[发明专利]一种平板太阳能热水器的防冻方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种平板太阳能热水器的防冻方法，属太阳能技术领域。

背景技术

平板太阳能热水器因安装方便，便于和建筑一体化应用相结合而得到迅速发展，逐步取代传统的真空管式太阳能热水器，但平板太阳能热水器由于设计和结构上的原因，冬季会存在平板集热器及循环管部分因低温造成水结冰而冻坏设备的隐患，目前对于该现象通常采取的防冻措施主要有以下几种：

1在水箱与平板集热器的循环管路上加装一台循环泵，当平板集热器内的温度低于设定的温度时，循环泵强制循环，将水箱内的热水充注到平板集热器内，提高集热器内的温度，以此达到防冻的目的。

其缺点：

a冬季防冻时将水箱内的热水充注到平板集热器会造成热损增大；

b加装循环泵增加了电能消耗，使热水器生产成本大幅提高，不便于推广应用。

2水箱内采用双层夹套式或水箱内加装盘管等方法，与平板集热器组成间接换热，平板集热器内充注防冻液，因防冻液的冰点低于冬季的最低环境气温，平板集热器及循环管不会出现结冰现象，以此达到防冻的目的。

其缺点：

a间接换热效率低下，不能充分利用太阳能；

b防冻液易挥发，需要经常补充，后期维护困难；

c因水箱内采用双层夹套式或水箱内加装盘管等方法，造成热水器生产成本大幅提高，不便于推广应用。

发明内容

针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种平板太阳能热水器的防冻方法，为了实现上述目的，其技术解决方案为：

一种平板太阳能热水器的防冻方法，在连接水箱与集热器中的上集管和下集管的上循环管和下循环管中，采用对连接的上集管和上循环管、连接的下集管和下循环管中间分别设置柔性伸缩管，柔性伸缩管的两端呈封闭状，柔性伸缩管的直径与上集管、下集管的直径比为1：3。

所述的柔性伸缩管为硅胶管或橡胶管中的一种。

由于采用了以上技术方案，当平板集热器的上、下集管和排管以及循环管之间的水，在气温低结冰产生体积膨胀时，由于在平板集热器上、下集管和循环管中设置了柔性伸缩管，柔性伸缩管内充满了密闭的气体，在水结冰体积膨胀的压力下，柔性伸缩管被挤压收缩，气体的压缩量远远大于水结冰时的膨胀量，因此不会造成集热器的排管和上、下集管以及循环管的压力过大而开裂，本发明的方法可有效的解决传统平板太阳能热水器在解决防冻的过程中，额外造成的能源损耗和热损失以及成本过高问题，可有效的防止平板型太阳能热水器因结冰而造成的损坏，保证了太阳能热水器的得热效率，避免了二次维护问题，且成本低廉，便于大面积推广应用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

  见附图1。

一种平板太阳能热水器的防冻方法，在平板太阳能热水器主体部分包括水箱8、由上集管5、下集管4和排管7构成的平板太阳能集热器以及连接水箱8与集热器的循环管，水箱8上设置有排气装置9和进出水口10。集热器中的上集管5、下集管4分别通过连接头3与上循环管1、下循环管6连接，采用对连接的上集管5和上循环管1、连接的下集管4和下循环管6中间分别设置柔性伸缩管2，柔性伸缩管2两端呈封闭状，柔性伸缩管2的直径与上集管5、下集管4的直径比为1：3，此比例既可以保证柔性伸缩管中气体的压缩量远大于水结冰时的膨胀量，又可以保证水路的正常流通。柔性伸缩管2可采用硅胶管或橡胶管等高分子弹性材料制作，柔性伸缩管2具有极佳的回弹性和永久变形小的特点，可以反复收缩和自然回弹。

太阳能热水器在日常使用中，水箱和循环管及平板集热器中都充斥着水，在环境气温低于0℃时，集热器的集管和排管以及连接的循环管中的水会结冰产生体积膨胀，此时，两端封闭的柔性伸缩管在冰的挤压下会收缩，由于柔性伸缩管中气体的压缩量远远大于水结冰时的膨胀量，所以水结冰时产生的体积膨胀空间被柔性伸缩管吸收，不会出现集热器的集管和排管以及连接的循环管因压力过大而开裂的现象；当阳光正常辐照在平板太阳能集热器上时，集热器吸收的能量会自行将冰解冻，柔性伸缩管自然回弹，热水器又恢复到正常工作状态，可彻底解决平板型太阳能热水器的冬季防冻难题。