一体式太阳能热水器的制作方法

本实用新型属于太阳能热水器技术领域，具体涉及一种一体式太阳能热水器。

背景技术：

传统的太阳能热水器由水箱、集热器、支架三大部分组成，系统占地面积大、不易运输安装且一般只能安装于屋顶空旷处。要想在城市等房屋面积狭小的区域推广使用太阳能，就需要将水箱、集热器、支架集成在一起。且目前太阳能热水器与建筑一体化趋势已成为平板太阳能未来的发展方向，一体式太阳能热水器能够很好的与建筑相融合，符合未来的发展趋势。

专利公告号CN204388398U提及一种一体式太阳能热水器换热循环系统，其通过循环水泵将集热板芯中的介质泵送到水箱内的换热器中，在换热器中放热后再循环回到集热板芯重新加热。这种循环方式需要额外的电源来驱动循环水泵，增加了系统的成本且水泵的使用寿命会对系统整体的使用寿命造成影响。

专利公告号CN103423883A提及一种一体式太阳能热水器。其通过将储热水箱和集热板芯直接相连，通过板芯直接加热储热水箱中的水。这种方式使得板芯的运行效率和寿命会受到水垢的影响，在水质不良地区寿命大大降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种一体式太阳能热水器，结构设计合理、运行效率高、使用寿命长。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：包括框架和面板，面板设于框架的一侧，框架与面板形成包覆腔，所述包覆腔内设有集热装置、换热器和储水箱，集热装置内设有热虹吸式吸热排管，热虹吸式吸热排管与换热器连通，换热器设于储水箱的内部，换热器与储水箱内的水形成热交换。

优选的，所述集热装置还包括吸热板、上集管和下集管，热虹吸式吸热排管由多根虹吸管组成，所述虹吸管的一端与上集管连通，另一端与下集管连通，上集管与换热器的一端连接，下集管与换热器的另一端连接，吸热板与热虹吸式吸热排管直接接触。

优选的，所述换热器为蛇形换热管。

优选的，所述所述蛇形换热管的长度按照从上集管到下集管的方向逐渐增大。

优选的，所述储水箱由多个并列排布的水箱组成。

优选的，所述所述蛇形换热管呈段状分布于多个水箱内，且所述蛇形换热管每间隔一个和/或多个水箱布置一段。

储水箱由多个并列排布的水箱组成，换热器由多根平行的直形换热管组成，所述直形换热管的一端均与一根集管连通，另一端均与另一根集管连通，所述水箱与所述直形换热管平行，所述直形换热管每间隔一个和/或多个水箱布置一段。

优选的，所述换热器与下集管连接处设有单向阀。

优选的，所述热虹吸式吸热排管与换热器连接的集热管路上设有膨胀罐，膨胀罐与所述集热管路并联。

优选的，所述框架与储水箱之间、集热装置与换热器之间均设有保温材料。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极效果：

(1)本实用新型中的一体式太阳能热水器，集热装置由多根热虹吸式吸热排管组成，介质升温后密度降低上浮到上集管，经由上集管进入换热器，介质在换热器中放热温度降低密度增加，从而下沉到换热器的底部，再通过单向阀回到下集管中重新加热，由此形成介质循环系统，该种循环方式，不需要水泵提供动力，循环方式可靠；

(2)本实用新型中的换热器可以呈蛇形换热管，且其长度按照从上到下的方向逐渐增大，这样能让下层水箱获得最多的热量，可以增加下部水箱的水上浮的效果，提高系统整体的集热效率，同时，蛇形换热管呈段状分布于多个水箱内，每间隔一个或多个水箱布置一段蛇形换热管，这样就能让有蛇形换热管的水箱中的热水浮向上层没有蛇形换热管的水箱中，提高系统整体的运行效率；换热器还可以由多根平行的直形换热管组成，均可以提高换热效率；

