[实用新型]一种自动除垢型太阳能热水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动除垢型太阳能热水器。

背景技术

太阳能热水器是由全玻璃真空太阳集热管(或称真空管、真空集热管)、保温水箱、支承架三大部件组成，其核心集热元件是全玻璃真空集热管。经过磁控溅射镀膜技术在集热管的内管外壁镀上多层渐变铝—氮铝涂层或不锈钢氮化铝，该涂层可经受400℃的高温对太阳光有选择性吸收，其吸收比≥0.92，发射比≤0.09(80℃)。真空集热管选择性吸收太阳光将光能转化为热能使真空管中的水不断加热。由于“热虹吸”作用，即冷水的比重较大，热水的比重较小，因而真空管中的热水自然不断地往上浮，进入水箱。水箱中的冷水自然不断地往下沉，进入真空集热管。周而复始，太阳热水器保温水箱中的水也就被加热了。

直插式全玻璃真空集热管太阳能热水器，是利用真空集热管具有的高吸收率和低发射率，将吸收的太阳辐射转换成热能，利用冷水比重大，热水比重小的特点，在真空管内形成冷水自上而下，热水自下而上的自然循环，使整个水的温度逐步升高，达到一定温度。但现有真空集热管的管内储水量过大，热传导启动速度慢，易造成热损。一般一支直径58mm，长1.8m的真空集热管的管内水容量为3L，一个30支管的太阳能热水器水箱容量为250L，则真空集热管内的水将达到90L，占总水量的26％。因现有结构的缺陷，升温后贮留在真空集热管内的这部分水及其所携带的热量，不仅不能被有效利用，反而起到散热的作用。

现有直插式全玻璃真空集热管太阳能热水器大致存在的缺陷如下：

(1)真空集热管内的水量过大，启动速度慢。以直径58mm，长1.5m的真空集热管为例，管内水量占可用水量的1/3左右，转换的太阳的热量必须先加热管内的水，故造成启动速度慢；

(2)热损大，可用热量低。真空集热管管内的水，不仅不能使用，而且造成热损，使驻留在真空集热管内的水起到散热的反作用，尤其是管内的水经过夜间或阴天降温，当再次太阳能升温时，必须先加热已将温的水。这个问题在北方的冬天特别严重，尤其当冰雪覆盖时，管内的水结冰造成真空管的破裂，致使系统瘫痪的事屡有发生；

(3)单支真空管的破裂即造成整个系统瘫痪，特殊情况，如阳台壁挂，单支真空管的破裂易酿造危险事故；

(4)因制造工艺及安装的要求，管间隙大，单位面积的光热转换率低。以直径58mm、长1.8m的真空管，管间隙一般为80mm，其光热转换率一般低于55％；

(5)真空集热管内结垢并沉淀，严重影响热量交换，甚至使真空集热管失效。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种自动除垢型太阳能热水器，该自动除垢型太阳能热水器解决了现有直插式真空集热管型太阳能热水器真空集热管不能密排、热损过大，通过结构的改进，实现新的快速热量交换的方式、降低热损，提高日可用得热量；同时，在使用过程中自动清除水垢，解决了水垢沉淀而影响热传导的问题。

本实用新型是一种自动除垢型太阳能热水器，其特征在于：包括有水箱(11)、分流导管(12)、多个平行排列的集热导热单元、多个密封圈、水位控制器(13)、进水阀门(15)、出水阀门(17)；集热导热单元通过密封圈安装在水箱(11)上；

所述多个平行排列的集热导热单元是指结构相同的A集热导热单元(5)、B集热导热单元(6)、C集热导热单元(7)、N集热导热单元(8)，A集热导热单元(5)、B集热导热单元(6)、C集热导热单元(7)、N集热导热单元(8)相互平行分布；

所述多个密封圈是指结构相同的A密封圈51、B密封圈61、C密封圈71、N密封圈81；

水箱(11)上从右至左设有A通孔(11a)、E通孔、D通孔、C通孔、N通孔、B通孔(11b)；水箱(11)的一内侧壁上安装有水位控制器(13)；水箱(11)内放置有分流导管(12)；

分流导管(12)上从右至左设有A分流口、E分流口、D分流口、C分流口、N分流口；

A密封圈(51)的中心开有通孔(501)，A密封圈(51)的外部为凹形环(502)；

A集热导热单元(5)由外至里顺次为真空集热管(1)、导热管(2)、进水分流管(3)的管中管结构，导热管(2)通过定位阻热塞(4)安装在真空集热管(1)的通孔(10)内。

本实用新型的自动除垢型太阳能热水器具有如下优点：

(1)快速热传导：由于真空集热管1闷晒时可以达到300℃以上的高温，利用导热管2一端封闭，且内径相对较细的管子，加快了导热管2内的水对流的速度，提高了传递热量速度，使得热量快速传递，达到热平衡；