[实用新型]太阳能热水器

说明书

本实用新型涉及一种太阳能热水器，具体说，涉及一种采用玻璃真空集热管的太阳能热水器。

现有的采用玻璃真空集热管的太阳能热水器的通常结构如图1所示。玻璃真空管吸收太阳辐射能转化为热能加热管中的水，热水膨胀自上方管口溢出，同时水箱中的冷水也由此口进入管中而接收太阳能加热。在这种冷热水相对流动的过程中，不可避免会产生冷热对流运动；尤其是在管口部位冷热水混合使进入管中的冷水的温度升高，从而降低了传热速度。由于玻璃真空管中冷水补充缓慢和管中热水温度偏高，就会使管壁温度升高，从而使损失于大气中的能量徒然增加，这样制约了太阳能热水器的吸热效率。通常太阳能玻璃真空集热管对辐射能的吸收效率可高达93％而整台太阳能热水器的吸热效率仅为53％左右。

因此本实用新型的目的是提供一种具有较高吸热效率的太阳能热水器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的一种太阳能热水器，它包括：水箱、多个并列布置的玻璃真空管和固定所述水箱和玻璃真空管的支架；其特点是，还包括：与水箱连通的联集管，所述各玻璃真空管的管口端插入所述联集管；一设置在联集管内腔中与水箱的冷水区相连通的冷水主管；多根与所述冷水主管并联连通并置于各玻璃真空管中的细导管。

采用本实用新型的上述技术方案，水箱中的冷水经过冷水主管而分流直达玻璃真空管的底部，由于存在一定的压差，下部的水由下而上地推动吸收了太阳能热能的热水溢出玻璃真空管的管口，经联集管上方出口而汇集到水箱上部。在这个传热的流程中，将冷热水的相向运动基本上隔离开，从而加快了将玻璃真空管采集到的太阳能热能输送到保温性能很好的水箱中贮存起来的过程，因而提高了太阳能热水器的吸热效率。同时，由于水箱位置降低，安装的稳定性得到提高。

下面将参照附图对本实用新型的具体实施例进行具体描述，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。

图1是已有技术的太阳能热水器的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的太阳能热水器的结构示意图；

图3是将图2所示实施例应用于热水工程的一种结构布置的示意图；

图4是将图2所示实施例应用于热水工程的另一种结构布置的示意图。

图2示出本实用新型的一种自然循环式太阳能热水器，它包括：水箱2、多个并列布置(图中仅示出一个)的玻璃真空管3和固定所述水箱2和玻璃真空管3的支架1；与水箱2形成一体的联集管4，所述各玻璃真空管3的管口端7伸入所述联集管内腔8的下部，在该内腔上部有一通入水箱的出水通路9；一设置在联集管内腔8中的冷水主管5，它通过连接管10与水箱2的下部冷水区相连通；多根与所述冷水主管5并联连通并置于相应各玻璃真空管3中的细导管6。

如图2所示，水箱2下部冷水区的冷水经过连接管10到达冷水主管8，由冷水主管再通过细导管6分流而直达玻璃真空管3的底部，在水压差的作用下，下部的水由下而上，如图中所示小箭头方向推动吸收了来自太阳光线S的辐射热能的热水溢出玻璃真空管3的管口7而进入联集管内腔8，再经联集管4上部的出水通路9引入到水箱2的上部。在此传热过程中，由于冷水是通过细导管6直接引入玻璃真空管3的底部，故能将冷热水的相向运动基本上隔离开，从而加快了将玻璃真空管3收集到的太阳能热能输送到保温性能很好的水箱中贮存起来的过程，因而提高了太阳能热水器的吸热效率。

图3示出本实用新型应用于热水工程的一种布置型式，如图所示，在这种型式中玻璃真空管3横向排列，联集管4垂向例如按照屋顶斜面倾斜，各玻璃真空管3的开口端相对引入联集管的内腔8，冷水由下方经冷水主管5分流到各细导管6中，在近玻璃真空管封闭末端处流出，热水则汇集到联集管内腔8由上方出口排出。其冷热水的流动和热量传输过程同图2所示的实施例。由下而上分布在各玻璃真空管3中的各根冷水细导管6具有简单的结构以产生不同的阻尼，使各玻璃真空管3中的流量趋于均匀。这种布置方式采用直流式运行，要比图2实施例自然循环式效果好，因而适合大型热水工程。在联集管的出口设置有温控阀(未图示)。采用温控阀控制，可使玻璃真空管中的热水在达到一定温度后才排出，此即直流式运行。温控阀可以是电控的，也可以是波纹管阀。采用电控方式更理想，因可以应用现代智能型自动控制技术，大量有效地储存太阳能热能，以供阴雨天使用。由于具有一定的规模，这种方式实际上很经济；同时，由于水箱并不置于屋顶上，免除了笨重的支架及安装的危险性，适合于城市居民多层住宅的推广应用。对于更大规模的工程或冷水水位偏低的条件，则可以采取强制循环式。