[实用新型]有蓄/放热功能的太阳能热水器

说明书

技术领域    本实用新型涉及住宅热水供应系统，尤其涉及有蓄/放热功能的太阳能热水器。

背景技术    太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中对使用热水的需求。参考图17，现有技术太阳能热水器是由集热管1、保温水箱2及相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热管1。集热管1受阳光照射面温度高，集热管1背阳面温度低，管内水便产生温差反应使热水上浮冷水下沉，集热器管2内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，这就是热虹吸现象，参见图15所示。随着热水的不断上涌并贮存在保温水箱2的上部，同时通过下循环使集热管1内不断补充温度较低的水，如此循环往复，最终整保温箱水2都升高至一定的温度；为使整个保温水箱2的水都能被使用，该热水器保温水箱2的热水出口都是设置在水箱最底部，因此，使用者需要某一适宜的水温时，必须等待整个水箱加热到该温度。

同时，现在的太阳能热水器都很容易将水加热到100℃，特别是有加压装置的太阳能热水器，其水温甚至被加热超过100℃。如果这种热水器的水箱与热水龙头直接连接，那么保温水箱水温接近100℃流出时，势必对人体健康甚至生命造成很大危害。这种设计在世界各地都是不符合安全规范的。正如图16所示，家用热水器的水温最高应该限定在不高于60℃（即140℉）才较为安全。

由于早晚和季节的变化，特别是在日照较少的冬季，现有技术的太阳能热水器无法保证在任何时间都能提供足量及足够热的水，而现有技术利用热虹吸管现象的太阳能热水器，一般是不带后备加热装置的，使用者也未必会自行为热水器加装后备加热装置。有一些家庭则是安装另一套电或燃气的热水装置来弥补冬季时太阳能热水器供应热水不足的问题。由于这两套热水装置是分别独立使用的，这种组合使用方式就显然既不智能也不经济。此外，这种组合使用方式也增加了原材料和自然能源的使用和损耗。

实际上，即使是在冬季，太阳也能提供非常充足的热能。如下表一所示，我们看到在中国部分城市一年的平均日照能量（按10年的平均统计）情况，表中所述的日照能量是指太阳光电磁能照射在地球表面的总和。

       例如上海，全年日照能量最低值是一月份，即便如此，该月也达到全年日照能量最高值七月份的41.5%，即：

（2.09/5.52）×100=41.5%

表一：            中国部分城市一年的日照能量

    也就是说，一年中只有少数时间，太阳能热水器不能将水加热到人体沐浴时所适宜的中等温度，即不低于38℃。当水温低于38℃时，使用者会觉得水温过冷，而需要使用第二套热水系统或者只能去公共浴室。现有的这些方式，不能减少自然能源的使用，同时也增加了使用者的能源开支。提高能源的使用率就是要充分使用现有的资源而不是忽略和浪费。

现有技术所有的玻璃集热管1都由外管和内管构成，在太阳能热水器使用过程中，内管总是充满热水。由于这些管子是安装在保温水箱2热水接口的下面，那么管内的这些热水就会一直用不完，因此保温水箱1的尺寸大小就不得不设计得更大些。通常所用这些集热管子的外径采用的是?58或?47。在总长为1.8m的管子里，第一种外径规格的管子容量为2.7升，而第二种外径的管子是1.6升。一套热水器系统一般采用大约12到20根这样的管子，因此总容量相对应的即为32.4升到54升或者19.2升到32升。越大的水容量就意味着更大的屋顶负荷，更大的水箱，使用更多的支架，增加使用的成本。

实用新型内容     本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而设计生产一种高效安全的太阳能供热的燃气热水器，解决现有技术太阳能热水器利用太阳能效率不高等造成资源浪费和不安全等问题。 

本实用新型为解决上述技术问题而提出的技术方案是，一种有蓄/放热功能的太阳能热水器，包括集热管、保温水箱和连接管道，尤其是，所述集热管装入了填充有相变物料的蓄热球。

所述蓄热球包括热传导能性能好的塑料的外壳和充满内部其的蓄/放热性能极好的相变物料；该蓄热球直径小于所述集热管内管的直径。

 所述保温水箱用隔板隔离有后备加热水箱，该后备加热水箱设有进水口和出水口，该出水口即为该保温水箱的热水出口；所述后备加热水箱内设有与外部控制电路相连、以水温触发开启或关闭的防水型电加热装置。