[实用新型]一种真空式太阳能热水系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能热水系统，特别涉及一种分体式太阳能热水系统。

背景技术

太阳能是一种取之不尽的绿色能源，太阳能热水系统作为太阳能的直接且有效的利用在全世界的范围内被广泛地使用。随着太阳能热水技术发展，作为城市建筑太阳能系统的一种解决方案，阳台式太阳能热水器的市场空间逐渐呈上升趋势，得到越来越多的太阳能厂家的高度关注，并推出一系列的阳台式太阳能热水产品。作为太阳能与建筑一体化的先锋产品，阳台壁挂太阳能热水器成功的与建筑一体化完美结合，更得到了广大消费者的一致认可，从而实现了在高层建筑上对太阳能热水技术的应用。

由于高层建筑结构以及高层建筑采光等条件的限制，大多数的应用于高层建筑上的太阳能热水系统通常采用将收集太阳能的集热单元与生活水箱的分体设计。集热单元设置于阳台或者建筑物的采光面，水箱则设置于室内，并通过自然循环或强制循环的方式将热能从集热单元导向水箱。

上述的热能传输方法还存在一个共有的缺陷，即作为传热工质的水在传输过程中需要经过较长的管路运输进而会有大量的热量散失，并且生活用水是通过与传热系统中作为换热工质的水的温度差进行热量交换，这种热传递方式的换热效率低下。

上述热能传输方法还存在另一个缺陷，即系统中需要大量的水用以作为换热工质进行循环才能保证生活用水可以获得足够的热量，这样的热传输系统所占用的空间及用水量都比较大，不利于现在高层住宅的设计与使用。

并且，上述热能传输若采用自然循环方式是利用热虹吸原理，依靠太阳能集热器的热传输系统中集热器与生活热水水箱的温差与压强差而形成的热虹吸压头使作为热能传输工质的水流动，进而循环，不需任何外部动力。但是，由于上述热传输系统内的压强差较小，为保证正常运行和防止夜间无辐射时热水倒循环，水箱底部必须高于太阳能集热器，在与建筑结合设计中，特别是在壁挂式阳台太阳能热水器的使用受到局限。

采用强制循环的方式可以实现生活水箱低于太阳能集热器安装，但是该方法需要耗费一定的电力，以实现作为传热工质的水的循环若停电则系统无法运行，并且循环泵、膨胀罐、水箱相互独立，利用管路连接，热量散失较大。因此目前此种方式主要应用于建筑特别高层建筑的集中式热水系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供在可以高效传递热量，无需辅助电能可自然循环兼具了高效的集热效果和高效的热传输效果同时只需少量换热介质即可推动的分体式热管太阳能热水系统。

为实现上述目的，本实用新型提出一种真空式太阳能热水系统，包括：

集热单元，由至少2个以上用以采集太阳能并转换成热能的太阳能集热管组成，所述每个太阳能集热管包括有一个换热端；

水箱，设有补水入口和热水出口；

与所述集热单元的换热端连接的热能传输系统，其中：

所述热能传输系统包括有与集热单元的换热端进行热交换的集热器，集热器内容置有换热工质；集热器设有蒸汽出口和工质回流入口，该蒸汽出口导通于密封蒸汽通道，所述蒸汽通道的另一端导通于二次换热器；所述二次换热器贯穿于水箱；所述二次换热器的出口端导通于密封的冷凝后工质回流通道，所述工质回流通道的另一端导通于所述集热器的工质回流入口，构成密封循环热能传输系统，所述密封循环系统内呈真空状态。

如上所述的真空式太阳能热水系统，其中，所述密封循环系统上设有抽真空装置，该抽真空装置为抽真空管，并设置于蒸汽通道或工质回流通道上。

如上所述的真空式太阳能热水系统，其中，所述密封循环系统上设有注液装置，该注液装置为注液管，该注液管设置于蒸汽通道或工质回流通道上。

如上所述的真空式太阳能热水系统，其中，所述抽真空装置和注液装置由一个抽真空注液管构成。

如上所述的真空式太阳能热水系统，其中，所述换热工质为水。

如上所述的真空式太阳能热水系统，其中，所述换热工质为沸点低于100℃的液态工质。

如上所述的真空式太阳能热水系统，其中，所述的集热器内的换热工质液面低于集热器的蒸汽出口，在集热器内换热工质最高水平液面的上方形成一容置高温热蒸汽的空间。

如上所述的真空式太阳能热水系统，其中，所述的集热器内的换热工质的水平液面高于集热单元最高换热端，集热单元的换热端完全被换热工质包容。

如上所述的真空式太阳能热水系统，其中，所述与集热器的蒸汽出口密封导通的蒸汽通道的内径小于集热器内腔口径，集热器产生的高温热蒸汽挤入蒸汽通道后被加压而形成高压高温热蒸汽。