[发明专利]一种全玻璃真空管分体式太阳能热水器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热水器，特别是一种全玻璃真空管分体式太阳能热水器。

背景技术

全玻璃真空管分体式太阳能热水器的集热器和水箱是分开的，集热器可以设在屋面或阳台，水箱一般放在室内。全玻璃真空管集热器由于直接加热液体，集热效率高而且价格低。但是全玻璃真空管集热器存在以下缺点：全玻璃真空管集热器一般包括联箱和内腔走水的真空管，真空管通过密封圈直接插入联箱内胆，联箱内胆一般为方形，联箱内胆开孔时由于机械加工工艺的要求，两孔之间一般保持20毫米以上的距离，常用的直径58毫米真空管的管距和厚度一般为80毫米。这种结构再加上保温层无法让联箱做得小巧，因此和热管集热器和U型管集热器的联箱比较就显得笨拙，影响和建筑物的结合；同样由于真空管的直径为58毫米而管距却为80毫米，集热器面积内有效集热面积利用率不高，而目前小高层住宅屋面能提供布置太阳能集热器的面积极其有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服现有全玻璃真空管分体式太阳能热水器存在的集热器的联箱笨拙，有效集热面积利用率不高等缺点的一种全玻璃真空管分体式太阳能热水器。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种全玻璃真空管分体式太阳能热水器由集热器3、循环水泵10、控制盒8和水箱15组成。集热器3与水箱15为分体式结构。集热器3可以竖向放置也可以横向放置，既可以放在屋面也可以放在阳台上，集热器3的联箱1、三腔全密封玻璃真空管2通过金属接驳管22连接。水箱15为承压式水箱，水箱15放置在室外或室内均可。两者通过导热管14、金属换热管16和回流管4联系，回流管4接有循环水泵10，形成一个传热环路，该环路为微承压环路。水箱15接有冷水进水管17，热水出水管12，形成一个用水环路，环路接有混水龙头18，该环路为承压环路。

本发明实现目的时，还有这样一些结构特征：

1、集热器3由联箱1、三腔全密封玻璃真空管2、尾托27组成。集热方式为玻璃管直接加热传热介质23。

2、金属接驳管22与三腔全密封玻璃真空管2通过硅胶密封块25连接。金属接驳管22与联箱1的连接有两种方式，通过硅胶密封圈24或金属环焊26。

3、联箱1内设有联箱温度感应计13，通过信号传输线5与安装在室内的电控仪8相连。联箱1两端分别接导热管14和回流管4，外侧包有聚氨酯保温层20。

4、室内水箱15上部接导热管14和回流管4，下部接冷水进水管17，热水出水管12。内部设有电加热棒11、室内水箱温度感应计19和金属换热管16。电加热棒11、室内水箱温度感应计19分别通过信号传输线6、9与电控仪8相连。

本发明的有益效果是：

1.联箱1、三腔全密封玻璃真空管2通过金属接驳管22连接。由于金属接驳管22的直径只有18毫米，联箱1的厚度仅需35毫米。而普通集热器的玻璃真空管直接插入联箱内胆，联箱内胆厚度由于机械加工工艺的要求，常用的直径58毫米的玻璃真空管的联箱厚度一般为80毫米。这种结构再加上保温层无法让联箱做得小巧，因此本发明的联箱明显比普通集热器的联箱小巧，能和建筑物更好地结合。

2.同样由于联箱1、三腔全密封玻璃真空管2通过金属接驳管22连接，联箱内胆21机械加工开孔时两孔之间的距离仅需考虑聚氨酯保温层20的成型因素，两孔之间的距离可以少至68毫米。而普通集热器的玻璃真空管联箱内胆开孔时由于机械加工工艺的要求，两孔之间一般保持20毫米以上的距离，常用的直径58毫米的玻璃真空管的管距一般为80毫米。因此本发明的集热器明显比普通集热器宽度窄，以常用的18管热水器为例，普通集热器宽度为144厘米，本发明的集热器122.4厘米，面积小15％。而两者的集热效率几乎相同。当采用68毫米管距时，在一天最有效的上午9点到下午3点(真太阳时)的日照时段内，集热器在屋面竖向布置时，集热效率比普通集热器低1％；集热器以一定的角度在屋面横向布置时，集热效率相同。因此在目前小高层住宅屋面能提供布置太阳能集热器面积极其有限的状况下，本发明的集热器有效集热面积利用率更高，能更好地应用于多层住宅和小高层住宅建筑。

3.集热器3采用三腔全密封玻璃真空管2直接加热传热介质23，效率高而且价格较低。

4.三腔全密封玻璃真空管2由于容液量仅为普通玻璃真空管的60％，升温速度快，避免了普通玻璃真空管满腔存水在日照不足时由于水多而导致升温效率偏低的缺点。同时传热介质23由于采用蒸馏水添加防冻液，几乎不含杂质，避免了普通玻璃真空管内腔走水容易结垢而导致导热效率迅速降低的缺点和在冬季结冰涨坏的可能性。