[发明专利]一种直插承压式太阳能热水器和太阳能集热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能热水器及太阳能集热器。

背景技术

目前市场上，承压式太阳能热水器和集热器中太阳能集热管一般都采用铜热管，太阳能集热管与水箱内胆或联箱内胆的连接方式基本上都是螺纹连接方式。由于铜热管的价格较高，因此采用铜热管的太阳能集热管的承压式太阳能热水器价格较高，缺乏市场竞争力。

全玻璃热管型真空集热管价格便宜，一般只能做成非承压式太阳能热水器和集热器。还没有人能够用它做成承压式太阳能热水器和集热器。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种采用全玻璃热管型真空集热管做成的直插承压式太阳能热水器和太阳能集热器。以解决采用铜热管太阳能集热管的承压式太阳能热水器价格较高，缺乏市场竞争力的问题。

本发明提供的一种直插承压式太阳能热水器，包括真空集热管、储水箱和支架。所述真空集热管为全玻璃热管型真空集热管，全玻璃热管型真空集热管的冷凝端的长度大于储水箱内胆的直径；储水箱的内胆上除了在下部有一排全玻璃热管型真空集热管冷凝端的插孔外，在储水箱内胆的上部，每个下部插孔的相对应的位置上，还有一排全玻璃热管型真空集热管冷凝端的的插孔；全玻璃热管型真空集热管的冷凝端的下部插入内胆的下部插孔，全玻璃热管型真空集热管的冷凝端的上部插入内胆的上部插孔，上下两排插孔均采用柔性密封圈密封。

由上，全玻璃热管型真空集热管的冷凝端的长度大于储水箱内胆的直径，全玻璃热管型真空集热管的冷凝端插入储水箱内胆后穿过储水箱内胆；由于全玻璃热管型真空集热管的冷凝端上下的直径相同，又由于储水箱内胆的上下两排插孔的直径也相同，因此全玻璃热管型真空集热管的冷凝端受到的向上和向下的水的压力均为零。这对于全玻璃热管型真空集热管的固定结构的要求很低。便于降低支架的成本。同时采用插入方式，也便于全玻璃热管型真空集热管的安装和维修。

一般的太阳能热水器当集热管插入水箱内胆时，只有一个下部插孔，集热管就会受到承压水箱内水的很大的压力，压力的大小与水的压力以及插孔的面积成正比。这个力的方向是将集热管向外挤出来。这也就是到目前为止还没有人能够用全玻璃热管型真空集热管做成承压式太阳能热水器和集热器的原因。我们采用全玻璃热管型真空集热管的冷凝端穿过储水箱的内胆，分别插入内胆上、下部两个插孔内，由于集热管受到的向上和向下的水的压力均为零（也可以说是受到的向上和向下的水的压力大小相等，方向相反，合力为零）。这样就很好地解决了水的压力将全玻璃热管型真空集热管挤出储水箱的问题。

进一步的，所述全玻璃热管型真空集热管的冷凝端穿过储水箱的内胆时与内胆的中轴线垂直相交，所述全玻璃热管型真空集热管的冷凝端在储水箱的内胆内直接与水接触。

由上，全玻璃热管型真空集热管的冷凝端直接向水中传热，传热热阻小，又由于冷凝端的传热面积大，所以传热效率高。

可选的，所述下部插孔和上部插孔采用内胆拉伸后翻边的方法制成，插孔的大小和高度与柔性密封圈相匹配。

可选的，所述下部插孔和上部插孔采用在插孔处冲孔后焊接一小段钢管的方法制成，插孔的大小和高度与柔性密封圈相匹配。

可选的，所述柔性密封圈为硅胶密封圈。

进一步的，所述内胆的下部插孔的直径大于内胆的上部插孔的直径；全玻璃热管型真空集热管的蒸发端的上部插入下部插孔，全玻璃热管型真空集热管的冷凝端的上部插入上部插孔。

由上，内胆的下部插孔的直径大于内胆的上部插孔的直径，会对全玻璃热管型真空集热管产生一个向下的推力，但是这个推力要比没有上部插孔的情况小得多，只要适当加大固定全玻璃热管型真空集热管的结构件的强度就能解决。

进一步的，所述全玻璃热管型真空集热管的蒸发端伸出储水箱外壳。

由上，全玻璃热管型真空集热管的蒸发端是吸热端，必须伸出储水箱外壳，才能吸收到太阳辐射的太阳能，蒸发端的工质吸收太阳能后蒸发成气态，沿着全玻璃热管型真空集热管上升到全玻璃热管型真空集热管的冷凝端，在冷凝端冷凝成液态，同时放出热量到储水箱的水中。液态工质在重力作用下，向下流入全玻璃热管型真空集热管的蒸发端继续吸收太阳能，如此不断循环，使得储水箱内的水温不断升高。

本发明还提供了一种直插承压式太阳能集热器，包括上述各个方案所述的一种直插承压式太阳能热水器的的所有技术特征，不同之处只是将所述的太阳能热水器的储水箱换成太阳能集热器的联箱，太阳能热水器的储水箱的内胆换成太阳能集热器的联箱的内胆。