专利名称:双通管分体式太阳能热水器的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种日常使用的太阳能热水器,特别是一种热效率特别高、散热特别慢的太阳能热水器。
背景技术:
现有技术的太阳能热水器,存在以下几个缺点1、其集热管的一端是封闭的,也就是单通管,其工作原理,是利用冷水比重较大,热水比重较小,水受太阳光照后温度升高,比重变小而上升,由储水筒中比重较大的冷水下降来补充,从而形成对流,由于集热管的口径较小,对流速度比较小,因此热交换率较低。2、每根集热管都与储水筒直接连结,连结处多,散热快,尤其是在无太阳的时间(日出前、日落后、晚间、阴雨天),散热更快,这是储水筒中水温降低的主要原因。3、储水筒轴向长度必须大于集热管平行排列后的总长,储水筒的外形因此只能是细长形,储水量一定的情况下,内胆的表面积较大,散热面较大。4、在储水量一定的情况下,内胆的表面积较大,制作成本较大。5、储水筒相对于集热管的位置,只能放在集热管的上方或后上方,某些用户安装较困难。6、集热管插在储水筒的孔中,靠硅橡胶密封圈,无压板压紧,密封性无保证。7、硅橡胶密封圈直接暴露在空气中,并直接受太阳光照,老化快,影响使用寿命。
本实用新型提供一种解决上述缺点的一种太阳能热水器。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种加热迅速、热效率特别高、散热慢、密封性好、结构简单、造价低、安装方便的双通管分体式太阳能热水器。
为达到上述目的,本实用新型采用下述技术方案本实用新型的特征在于多根平行排列的集热管1是两端开口的双通管,集热管1的下端插在冷水空腔槽2内并与冷水空腔3相通;集热管1的上端插在热水空腔槽4内并与热水空腔5相通;热水管9的一端与热水空腔5相通,另一端与储水筒10的内腔相通;冷水管11的一端与冷水空腔3相通,另一端与储水筒10的内腔相通;反射太阳光的反射板12放在集热管1的下方,并与之并行;储水筒由内筒13、隔热材料14、外筒15组成;储水筒10的下方有进水管16与内腔相通;储水筒10的上方有溢水管17。
进水管16可兼作出水管,溢水管17可兼作通气管。集热管1由外玻璃管和内玻璃管构成,外玻璃管和内玻璃管两端连结,外玻璃管和内玻璃管之间的空腔抽成真空,内玻璃管的外壁涂有黑色吸热材料;集热管1的外玻璃管和内玻璃管的横断面都是四个角倒成弧形的长方形(参见附图5),该长方形的长边水平放置,该长方形的直线部分长度为零时横断面成圆形(参见附图6)或椭圆形(参见附图7)。集热管1两端套有硅橡胶密封圈7;锥形孔压板8用螺钉固定在冷水空腔槽2和热水空腔槽4上并由它压紧硅橡胶密封圈7。
本实用新型储水筒10的轴向长度小于多根集热管1并行排列后的总长度,储水筒10的安装位置可根据用户的需要放置在集热管1的后上方、侧向、下方,用后二种方法放置时要求储水筒的热水进口热水管9的下端高于集热管下端冷水空腔3一段高度(一般不小于20公分,这段高度越大越好)。在第一次进水时先要拧松用放气的螺钉18,让集热管1中的空气排出,直至水在此溢出,再拧紧螺钉18。
集热管1两端的冷水空腔槽2和热水空腔槽4采用黑色材料或外表涂成黑色。冷水空腔槽2和热水空腔槽4外部如能包裹隔热体,则隔热效果更好,隔热体最好采用黑色材料或外表涂成黑色。
本实用新型各部件的连结使用常规方式,支架可根据用户需要灵活设计,在此不再累述。
本实用新型与现有技术相比较,具有如下显而易见的优点1、双通管与单通管相比,水流循环明显加快,大大提高热交换效率。
2、由于集热管1的外玻璃管和内玻璃管的横断面都是四个角倒成弧形的长方形,该长方形的长边与反射太阳光的反射板12平行,接受太阳光照和接受经反射板反射光的面积相对增加,因此相对增加了吸热量。
3、集热管1不直接与储水筒连结,与储水筒连结的管道一般只要二根(冷水管11、热水管9各一根),最多不超过六根,大大减少了与储水筒连结的管道,在无太阳的时间(日出前、日落后、晚间、阴雨天)储水筒内水的散热大大减少。
4、储水筒的外形可任意制作,可满足消费者的各种需求。
5、储水筒相对于集热管的位置,可以多变。例如,可放在集热管上端的后上方、后下方(从而更便于做成挂壁式而挂于外墙面)、左侧、右侧,储水筒也可放在室内。只要保证储水筒的热水进口热水管9的下端高于集热管下端冷水空腔3一段高度(一般不小于20公分,这段高度越大越好)。
6、储水筒的内胆的轴向长度可明显缩短(单通管热水器的储水筒轴向长度必须大于集热管平行排列后的横向总长),内胆的横截面积适当变大,在与单通管热水器相同储水量的情况下相比较,内胆的表面积变小,从而减小了散热面。
7、由于内胆的表面积变小,储水筒制作成本下降。
