部填裝相變材料和換熱水管，換熱水管是彎曲的U形管，浸沒在箱變材料中，換熱水管的出水端和進水端均放置于陽臺欄桿上聯箱中，分別于與冷水進水管和供熱水管相連，并有保溫絕熱層保溫，太陽能聚光器聚光面的四周有邊框，玻璃蓋板鑲嵌于邊框中，以保護聚光器內的真空集熱管，供熱水管的出口段安置有電磁輔助加熱器，當陰雨天氣，太陽能輻射較低時，相變材料蓄熱不能滿足供熱需要時，啟動電磁輔助加熱器對供熱水管內的水進行加熱，以滿足供熱需要。

優選的太陽能聚光器是鋁質拋物面聚光器，聚光器的聚光面經電解并鍍上一層銀鏡膜，聚光器開口面的寬度為70-330mm。