[发明专利]一种集成太阳能热水器

说明书

技术领域

本发明属于新能源领域中太阳能热应用行业，特别涉及一种集成太阳能热水器。

背景技术

目前，太阳能热水器主要分为两条技术路线：一条技术路线是真空管式太阳能热水器，另一条技术路线是平板式太阳能热水器。真空管式太阳热水器以全玻璃真空管式太阳能热水器最为常用，全玻璃真空管式太阳能热水器主要由全玻璃真空集热管、贮热水箱、支架以及其它附件组成，属于我国的原创技术。在目前的技术环境下，这种太阳能热水器以经济、使用效果较好而被农村市场广泛接受，但其固有的缺点严重限制了这种太阳能热水器的应用前景，具体缺点如下：

1)不能承压运行，常见的现象是压力不足，混水端的冷热水的压力不一致，使用体验效果差；

2)安全性差，全玻璃真空管式太阳能热水器没有办法使用玻璃钢化工艺，而且水箱处于热水器的顶端，重心高，一般太阳能热水器安装在高处，所以有比较多的安全隐患，特别是在极端天气环境下就更容易出现安全问题；

3)结构相对繁杂，所以故障率也比较高，其中真空管炸管、管路阻塞、电磁阀故障等常常发生；

4)美感度极差，上重下轻，几乎没有办法和任何一种建筑协调起来；

5)安装繁杂，占用空间大，对安装环境要求高；

6)包装运输不方便，容易损坏，运输体积大，对社会资源浪费大。

真空管太阳能热水器还有一些其它品类，如真空热管太阳能热水器，这类热水器也存在和全玻璃真空管式太阳能热水器类似的问题，而且经济性也差，所以市场上比较少见，只有一些太阳能工程有少量应用。

平板式太阳能热水器以平板式阳台壁挂式太阳能热水器最为常见，这类太阳能热水器在国外的发达国家应用较多，结构主要由平板集热器、贮热水箱、其它附件组成。这类太阳能热水器主要解决了太阳能热水系统的承压运行问题、部分解决了美观度问题。但同时也存在许多其它问题，具体如下：

1)材料使用多，社会资源消耗大，一台承压的阳台壁挂太阳能热水器要使用大量的铜材和铝材，还有大量的钢材以及其它许多材料；

2)安装繁杂，安装成本高，阳台壁挂太阳能热水器要安装水箱、集热器，还要安装多种繁杂管件，一台普通阳台壁挂太阳能热水器的安装费用在300-500元人民币；

3)成本高，推广商业价值不足，一台承压式阳台壁挂太阳能热水器的市场售价在5000-8000元人民币左右，一般的消费者接受比较困难，特别是面临燃气的竞争时就更加没有竞争力了；

4)热效率低，由于结构设计方面的原因，系统的散热面积非常大，所以一台100L的阳台壁挂式平板太阳能热水器往往集热器面积要达到2平方米；

5)美观度问题依然存在，因为贮热水箱和集热器是分离的，水箱安装在什么位置都会对内装或外景造成一定程度破坏，而且集热器和水箱之间要安装不易处理的硬质铜管，对安装的工艺水平要求非常高，就算较高的安装水平也不可能对建筑美观加分。

中国专利ZL99114680.8于2000年8月16日公开了一种太阳能热水器，由透光外管、内管、选择性吸收膜和两端的端盖构成，在内外管之间设置选择性吸收膜，并且内外管之间为真空层，在内外管的端部安装波纹状弹性端盖，并且端盖的外侧有保温层。以上结构在理论上能够实现利用太阳能对水加热，但是生产工艺非常不可行，主要体现在：

1)外形和安装环境的结合非常难，成本会高得没有应用价值；

2)两端无底的玻璃外管体积要足够大才有应用价值，而大的玻璃外管的价格是非常高的，而且钢化工艺将变得非常困难，甚至根本做不到，如果不钢化，玻璃外管在高处时，安全将是一个非常大的问题；

3)玻璃外管和两端的端盖如何实现可行的密封将是非常具有挑战性的难题，虽然文件中记载有包容性粘接，但在实际应用中根本达不到密封的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种集面式集热和集热面具有真空保温特性两大核心功能于一体的集成太阳能热水器。

本发明的技术方案如下：一种集成太阳能热水器，在保温层(6)内设有一个空腔，该空腔中装有与之形状大小相适应的贮热水箱(5)，贮热水箱(5)上设有冷水入口(51)和热水出口(52)，在保温层(6)的侧面还开有一个与其空腔连通的窗口，该窗口的外端口处安装透光盖板(1)，所述透光盖板(1)与贮热水箱(5)之间形成真空集热腔(2)，该真空集热腔(2)的内部为负压，在所述贮热水箱(5)朝向透光盖板(1)的箱板上涂有选择性吸收涂层。