8、集热管与两端连通管的连结处的密封,用带有锥度孔的压板8压紧硅橡胶密封圈7,密封性更有保证。
9、硅橡胶密封圈7不直接暴露在空气中,并不再直接受太阳光照,老化减慢,从而延长了使用寿命。
10、集热管1两端的冷水空腔槽2和热水空腔槽4采用黑色材料或外表涂成黑色(也可在外部包裹采用黑色材料或外表涂成黑色的隔热体),黑色能增加吸热能力,减少热幅射形成的散热,提高水温。
附图1为双通管太阳能热水器立体示意图,支架没有画出来。
附图2为双通管太阳能热水器实施例一剖面示意图,支架没有画出来。
附图3为双通管太阳能热水器吸热板下端局部放大图,支架没有画出来。
附图4为双通管太阳能热水器实施例二----储水筒放在集热管后下方的示意图,支架没有画出来。
附图5为双通管的横断面实施例一示意图。
附图6为双通管的横断面实施例二示意图。
附图7为双通管的横断面实施例三示意图。
具体实施方式
本实用新型中水的循环是这样实现的当用户打开自来水的进水阀门后,水从进水管16进入储水筒10的内腔,并逐渐进入冷水管11、冷水空腔3、集热管1、热水空腔5、热水管9,同时从溢水管17中排出空气,直至水灌满后从水从溢水管17中溢出,这时关闭自来水的进水阀门(若储水筒放置在集热管1的侧向、下方,在第一次进水时还先要拧松放气的螺钉18,让集热管1中的空气排出,直至水在此溢出,再拧紧螺钉18)。在集热管1接收到太阳光后,集热管1中的水温上升,密度变小,对低部的压强较小,而储水筒10中的水水温相对较低,密度较大,对低部的压强较大,压强的差异迫使水由储水筒10经冷水管11、冷水空腔3流向集热管1,再经热水空腔5、热水管9流向储水筒10,这样不断的循环,水温逐步提高。当用户要用热水时,打开出水阀门,水从进水管16(兼出水管)流出。
权利要求1.一种双通管分体式太阳能热水器,其特征是多根平行排列的集热管(1)是两端开口的双通管,集热管(1)的下端插在冷水空腔槽(2)内并与冷水空腔(3)相通;集热管(1)的上端插在热水空腔槽(4)内并与热水空腔(5)相通;热水管(9)的一端与热水空腔(5)相通,另一端与储水筒(10)的内腔相通;冷水管(11)的一端与冷水空腔(3)相通,另一端与储水筒(10)的内腔相通;反射太阳光的的反射板(12)放在集热管(1)的下方,并与之并行;储水筒(10)由内筒(13)、隔热材料(14)、外筒(15)组成;储水筒(10)的下方有进水管(16)与储水筒(10)的内腔相通;储水筒(10)的上方有溢水管(17)。
2.如权利要求1所述的双通管分体式太阳能热水器,其特征是集热管(1)由外玻璃管和内玻璃管构成,外玻璃管和内玻璃管两端连结,外玻璃管和内玻璃管之间的空腔抽成真空,内玻璃管的外壁涂有黑色吸热材料;集热管(1)的外玻璃管和内玻璃管的横断面都是四个角倒成弧形的长方形,该长方形的长边水平放置,该长方形的直线部分长度为零时横断面成圆形或椭圆形。
3.如权利要求1所述的双通管分体式太阳能热水器,其特征是集热管(1)两端套有硅橡胶密封圈(7);锥形孔压板(8)用螺钉固定在冷水空腔槽(2)和热水空腔槽(4)上并由它压紧硅橡胶密封圈(7)。
4.如权利要求1所述的双通管分体式太阳能热水器,其特征是储水筒的轴向长度小于多根集热管(1)并行排列后的总长度,储水筒的安装位置可放置在集热管(1)的后上方、侧向、下方,用后二种方法放置时要求储水筒的热水进口热水管(9)的下端高于集热管下端冷水空腔(3)一段高度。
5.如权利要求1所述的双通管分体式太阳能热水器,其特征是集热管(1)不直接与储水筒连结,与储水筒连结的管道数小于集热管(1)的数量。
6.如权利要求1所述的双通管分体式太阳能热水器,其特征是集热管(1)两端的冷水空腔槽(2)和热水空腔槽(4)采用黑色材料或外表面涂黑色,也可在外部包裹采用黑色材料或外表涂成黑色的隔热体。
专利摘要本实用新型公开一种热效率特别高、散热慢、密封性好、结构简单、造价低、安装方式灵活的双通管分体式太阳能热水器。集热管采用双通管,它的外玻璃管和内玻璃管的横断面是四个角倒成弧形的长方形或圆形、椭圆形,它不直接与储水筒连结,它通过两端的空腔槽与储水筒连结;空腔槽与储水筒连结的管道一般只要二根;储水筒的外形可多变,储水筒可放在集热管上端的后上方、下方、两侧,储水筒也可放在室内;整个装置可放在阳台上或屋顶或挂在外墙;储水筒的内胆的轴向长度小于集热管平行排列后的横向总长;集热管与两端连通管的连结处的密封,用带有锥度孔的压板压紧密封圈;集热管两端的空腔槽采用黑色材料或外表涂成黑色。
文档编号F24J2/05GK2881456SQ20052013675
公开日2007年3月21日 申请日期2005年11月26日 优先权日2005年11月26日
发明者许明德 申请人:许明德