[发明专利]一种平板分离式热管太阳能热水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型分离热管太阳能热水器，属于太阳能热利用领域。

 

背景技术

太阳能热利用是新能源利用的重要手段之一，我国的太阳能热水器产量及保有量已稳居世界首位。太阳能热水器主要包括真空管、平板以及热管三种形式。热管太阳能热水器通过工质的蒸发与冷凝传递太阳能，具有传热速率高的优点；被加热水不流经集热器本身，避免了真空管或平板太阳能热水器“冷炸”和“热炸”隐患，因此较适合于寒冷地区的使用，近年来其市场份额逐渐开始扩大。

目前市场上使用的热管太阳能热水器多采用的是铜管翅片形式，铜管置于铝片之间，通过轧合及胀管形成管翅，整体置于玻璃真空管内部。铝片两翼吸收太阳辐射并通过导热传递给铜管之间的吸热工质。铝板与铜管之间接触热阻的存在极大的影响了传热性能，同时由于蒸发管采用铜管，增加了成本。

针对传统热管集热器管路与吸热板之间存在接触热阻影响传热性能的缺陷，本发明提出了一种新型平板分离式热管太阳能热水器，其介质流道通过铝板直接吹胀形成，不存在接触热阻，因此传热性能得到了提高。

 

发明内容

技术问题：本发明的目的在于消除现有热管太阳能集热器存在接触热阻的缺陷，提供了一种新型平板分离式热管太阳能热水器。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提出一种平板分离式热管太阳能热水器，该太阳能热水器包括热管冷凝端紫铜盘管、冷凝液下降管、蒸汽上升管、热管蒸发端介质流道、蓄热水箱、外边框、上金属板、下金属板、玻璃盖板、背部保温；其中：

热管冷凝端紫铜盘管置于蓄热水箱内部，热管冷凝端紫铜盘管的进口和蒸汽上升管的出口相连，热管冷凝端紫铜盘管的出口和冷凝液下降管的进口相连，冷凝液下降管的出口连接热管蒸发端介质流道的进口，热管蒸发端介质流道的出口与蒸汽上升管的进口相连；

上金属板贴合在下金属板上方，下金属板下部覆盖有背部保温，介质流道位于上金属板和下金属板之间构成集热板，玻璃盖板通过在外边框上连接位于上金属板的正上方。

优选的，热管蒸发端介质流道的进出口通过铆接或焊接等方式与冷凝液下降管及蒸汽上升管相连。 

有益效果：本发明提出的热管热水器，集热板件由金属板间轧合组成，通过高压气体吹胀法形成介质的流道空间，与传统的管板形式相比，这种直接形成的流道与吸热板间不存在任何接触热阻，因此传热性能得到了明显改善；采用分离热管形式，热管冷凝端盘管直接置于蓄热水箱内部，依靠重力实现工质的吸热放热循环，蓄热水箱与集热组件独立放置，更加灵活可靠，避免了一体形式对建筑外观的破坏，同时减少了放置在室外对环境的热量损失。

 

附图说明

图1是一种新型平板分离式热管太阳能热水器的系统图；其中有：热管冷凝端紫铜盘管1、冷凝液下降管2、蒸汽上升管3、热管蒸发端介质流道4、蓄热水箱5、外边框6；

图2是一种新型平板分离式热管太阳能热水器A-A截面图；其中有：热管蒸发端介质流道4、上金属板7、下金属板8、玻璃盖板9、背部保温10。

 

具体实施方式

下面将参照附图对本发明进行说明。

本发明的工作原理是：本热水器中，螺旋热管冷凝端盘管、冷凝液下降管、热管蒸发端介质流道、蒸汽上升管构成了热管的吸热放热循环部分。镀有选择性吸收涂层的吸热板件高效吸收太阳辐射，并将热量传递给热管蒸发端介质流道中的热管工质，工质吸收热量后蒸发成气体，通过蒸汽上升管进入安放在蓄热水内部的螺旋冷凝盘管放热冷凝，以自然对流形式加热生活用水；冷凝后的工质液体通过重力作用沿冷凝液下降管回流至热管蒸发端，再次吸收太阳辐射蒸发，如此不断循环加热水箱中的生活用水。

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提。

进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1和图2，平板分离式热管太阳能热水器，该太阳能热水器包括热管冷凝端紫铜盘管1、冷凝液下降管2、蒸汽上升管3、热管蒸发端介质流道4、蓄热水箱5、外边框6、上金属板7、下金属板8、玻璃盖板9、背部保温层10；其中：

热管冷凝端紫铜盘管1置于蓄热水箱5内部，热管冷凝端紫铜盘管1的进口和蒸汽上升管3的出口相连，热管冷凝端紫铜盘管1的出口和冷凝液下降管2的进口相连，冷凝液下降管2的出口连接热管蒸发端介质流道4的进口，热管蒸发端介质流道4的出口与蒸汽上升管3的进口相连；