[实用新型]热水最快的光能热水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种最高效地利用光能的热水器。 

背景技术

光能热水器有各种各样，其中我们见到最多的是集热管式太阳能热水器，这种热水器使用多管组合捕捉太阳光的能量，其中的每一条大真空玻璃管内又安装有小的装水玻璃管，大的玻璃管下部涂有反光层，使这条大玻璃管能把到达的太阳光聚集到中间的小玻璃管上产生更高的热水温度。集热管组合式太阳能热水器的优点是：有聚光装置，能生产出更高温度的热水；有真空隔热层，最大限度地防止了热量的散失，使它在极寒地区也能生产出热水。但是，集热管式太阳能热水器却有很大的缺点：采用的真空玻璃管状结构制造复杂、造价高、安装运输困难、抵御自然灾害的能力差；还有：玻璃管平面反射浪费光能太多，太阳光能利用效率不高，热水过程过于缓慢，不适合大量生产热水。 

应对集热管式太阳能热水器的缺点，人们也发明制造了不少非玻璃管式的平面式热水器，这些平面式太阳能热水器的吸收平面采用不同的材料，把吸收到的太阳光热能以各种方式传递到下部的水，达到热水的目的。平面式太阳能热水器能有抵御自然灾害能力强、造价低的优点，但采取的吸收平面的材料和结构也不能达到很高的太阳能利用效率。 

发明内容

为了克服集热管式太阳能热水器太阳能利用效率低、抵御自然灾害能力差的一系列缺点，也为了克服现有的平面热水器太阳能利用效率也不高的缺点，本人发明了一种太阳能利用效率最高的平面式热水器：热水最快的光能热水器，这种热水器以最最科学的结构、最适合热传递的材料，达到了现今世界上最高太阳能利用效率。 

热水最快的光能热水器解决问题所采取的技术方案是：热水最快的光能热水器是一个两头有出水口的扁形的长方体水容器结构，长方体水容器由上部的铁吸热板和下部的塑料板组合构成，铁吸热板上表面被打磨粗糙并被加热氧化成黑色，铁吸热板下表面伸出很多热导片并被电解法镀上一层铜，长方体水容器的下部和四周沾合发泡塑料隔热层。 

任何的太阳能热水器都是吸收利用一定面积的太阳光，不能超越地利用别处的太阳光，例如：集热管式太阳热水器只能是利用到达到所有集热管对应截平面的平行而来的太阳光，虽然每条集热管的表面弯曲，增大平面截面的面积，内部还有反光聚光结构，糊涂的人一时被吓唬得弄不清楚，但是到达的太阳光的能量相同时间内也没有因集热管表面弯 曲、内部结构复杂而增加，相反地，还因为这个增大的弯曲平面增大了反射面，散失了更多的太阳光能。一些平面式太阳能热水器的平面没有复杂的表面结构，其利用的是直率地到达的与此热水器吸热平面相同面积的太阳光能，但是有一些平面热水器的吸热面很是粗糙，这个粗糙面其实是增大了吸收面的面积，但是单位时间内利用的到达的截平面的太阳光能也没有增加，除非出现了两个太阳。所谓的太阳能热水器利用效率，即在相同的面积内，相同的时间内，相同的太阳光照射情况下能达到把太阳光能转化成热水的效率，例如：在1平方米的面积内，无论在这1平方米的面积内安装了什么复杂结构，都只能是相同时间内利用这1平方米的平面到达的太阳光能。我们看到1平方米的聚光装置聚光太阳光产生强大的高温焦点，其实，其热效率并不是最高，因为1平方米的聚光镜上表面平面反射了部分阳光，焦点的高温也加速了向外散热的速度，相比这下，1平方米的黑色平面吸热板式热水器可能比其热效率更高，因为其平面反射现象少，高温散热也少。 

热水最快的光能热水器利用金属铁板作为太阳光吸收面，因为金属是热传递最快的物质，金属铁能把吸收的太阳光转化成热能，很快就能传递给下部的水，使水升高温度。为了达到更高效地吸收太阳光能，我们把金属铁上表面打磨粗糙使到达的太阳光线很少反射出去，我们还把打磨粗糙后的金属铁上表面进行高温氧化，使上表面被氧化成一层黑色稳定的四氧化三铁，更高效地吸收太阳光能。作为太阳光能吸收面的金属铁板除了对上表面进行最高效的吸光处理，我们还对下表面进行最高效的热传递处理：下表面的接触水面并不是平坦的，而是伸出很多热传导片，这些热传导片加大了金属铁板面和水的接触面积，能以最快的速度把热量传导给水，使水升高温度。但是金属铁板下表面和这些热传导片是铁，和水接触很容易生锈，对水流和水质产生影响，为此，我们对下表面进行电解镀铜处理，给下表面及热传导片镀上一层铜，这样有效地防止了锈蚀。