[發(fā)明專利]太陽能蓄能熱水器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510072211.0
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104654606A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李淵
• 申請（專利權(quán)）人: 李淵
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05;F24J2/24;F24J2/34;F24J2/46;F24J2/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能集熱裝置，屬于太陽能熱水器的技術(shù)領(lǐng)域，具體地講涉及一種無水箱的太陽能蓄能熱水器的技術(shù)。

背景技術(shù)

當(dāng)今，在太陽能利用方面，利用太陽能獲得生活、供暖所需的中高溫?zé)崴募夹g(shù)已趨成熟，但是太陽能在生活、供暖利用方面存在著一個(gè)致命的弱點(diǎn)，即其是一種間歇式能源，太陽輻射受到晝夜、季節(jié)以及雨雪天氣因素的影響，表現(xiàn)為間斷性和不穩(wěn)定性，究其原因，其系統(tǒng)主用采用水箱進(jìn)行供熱，熱水是一種顯熱，儲能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，且水箱在使用過程中還存在如下缺陷：1、水箱體積大，一方面，在用水量少時(shí)，水循環(huán)慢，導(dǎo)致不能及時(shí)換熱，影響用戶使用，以及存在部分死水空間，容易滋生細(xì)菌不衛(wèi)生；另一方面體積龐大的水箱安裝放置不方便，同時(shí)水箱內(nèi)長期盛水，日久腐蝕，存在漏水的可能；再一方面，水箱容積大，為保持衛(wèi)生，水需定期高溫加熱，因而極其費(fèi)電。2、水箱加熱到一定溫度不能進(jìn)行換熱加熱水箱內(nèi)的水，如繼續(xù)加熱水箱，會(huì)出現(xiàn)水箱內(nèi)水過熱；如不繼續(xù)加熱水箱，集熱器將發(fā)生過熱，從而損壞集熱器。

傳統(tǒng)太陽能熱水器包括集熱器和熱水箱及各種組件構(gòu)成一個(gè)完整的熱水系統(tǒng)，系統(tǒng)比較復(fù)雜。

針對上述情況，市場上出現(xiàn)了一種無水箱太陽能熱水器，基本上在技術(shù)上解決了上述問題，即在傳統(tǒng)的太陽能真空集熱管內(nèi)設(shè)置了相變蓄能材料，把太陽能儲藏在相變蓄能材料中，再通過水把相變蓄能材料里的熱量間接交換出來，實(shí)現(xiàn)熱水的供給。這種技術(shù)，由皇明太陽能(上海)有限公司研發(fā)并已市場化。但是，這套技術(shù)工藝復(fù)雜、制造成本過高，真空集熱管內(nèi)溫度有可能過熱等問題依然存在，最主要的問題就是儲熱量有限，不能滿足三口之家日常的中央熱水供應(yīng)，還需要額外的熱源設(shè)備備用，產(chǎn)生了重復(fù)投資。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對原有的技術(shù)，提供了一種近乎零能耗的太陽能熱水解決方案，在本方案中，最主要的技術(shù)特點(diǎn)是：全玻璃真空管內(nèi)不設(shè)太陽能吸收涂層，而是把太陽能吸收涂層直接設(shè)置在導(dǎo)熱棒的外表面上，通過全玻璃真空管內(nèi)導(dǎo)熱棒的悶曬式吸熱，直接將太陽能儲存到一個(gè)充填有相變蓄能材料的蓄能體里，全玻璃真空管或?qū)岚魞?nèi)不走水，而是通過蓄能體里的換熱盤管直接接入城市自來水系統(tǒng)，把進(jìn)入換熱盤管內(nèi)的冷水經(jīng)過和蓄能體內(nèi)的相變蓄能材料進(jìn)行熱交換后，直接排出需要的熱水，不僅大大簡化了熱水器的制造工藝，而且提高了太陽能收集效率，不需要額外的儲水水箱和傳統(tǒng)的集熱器及水泵等組件，還在蓄能體外表面上還設(shè)置了一膜狀的輔助電熱元件，用來調(diào)節(jié)太陽能不足時(shí)候的能量補(bǔ)給。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：一種太陽能蓄能熱水器，包括真空集熱管組件、蓄能體，其特征在于：所述的真空集熱管組件包括全玻璃真空管、導(dǎo)熱棒，所述的導(dǎo)熱棒設(shè)置在所述的全玻璃真空管內(nèi)且其外表面上設(shè)置有太陽能吸收涂層；所述的蓄能體包括保溫殼體、內(nèi)膽、換熱盤管、相變蓄能材料、氣壓平衡閥以及若干導(dǎo)熱突體，所述的換熱盤管、相變蓄能材料設(shè)置在所述的內(nèi)膽內(nèi)，所述的內(nèi)膽設(shè)置在所述的保溫殼體內(nèi)，所述的導(dǎo)熱突體一端和所述的內(nèi)膽本體緊密連接，另一端則伸出所述的保溫殼體外且和所述的導(dǎo)熱棒的一端口緊密貼合，所述的氣壓平衡閥設(shè)置在所述的內(nèi)膽頂部且貫通內(nèi)膽和保溫殼體本體；所述的保溫殼體的一側(cè)面上設(shè)置有集熱循環(huán)進(jìn)口和集熱循環(huán)出口，所述的換熱盤管的一端管口連接所述的集熱循環(huán)進(jìn)口，另一端管口連接所述的集熱循環(huán)出口。

作為優(yōu)選，所述的內(nèi)膽外表面上設(shè)置有一膜狀電熱元件，所述的內(nèi)膽外表面上或內(nèi)部還設(shè)置有溫度傳感器。通常，膜狀電熱元件為硅橡膠發(fā)熱膜(片)。

作為優(yōu)選，所述的內(nèi)膽和導(dǎo)熱突體的材質(zhì)為鋁合金，兩者之間通過焊接成為一體結(jié)構(gòu)。通常，導(dǎo)熱突體等間距直線排列在內(nèi)膽的一側(cè)邊。

作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)熱棒為整體呈圓形的中空鋁合金管子，且其外表面上設(shè)置有一層太陽能吸收涂層，其一端口和所述的導(dǎo)熱突體緊密貼合。

作為優(yōu)選，所述的全玻璃真空管套在所述的導(dǎo)熱棒上，且在全玻璃真空管的端口結(jié)合處設(shè)置有一密封圈，尾端則固定在支架組件上，所述的支架組件包括尾托、支架和背板，所述的尾托套裝在全玻璃真空管的尾端上。

作為優(yōu)選，所述換熱盤管為管壁呈波紋狀的不銹鋼波紋管。通常，采用不銹鋼軟管的優(yōu)點(diǎn)是可以將換熱面積加大為光管同樣長度的2倍左右，從而增大換熱面積，同時(shí)波紋管內(nèi)的介質(zhì)處于高度湍流狀態(tài)不容易沉積垢類或其他雜質(zhì)，同時(shí)波紋管是柔性元件，因而比普通管的承壓能力強(qiáng)。