[发明专利]一种可兼容相变蓄热功能的紧凑型液管式真空管热水器

说明书

技术领域

本发明是太阳能光热领域一种可兼容相变蓄热功能的紧凑型液管式真空管热水器。

背景技术

公知的现有紧凑式热水器种类有全玻璃真空管太阳热水器、全玻璃热管太阳热水器、热管式真空管太阳热水器，其中90％左右都是全玻璃真空管太阳热水器，存在的主要问题是：

全玻璃真空管太阳热水器的真空管内有占所配水箱容积20％左右的热水无法利用，热利用率低；真空管内易结水垢、易积污，管内水相当于死水，影响水质，防冻难，易冻裂，遇急冷易炸管，真空管破裂漏水，热水器无法使用。

全玻璃热管太阳热水器，虽然真空管内无水、防冻，由于热管冷凝端是热导率很低的玻璃，传热效率不高，热效率较低。

热管式真空管太阳热水器将热管冷凝端直接插入水中进行热交换，由于热管冷凝端面积小，表面温度高，易结水垢影响散热，影响热管长期集热效率和使用寿命，且热管综合成本高，性价比低等问题。

现有各种紧凑式真空管太阳热水器存在的共同问题是：

1.热水器内电热管外表易腐蚀、易结水垢、电热管损坏后易漏电，且存在无水干烧隐患；

2.受全玻璃真空集热管结构限制，难以组成水质好的二次自然循环热水器；

3.受全玻璃真空集热管结构限制，难以在真空管内设置相变蓄热器。

4.遇热水器水箱缺水或长期不用热水易产生过热，对热水器内各部件伤害大。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种可兼容相变蓄热功能的紧凑型液管式真空管热水器。本发明由液管式真空集热管(1)、保温水箱(2)、多功能联箱(3)、支架(4)等组成，保温水箱(2)和多功能联箱(3)固定在支架(4)上，液管式真空集热管(1)内导热液管(16)上端通过密封圈与保温水箱(2)上的导热液管接口(7)连通，导热液管(16)下端通过密封圈与多功能联箱(3)内联集管(8)流道连通。

由于导热液管(16)管径较大，保温水箱(2)与多功能联箱(3)之间存在较大的上下高度差，热交换可在导热液管(16)内完成，因而液管式真空集热管(1)吸收的太阳能、相变蓄热器储存的热能和电热管产生的热能，都可通过导热液管(16)内部自然循环进入保温水箱(2)内，保温水箱(2)与多功能联箱(3)外部可接也可不接回路管。

液管式真空集热管(1)是一种组合式集热管，有液管式真空集热管和液管式相变蓄热真空集热管两种，其中：

液管式真空集热管由特制真空管(12)、导热液管(16)、导热器(17)等组成，导热器(17)安装在特制真空管(12)内，导热液管(16)从特制真空管(12)和导热器(17)中心穿过；

液管式相变蓄热真空集热管由特制真空管(12)、相变蓄热器筒(13)、导热板(14)、相变蓄热材料(15)、导热液管(16)等组成，相变蓄热器筒(13)安装在特制真空管(12)内，导热板(14)位于相变蓄热器筒(13)内外圆之间，相变蓄热材料(15)注入相变蓄热器筒(13)内，导热液管(16)从特制真空管(12)和相变蓄热器筒(13)中心穿过。

保温水箱(2)种类有一次、二次循环集热保温水箱，其中一次循环集热保温水箱是公知的保温水箱，二次循环集热保温水箱(2)由水箱内胆(5)、夹套换热器(6)、加压补液器(10)、过压保护与消胀器(11)等组成，夹套换热器(6)焊在水箱内胆(5)上，加压补液器(10)装在高于夹套换热器(6)的水箱内或外，其下端通过连接管与换热器(6)上端连通，过压保护与消胀器(11)安装在加压补液器(10)上，控温风机(18)装在保温水箱(2)上。

加压补液器(10)是导热介质容器，利用加压补液器(10)内液体与夹套换热器(6)之间高度差，对循环集热系统自动加压和补液，使夹套换热器(6)内充满液体，确保热水器安全可靠运行。加压补液器(10)可装在水箱内，也可装在水箱外，其容积大小随热水器集热面积确定，形状随保温水箱结构变化。

过压保护与消胀器(11)是一种具有自动进排气和自动封闭功能的装置，有多种结构，其基本运行原理是通过自动进排气消除循环系统热胀、冷缩和过压影响，当循环系统内液体处于稳态时，可自动封闭气液孔，避免循环系统内液体蒸发。

多功能联箱(3)用于连接各真空集热管(1)，使并联的各液管式真空集热管(1)内导热液管(16)与联集管(8)流道贯通。多功能联箱(3)内联集管(8)采用耐高温、无毒性塑胶材料制造，装在多功能联箱(3)外罩内，电热管(9)装在联集管(8)流道内，用于防冻和调节水箱水温。