[其他]一种整体抗冻太阳能热水器在审
申请号: | 101985000007910 | 申请日: | 1985-10-31 |
公开(公告)号: | CN85107910B | 公开(公告)日: | 1988-03-02 |
发明(设计)人: | 江希年;巢以明;陶桢;王敬珑 | 申请(专利权)人: | 北京市太阳能研究所 |
主分类号: | 分类号: | ||
代理公司: | 北京科技专利事务所 | 代理人: | 韩建功 |
地址: | 北京市海淀*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 整体 太阳能热水器 | ||
一种整体式抗冻热水器,由一个以上具有小循环回路的集热条组成。集热条为带有肋片的集热管和下循环光管底部联通一体,管子端部直接插入保温水箱结构,这样管内的水在冻结时,由于受保温水箱热源的影响,由下而上有序冻结,将结冰膨胀排开的水排入水箱,便管子不产生膨胀力,确保集热器不被冻坏,达到了抗冻的目的,而且冻结后易于解冻并重新形成循环。本发明结构简单,成本低,寿命长。可广泛应用于冬季有冻结问题的太阳能热水系统中。
本发明涉及一种太阳能热水器,特别是一种抗冻太阳能热水器。
迄今用于冬季的太阳能热水器所面临的关键问题是集热板中的水在无阳光且环境温度在0℃以下的情况下结冰膨胀,将集热板胀坏。为克服上述问题,目前普遍采用的方法有三种:1.防冻液双回路法;即在集热板中放有0℃以下不冻结的防冻液,防冻液在集热板中受热后,通过换热器将水箱内的水加热。这种方法成本高且集热效率低;2.排空法:即当集热板中的水达到0℃时将水排空,从而避免集热板冻结问题。这种方法需要许多电控部件,成本高且不可靠;3.弹性法:集热板用弹性材料制成,从而避免冻坏集热板问题,这种方法集热器成本高,寿命短,无法推广使用。
本发明的抗冻热水器利用一种新的防冻原理-有序冻结原理来实现抗冻。这种热水器是由一个以上具有小循环回路的集热单元组成,每个集热单元由靠近玻璃盖板的外循环管和靠近保温底板的内循环管组成,两管底端相通,上端分别插入保温水箱,并且两管插入水箱部分有一高差。这样每个集热单元组成了一个小循环回路,当无阳光照射且环境温度低于0℃时,每个集热单元的两根循环管内的水开始冻结,由于两管底部相联,且底部远离作为热源的水箱,底部温度最低,由底部到水箱形成一温度梯度,因此底部的水最先冻结,然后逐渐向上冻结。水结冰时膨胀所排开的水排入水箱,从而保证了管子不受膨胀力而被冻坏。
日本称开昭57-26348中公开的太阳能集热器具有上述集热单元,虽然该发明未提到抗冻性能。但由于它具有上述结构特点,所以它客观上也可实现有序冻结从而达到抗冻目的。但是这种集热器的缺点是,当集热器内的水冻结后,当有日照时,其外循环管易解冻,而内循环管由于光照差不易解冻,因此经过很长时间也难以形成循环。
本发明的目的是提供一种利用有序冻结原理实现抗冻的太阳能热水器,它在冻结后易于解冻并重新形成循环。
本发明的目的是这样来实现的:在上面描述的集热单元中,在内循环管上装有肋片,该循环管作为集热管,外循环管为循环光管,集热管插入水箱的深度要大于循环光管插入水箱的深度。
本发明的太阳能热水器不仅能抗冻而且易于解冻,并实现再循环,该热水器结构简单成本低廉。
下面结合附图对本发明的实施进行详细描述。
图1是抗冻太阳能热水器侧剖视图;
图2是抗冻太阳能热水器正视图。
图1中,太阳能热水器的集热板由一个以上具有小循环回路的集热条6并联组成,每一个集热条6为独立的运行单元,集热条6由下循环光管1和带肋片的集热管2组成,两管底部相通,例如可通过变径的,带有排污孔的联接头焊接为一体,组成一个小循环回路,集热管2和循环光管1的另外一端直接插入保温水箱5,插入深度集热管2要比循环光管高,高差最好在50mm以上,以利于水的自然循环。光管和集热管下端固定在保温底板4上,上端由保温水箱5固定。集热板外表面盖有玻璃盖板3。当有光照时,带肋片的集热管2中的水温高于循环光管1内的水温,两管之间水产生密度差形成循环,将水箱内的水加热,当无阳光照射且环境温度低于0℃时,管1,2中的水开始冻结,由于两管底部相联,且底部远离水箱的热源,因此底部的水最先冻结,然后逐渐向上冻结,将水结冰时膨胀所排开的水排入水箱,从而保证了管子不受膨胀力而被冻坏。当再次出现光照时,循环光管由于直接接受阳光容易解冻,而集热管由于带肋片更容易解冻,因此整个集热器可在较短的时间内解冻并开始重新循环。
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