[發明專利]一種太陽能熱水器的集熱結構

在審

• 申請號: 201711401374.4
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108151327A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 邵芳芳
• 申請（專利權）人: 海寧海光信息科技有限公司
• 主分類號: F24S10/40
• 分類號: F24S10/40;F24S10/75;F24S10/30;F24S10/95;F24S80/20;F24S80/60
• 代理公司: 嘉興永航專利代理事務所(普通合伙) 33265
• 代理人: 蔡鼎

本發明提供了一種太陽能熱水器的集熱結構，屬于太陽能利用技術領域。它解決了現有現有太陽能熱水器的集熱效果較差等技術問題。一種太陽能熱水器的集熱結構,太陽能熱水器包括支架，支架上固設有儲水箱，儲水箱上固設有進水管和出水管，儲水箱上固設有干燥箱，支架上架設有若干儲水用的真空管，儲水箱開設有有若干均勻排布的通孔，真空管的一端插設在通孔內，其特征在于，集熱機構包括熱交換管，熱交換管的一端通過塞子封閉，熱交換管的另一端通過冷凝頭封閉，熱交換管的塞子封閉一端插設在真空管內。本發明具有提高集熱效率的特點。

技術領域

本發明屬于太陽能利用技術領域，涉及一種太陽能熱水器，特別是一種太陽能熱水器的集熱結構。

背景技術

太陽能熱水器是利用太陽光將水溫加熱的裝置。太陽能熱水器分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，真空管式太陽能熱水器占據國內95％的市場份額。真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及支架等相關零配件組成，把太陽能轉換成熱能主要依靠真空集熱管，利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產生微循環而達到所需熱水。

但是，現在的太陽能熱水器在水加熱方面僅僅是利用真空管的集熱，這種集熱方式僅僅適合在太陽光為較為強烈的時候，如果是在太陽光照較弱或者是太陽光照較短的情況下，往往難以對熱水器中的水進行快速的加熱。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種太陽能熱水器的集熱結構,該結構具有提高集熱效率的特點。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種太陽能熱水器的集熱結構,所述的太陽能熱水器包括支架，所述的支架上固設有儲水箱，儲水箱上固設有進水管和出水管，所述的儲水箱上固設有干燥箱，所述的支架上架設有若干儲水用的真空管，所述的儲水箱開設有有若干均勻排布的通孔，真空管的一端插設在通孔內，其特征在于，所述的集熱機構包括熱交換管，所述的熱交換管的一端通過塞子封閉，所述的熱交換管的另一端通過冷凝頭封閉，所述的熱交換管的塞子封閉一端插設在真空管內，熱交換管的冷凝頭封閉一端位于真空管外，冷凝頭位于儲水箱內，熱交換管與冷凝頭形成一密閉的腔室，所述的冷凝頭上具有平行等距設置的若干散熱翅片，散熱翅片內具有與腔室相連通的空腔；所述的腔室內設置有用于加速熱交換的混合溶液。

本發明的工作原理是這樣的：將太陽能熱水器中放滿水，當太陽光照射在真空管上時，真空管開始集熱，熱水開始上升，冷水開始下降，形成一冷熱水循環，同時熱交換管也開始吸收熱量，熱交換管中的混合溶液在吸收熱量后開始氣化，氣化后的液體隨著熱交換管進入到冷凝頭內，然后進入到冷凝頭的散熱翅片內，熱氣與冷水間接的接觸，熱氣散熱然后氣體重新變回液體，隨著熱交換管流回真空管內，重新開始吸熱，往復循環，大大的提高了太陽能的利用效率。在這個過程中，熱量的傳遞需要有一個冷水與熱水不斷交替的過程，這種方式在熱量傳遞的過程是比較緩慢的，而在熱水流動從真空管進入到儲水箱又會流失掉一部分熱量，通過該結構能大大提高太陽能的利用效率。

所述的散熱翅片位于冷凝頭的上半部。散熱翅片位于冷凝頭的上半部能有效的避免混合溶液由氣體換成液體后積留在冷凝頭內。

所述的熱交換管內固設有若干環形的吸熱翅片。環形的吸熱翅片能提高熱交換管對熱量的吸收效率。

其優選的，所述的熱交換管為銅質材料。銅質材料為較為普通的材料，該材料還具有較好的導熱性，在混合溶液變成氣體膨脹時也會有較好的抗壓性。

其優選的，所述的混合溶液包括乙醚、酒精、鄰二甲苯和甘油，乙醚、酒精、鄰二甲苯和甘油按照體積百分比1：1：1：1混合。乙醚的沸點在34.6℃，在水加熱到該溫度時，熱交換管13內的乙醚開始氣化吸熱，將大量的熱量從真空管6中的熱量運動到儲水箱2內，酒精的沸點在78.3℃，在水加熱該溫度是，酒精開始作為熱量運輸溶劑，在溫度超過144.41攝氏度時，鄰二甲苯作為熱量運輸劑，在溫度超過290.0攝氏度時，甘油作為熱量運輸劑。