[发明专利]大热腔双倾角太阳能热水器

说明书

所属技术领域

本发明涉及太阳能利用领域，具体为一种能吸收太阳光热来加热生活等所需热水的热水器。

背景技术

目前已知在销售使用的家用太阳能热水器，有平板式和真空管式两种。其中的平板式热水器的集热器，主要由铜铝复合板管构成，其通过施压的方式，将上下两层薄铝板压合住若干间隔排列的铜管，成为翼形的板管结合一体化的形状，被晒热后的翼板部分将热量传导给铜管，再经铜管传导给管内的待加热的水。该板管式集热器的进出水管是从左、右两端插入其上部的水箱管口的，这样从进水管流进入集热器的下部的相对低温的水，再折拐分流进诸铜管，通过日晒被加热后，需从诸根铜管的上端折拐90度的角度再流向连接水箱的出水管，这种状况对在集热器中循环流动的水会产生较多紊流和阻力，致使已被加热的、处于集热器上部的水在集热器中滞留时间增加，水中含蓄的热量会在上部板管周围散失较多，从而影响集热效率。另对其中用的铜管(或其它金属管)来说，因其不具备弹性变形的性质，因此在管中充满水时，在寒冷环境下会因水相变成冰时被胀裂，而不能适用于高寒地区。

前述中的真空管式太阳能热水器，其集热器部分由内、外两玻璃圆管套装组合而成，内管将吸收到的光热传递给管内的水使其升温，外层管起采光保温作用。其对水的加热形式和过程基本为；在光照下，内管中的水被加热升温后将上升至管内的上部(对管的径向而言)，再向上流进入水箱，水箱中沉集于其下部的、相对低温的水将从水箱流入吸热内管的下部(对管的径向而言)，然后再流向管的底部，接着被不断加热后又从内管内的上部向上流进入水箱，如此循环，使整个热水器系统内的水不断得到加热升温。上述真空管集热器的不足之处是：因集热管之间的间隔距离较大，实用采光面积约只有集热器整体占有采光面积的50％，不能充分利用太阳的幅射能量，另在使用过程中在玻璃内管的下部会因积垢等而堵塞，并不易清除，减少了管中水的循环流量，而导致集热效率降低，再就是耐寒冻性能也欠佳，综合成本偏高。

又见有专利号为“ZL01257046X”的专利，其介绍了一种“组合板式太阳能集热装置”，该种集热器基本结构为：用内有通孔的空心塑料板等做集热板，让需要加热的水流经板内的通道孔，在阳光的照射下被加热，再向上流进水箱，另还可在该空心集热水板的上面覆盖空心的塑料板等，作采光保温板，该板作用一是作采光，二是阻止下层集热水板中的热量向空中散失。本结构集热器结构简单，成本也低，但其集热板上面因覆盖的空心板一般情况下厚度有限，故其保温性能不高，也不适用于寒冷地区等。

发明内容

为弥补现有平板式太阳能热水器防冻性能差，真空管式太阳能热水器有效采光面积小和综合成本较高的不足，以及上述组合板式太阳能集热装置保温性能较差的不足，本发明提供一种新的技术方案。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将集热器部分制做成一个大扁盒形的空心腔体(即为一个大的加热空腔体)，扁盒的上面板呈向下的凹陷状，该凹陷面为一弧形面，在扁盒形腔体的上、下侧边(对应于置放集热器的采光保温箱的安放位置而言)连接有进出水管，所形成的上边的管道向水箱输送经加热后温度相对较高一些的水，下边的管道则向集热扁盒内输送温度相对低一些的待加热的水，使扁盒内的水在被加热过程中从下向上流动。

在上述结构中全空心的集热盒体可使盒腔内的水在被加热过程中，没有了平板式和真空管式集热器中因集热管的结构给循环水造成的流动阻力，能顺畅地由下向上进入出水管，是利于提高集热效率的；呈凹陷状的上面板，比不凹陷时增加了集热面积，也是有助于提高集热效率的；另凹陷的上面板在集热扁盒内的水由液态渐变成固态冰的过程中，可产生较大程度的弹性变形而自动增加较多的容积，使扁盒体不致被结冰胀破。

置放本太阳能热水器的方式为：在将水箱和采光保温箱整体向后取一定倾角的同时，再将其向左(或向右)侧边倾斜一定的角度(如45度)，如此可使得从集热扁盒最上端输出的相对高温的热水易集存在倾斜水箱的上段，而水箱中相对低温的水易沉降于水箱的下段，这种相对冷与热的水在水箱中的分布状态，使得从集热扁盒下端进入到盒体内底部的是相对温度最低的水，其热容最大，在吸热上升的过程中能更充分地吸收盒体传给的太阳光热，故是有利于提高集热效率的。

本发明的有益效果是：与现有的平板式和真空管式太阳能热水器相比，其结构更加简单可靠，用材及生产等综合成本可降低较多，而集热效率却仍会较高，另其防冻、防堵等性能将大大提高，适用性更强。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的正面视图。