(3)本实用新型中的单向阀可以阻止夜间集热装置温度降低时换热器中的热介质回流至集热装置中而进行放热循环，有效储存热量；

(4)本实用新型中的膨胀罐用来释放循环系统中介质温度升高体积变大产生的压力，使得循环系统能够安全可靠运行。

附图说明

图1为实施例1中一体式太阳能热水器的爆炸图；

图2为实施例1中的换热器与储水箱组合的俯视图；

图3为实施例2中一体式太阳能热水器的爆炸图；

图4为实施例2中的换热器与储水箱组合的俯视图。

其中：1、框架，2、面板，3、集热装置，31、热虹吸式吸热排管，32、吸热板，33、上集管，34、下集管，4、换热器，5、储水箱，6、单向阀，7、膨胀罐，8、保温层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

在以下实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1-2所示，为本实施例的一体式太阳能热水器，包括框架1、面板2、集热装置3、换热器4、储水箱5、单向阀6和膨胀罐7。框架1为一侧设有开口的框体，面板2设于框架1的一侧以封闭所述开口，框架1与面板2形成包覆腔，其中，面板2为透光面板。集热装置3、换热器4、储水箱5、单向阀6和膨胀罐7均容置于所述包覆腔内。

集热装置3包括热虹吸式吸热排管31、吸热板32、上集管33和下集管34，热虹吸式吸热排管31由多根虹吸管平行设置组成，在实际安装使用时，热虹吸式吸热排管31为竖向设置，其具有上端和下端。所述虹吸管的上端与上集管33连通，下端与下集管34连通。吸热板32与热虹吸式吸热排管31直接接触，热虹吸式吸热排管31吸收吸热板32的热量。

换热器4与集热装置3连通，换热器4与集热装置3连接的集热管路上设有膨胀罐7，膨胀罐7与所述集热管路并联。换热器4为蛇形换热管，蛇形换热管的上端与上集管33连接，蛇形换热管的下端与下集管34连接，所述蛇形换热管的长度按照从上到下的方向逐渐增大。储水箱5由多个并列排布的水箱组成，所述蛇形换热管呈段状分布于多个水箱内，且所述蛇形换热管每间隔一个或多个水箱布置一段。水箱的伸展方向与热虹吸式吸热排管31垂直，即水箱的伸展方向为水平方向。蛇形换热管的下端与下集管34连接位置处设有单向阀6，单向阀6可以在夜间阻止换热器4中热的介质进入集热装置3中。

框架1与储水箱5之间、集热装置3与换热器4之间均设有保温层8，保温层8为保温材料。

实施例2

如图3-4所示，在本实施例中，与实施例1的区别在于，换热器4的结构、储水箱5的排布方向不同。具体的为，储水箱5由多个并列排布的水箱组成，且水箱的伸展方向与热虹吸式吸热排管31平行。换热器4由多根平行的直形换热管组成，所述直形换热管的一端均与一根集管连通，另一端均与另一根集管连通，所述水箱与所述直形换热管平行，所述直形换热管每间隔一个和/或多个水箱布置一段。

上述实施例1-2中的一体式太阳能热水器工作情况如下：热水器安装时，根据热虹吸式吸热排管31的走向，将热水器上下设置安装。白天时，吸热板32吸收热量，并将热量传递给热虹吸式吸热排管31，内部的介质温度升高后密度降低上浮到上集管33处，经过上集管33从换热器4的上部进入换热器4，与储水箱5内的冷水进行热交换，换热器4内的介质温度降低密度增大逐渐下沉，到达换热器4的底部后经单向阀6进入下集管34，自此形成介质循环。储水箱5中的冷水吸收换热器4放出的热量，温度逐渐升高热水浮于储水箱5的上层供用户使用。上述循环过程，集热装置3中介质的走向与换热器4中介质的走向相反，换热器4中介质的走向与储水箱5中热水流动方向相反。夜间时，因集热装置3中介质温度降低，热虹吸式吸热排管31中介质流动方向与白天相反，热虹吸式吸热排管31中的介质无法经过单向阀6反向流入换热器4中，使得换热器4中的介质保温。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型要求的保护范围之内。