[发明专利]太阳池热水器

说明书

技术领域

本发明属于太阳能热水装置，该装置与通常的太阳能热水器从原理到结构都完全不同。它是利用一种特殊的材料积聚太阳的热能，再传递给水体加热，是属于太阳能利用领域。

背景技术

利用太阳能产生热水的装置，目前已有如图1的典型结构，它是由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。集热管受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，使水产生微循环而达到所需热水。

这种装置的缺点是成本较高，太阳能的利用率较低。效率低的主要原因是圆柱面的玻璃集热管本身圆弧面有光的反射，还有管子分布有间距，使一部分太阳能量未被利用。集热管本身不具备储能功能，需要另外的储能水箱。

发明内容

本发明要解决的技术问题是使用一种特殊水溶液物质的太阳池，其池水温度上部低，下部高(达到50～60℃以上)，建立起稳定的温度梯度，即上下溶液无对流，不反混，使太阳能以热量形式储存于池子下部，这样减少了太阳池表面对外的热量辐射、对流、传热损失。

本发明使用的特殊透明液体具备以下特点：

1透明，阳光辐射能穿透太阳池底；

2该物质溶解度随温度升高而增大，并比重也随之增大，即池底比重大，池面比重小，建立起稳定的重度梯度、浓度梯度、避免溶液上下对流，池体的温度场长期稳定，确保池底温度高。

3该物质价格不高，用量不大，且长期不分解，一次性费用投入不大。

符合要求的液体有胶体、不同液体层面恒定浓度差的液体、特殊物质溶液等。有关这些液体的具体材料和配方另有专利介绍，在本专利内不再赘述。

本专利只介绍使用特殊透明液体的太阳池热水器结构及工作原理。其结构主要为一个被阳光照射并装有特殊透明液体的太阳池，池壁受光面有透光保温层，池壁反射面有反射保温层。池底处有水体吸热盒，吸热盒与太阳池底四壁有一定距离，以增大吸热盒与太阳池液体之间传热面积。冷水进入吸热盒与太阳池进行热交换，加热成热水后输出，供用户使用。因此，水体对太阳吸收的热量多、散去的热量少，有较高的吸热和储热效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为目前太阳能产生热水装置的外形图。

图2是本发明太阳池热水器基本结构的透视图。

具体实施方式

图2是本发明太阳池热水器基本结构的透视图。长方形玻璃容器1，它由前、后、左、右、底、5个面的玻璃板构成，(图中ABCDEFGH)；容器内存放特殊透明液体8，图中10是上部液面位置。为了较好地吸收阳光，容器受光面朝南放置。容器1外侧的底部、背部、左右两侧部有阳光反射保温层2，使反射的阳光也被利用，并使加热的特殊透明液体8的温度不易散去。为了较多的吸收东南和西南侧的阳光，左右两侧部的反射保温层做成前低后高的形状，阳光反射保温板的反射面由镜面材料构成。容器的朝南方向的壁面使用真空双层玻璃做成吸收阳光保温层5(图中UVWX)，使得朝南容器壁既可吸收阳光又可保温。

长方形玻璃容器1的下部有一个水体吸热盒3，它是一个扁形长方形盒体(图中MNOPQRST)，用玻璃板制成，对长方玻璃容器1完全无泄漏。水体吸热盒3与长方玻璃容器1的底部和前后左右四壁都保持一个距离，被长方玻璃容器1内的特殊透明液体8所包围。实际上盒体由若干片小玻璃板所支撑定位，为示图清晰起见，图中支撑定位的小玻璃板未表示出来。该水体吸热盒3内有导流板4，流过的水形成折流，增加换热效果。

冷水的进水管6和输出热水的出水管7，穿过容器1的真空双层玻璃吸收保温层5，连接到水体吸热盒3前方的左右两侧。水流经过水体吸热盒，接受外部特殊透明液体8的传热和直接阳光及反射阳光的加热获取热量，被加热为热水。水体吸热盒内导流板4，可以提高一些热交换效果。

特殊透明液体8包围水体吸热盒3，由于液体8是不具有对流特性的物质，又是热的不良导体。水体吸热盒3内的水被直接阳光和反射阳光加热后，其热量不易通过对流和传导散失。使阳光加热水体的效率提高。

从出水管7送出到外部储水保温罐的热水，如没有被使用，可以运用一般太阳能热水器自流循环原理继续返回进水管6，被继续被加热。而且因本发明装置的特殊透明液体有很大的热能容量，即使在夜间，仍然可以利用特殊透明液体储存的热量加热水体吸热盒，获取热水。

为了保持本热水器的特殊透明液体清洁，可在热水器顶部加透明盖，透明盖的表面与地面倾斜，以便用雨水自然清洗，保持透明度。