[发明专利]一种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领域，特别是涉及一种分体式太阳能热水器。

背景技术

进入21世纪以来，由于对能源问题和环境问题关注度的不断增加，寻找到一种储量丰富、干净清洁并能够大规模投入实际运用中的替代能源成为了当今迫在眉睫的难题，而在众多替代能源中，储量丰富、分布广泛、清洁无污染的太阳能无疑是最具有竞争力的选择之一。地球所处轨道上的平均太阳辐射强度为1369W/m²，地球获得的总的太阳能可达173000TW，全球能耗不足地球获得太阳能的万分之一，发展太阳能具有广大的前景，而太阳能热水器则是在太阳能领域低温区应用中技术最为成熟、商业化程度最高的产品，同时也是应用最为广泛的民用产品，由于其节能实用的优点现已受到广泛关注并被大力推广。

目前，紧凑式太阳能热水器是市场上应用最为广泛的太阳能热水器，是一种基于热水上浮冷水下沉的原理，利用太阳能对水进行加热，使水在太阳能热水器内部产生循环达到加热目的的太阳能热水器。然而，由于其安装上存在不便利且往往占据较大安装空间，对于高层和一些多层住宅来说，往往缺少足够的安装空间。故分体式太阳能热水器，尤其是热管式分体式太阳能热水器，凭借其独有的集热器与储水箱的分离设计扩大了太阳能热水器的安装范围，成为了近年来太阳能热水器方面的热点研究应用项目，它通常具有以下优点：（1）热水器得热量高，集热器的热量几乎全部用于加热储水箱中可利用的水，水箱得热量高；（2）储水箱与集热器不连通，集热器局部破裂不影响热水器正常运行；（3）真空集热器内无水，不结水垢，启动迅速，响应时间快；（4）热水器系统中热管工质中添加防冻液，寒冷环境中亦可正常使用；（5）与建筑一体化设计，美观大方。

但是，目前的分体式太阳能热水器大都为普通重力热管式分体式太阳能热水器，采用多次间接换热的方式对储水箱内的水进行加热，使得系统传热热阻增大，其热效率偏低，集热器部分存在超温的安全隐患。另外，普通重力热管存在携带极限使得普通重力热管式分体式太阳能热水器在传热距离上受到限制，很难实现真正的远距离间接换热，使得现在的分体式太阳能热水器通常有一定的安装距离限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种传热效率高、布置方式灵活、安全性提高的分体式太阳能热水器。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种分体式太阳能热水器，包括太阳能集热部分和储水箱，还包括环路重力热管，所述环路重力热管的一端装配于所述太阳能集热部分内，另一端装配于所述储水箱内。

进一步地，所述环路重力热管包括装配于太阳能集热部分内的蒸发器、装配于储水箱内的冷凝器，还包括蒸汽管路和液体管路，所述蒸发器和冷凝器通过蒸汽管路与液体管路连接形成环路。

进一步地，所述太阳能集热部分采用热管式真空管太阳能集热器，所述热管式真空管太阳能集热器包括若干个并排连接的真空集热管和设置在每个真空集热管内部的普通热管，且所述热管式真空管太阳能集热器的单侧或两侧留有装配所述蒸发器的空间，所述蒸发器上设有配合放置所述普通热管释放热量的端口的接口。

进一步地，所述空间在装配所述蒸发器后塞满隔热材料。

进一步地，所述热管式真空管太阳能集热器还包括有用于固定所述真空集热管的悬挂式或支撑式的固定装置。

进一步地，所述蒸发器和冷凝器为沟槽管或附着换热涂层的导热管。

进一步地，所述冷凝器的形状为利于散热的蛇形管或螺旋形盘管。

进一步地，所述冷凝器的外壁上增设有翅片或肋结构。

进一步地，所述环路重力热管由高效导热材料制成，所述环路重力热管的内部工质为水、乙醇或乙二醇。

进一步地，所述分体式太阳能热水器还包括装配于储水箱内的电辅热装置。

采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：

（1）由于采用环路重力热管作为传热装置，传热效率高，减少了传热损失，太阳能利用率高，水温升温快。

（2）由于采用环路重力热管作为传热装置，蒸汽管路与液体管路分离，工质循环运行阻力大幅减低，弱化了距离对传热性能的影响，故较采用普通重力热管的热水器安装距离不受限，可远距离传输，布置方式灵活。

（3）由于采用环路重力热管作为传热装置，整体热阻下降，使得集热部分温升下降，安全性有所提高。

（4）环路重力热管的内部工质为水、乙醇或乙二醇，依靠集热部分吸收的热量并在重力的作用下可自行完成循环工作，无需额外的动力装置。