[实用新型]基于平板式太阳能集热器的换热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种太阳能热水器领域，特别是一种基于太阳能的高效换热装置。

背景技术

目前市场上主流太阳能集热器中的换热介质均为自来水，太阳能集热器在对自来水进行加热的过程中存在着一些弊端：1）普通太阳能集热器中的自来水经过反复加热容易产生硝酸盐、亚硝酸盐等有害物质，人们使用后会带来不良后果；2）太阳能集热器中的自来水不会一次完全用光，因此存留在热水器中的自来水长时间不使用，容易滋生致病菌，造成水污染；3）普通自来水中含有钙镁离子，高温加热后易形成水垢，附着在集热管内壁，导致换热效率降低，缩短使用寿命；4）冬季使用时，由于环境温度低时，太阳能进行热交换时往往不易达到使用水温，受天气影响比较大；5）传统的太阳能集热器为提高换热效率，均采用玻璃管，安全性较差，易发生爆管现象，导致整个系统无法运行；6）高层建筑安装真空管集热器受限。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种基于平板式太阳能集热器的换热装置，用于解决现有的太阳能集热器存在的水污染以及换热效低下的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

基于平板式太阳能集热器的换热装置，包括集热器和水箱，所述集热器包括相配装的铝框架和玻璃盖板，铝框架和玻璃盖板形成的封闭空腔中设置有集热板，所述集热板中嵌装有若干蒸发管，各蒸发管的上端分别与集热器的蒸汽输出端口连通，各蒸发管的下端通过设置在集热器下部的水槽相连通；

所述水箱的安装位置高于集热器，水箱内设置有用于与水箱内的自来水进行热交换的换热器，所述换热器倾斜设置，换热器的顶端通过蒸汽管与集热器的蒸汽输出端口连通，换热器的底端通过回流管与集热器的水槽连通；

所述回流管和集热器的水槽以及蒸发管中充满有加热时无水垢的换热介质。

所述集热板的具体结构为：所述集热板的表面涂层由里及外分别为Al金属底层、A1-AlN金属介质复合吸收层和AlN陶瓷层，所述Al金属底层的厚度为150±5nm，A1-AlN金属介质复合吸收层的厚度为100±5nm，AlN陶瓷层的厚度为60±5nm。

本实用新型的改进在于：所述水箱内设置有用于辅助加热的电加热丝。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得的技术进步在于：

本实用新型在现有的平板式太阳能集热器的基础上进行了改进，采用了二次换热原理，使生活用水与换热器内部换热介质彻底隔离，在保证生活用水质量的同时，保证集热器和换热器永不结垢，可长久保持高效节能的储热换热效果。在寒冷的冬季或者阴雨天，当用户有用水需要时，可开启电辅助加热。本实用新型所述的集热器安装在室内阳台或者壁挂在房屋的朝阳面即可，无需攀爬到高层屋顶，安全性能提高，便于安装。集热板内换热介质的质量极小，热容量很小，因而启动迅速。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1.换热器，2.水箱，3.集热板，4.玻璃盖板，5.蒸汽管，6.回流管，7.电加热丝，8.水槽，9.蒸发管，10.蒸汽输出端口，11.集热器。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

基于平板式太阳能集热器的换热装置，其结构如图1所示，包括集热器11和水箱2，集热器和水箱之间通过蒸汽管5和回流管6连通。

集热器11包括相配装的铝框架和玻璃盖板4，铝框架中填充有保温材料。铝框架和玻璃盖板4形成的封闭空腔中设置有集热板3，集热板3中嵌装有若干蒸发管9，各蒸发管的上端分别与集热器的蒸汽输出端口10连通，各蒸发管的下端通过设置在集热器下部的水槽8相连通。

玻璃盖板采用无镀膜玻璃制作，在玻璃盖板周围采用铆钉固定在铝框架上，并涂以玻璃胶和使用防水结构，集热板置于真空玻璃盖板下面。同时在回流管和蒸汽管处与铝框架的连接处采用保温材料，以减少散热。