[发明专利]无水箱太阳能储能热水器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能集热装置，属于太阳能热水器的技术领域，具体地讲涉及一种无水箱太阳能储能热水器的技术。

背景技术

当今，在太阳能利用方面，利用太阳能获得生活、供暖所需的中高温热水的技术已趋成熟，但是太阳能在生活、供暖利用方面存在着一个致命的弱点，即其是一种间歇式能源，太阳辐射受到昼夜、季节以及雨雪天气因素的影响，表现为间断性和不稳定性，究其原因，其系统主用采用水箱进行供热，热水是一种显热，储能量远远不够，且水箱在使用过程中还存在如下缺陷：1、水箱体积大，一方面，在用水量少时，水循环慢，导致不能及时换热，影响用户使用，以及存在部分死水空间，容易滋生细菌不卫生；另一方面体积庞大的水箱安装放置不方便，同时水箱内长期盛水，日久腐蚀，存在漏水的可能；再一方面，水箱容积大，为保持卫生，水需定期高温加热，因而极其费电。2、水箱加热到一定温度不能进行换热加热水箱内的水，如继续加热水箱，会出现水箱内水过热；如不继续加热水箱，集热器将发生过热，从而损坏集热器。

传统太阳能热水器包括集热器和热水箱及各种组件构成一个完整的热水系统，系统比较复杂。

针对上述情况，市场上出现了一种无水箱太阳能热水器，基本上在技术上解决了上述问题，即在传统的太阳能真空集热管内设置了相变蓄能材料，把太阳能储藏在相变蓄能材料中，再通过水把相变蓄能材料里的热量间接交换出来，实现热水的供给。这种技术，由皇明太阳能(上海)有限公司研发并已市场化。但是，这套技术工艺复杂、制造成本过高，真空集热管内温度有可能过热等问题依然存在。

发明内容

本发明的目的是针对原有的技术，提供了一种近乎零能耗的太阳能热水解决方案，通过全玻璃真空管的吸热，通过合适的导热组件，直接将太阳能储藏到一个充填有相变蓄能材料的储能盒里，同时通过储能盒里的金属波纹盘管直接接入城市自来水系统，把进入盘管的冷水经过和储能盒内的相变蓄能材料进行热交换后，直接排出需要的热水，不仅大大简化了热水器的制造工艺，而且提高了太阳能收集效率，不需要额外的储水水箱和传统的集热器及水泵等组件，还在储能盒里配置了辅助电加热元件，用来调节太阳能不足时候的能量补给。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种无水箱太阳能储能热水器，包括真空集热管组件、储能盒以及储能盒保温壳体，其特征在于：所述的真空集热管组件包括全玻璃真空管以及设置在全玻璃真空管管口的管塞和设置在全玻璃真空管内的导热组件，所述的导热组件从所述的管塞的中心贯通；所述的储能盒包括盒体、盘管、相变蓄能材料、气嘴以及若干导热片，所述的盘管、相变蓄能材料及导热片设置在所述的盒体内，所述的气嘴设置在所述的盒体上且贯通盒体和储能盒保温壳体；所述的储能盒设置在所述的储能盒保温壳体内，所述的储能盒保温壳体整体呈一长方体状，且在一侧端设置有一凸块，所述的凸块一表面上设置有若干圆插孔，所述的圆插孔中心处设置有金属插接件，所述的圆插孔和所述的全玻璃真空管的端口适配，所述的储能盒保温壳体的一侧边上设置有集热循环进口和集热循环进口，所述的盘管的管子进口连接所述的集热循环进口，管子出口连接所述的集热循环出口，所述的金属插接件一端连接所述的导热组件，另一端连接所述的导热片。

作为优选，所述的导热组件包括导热棒和若干导热翅片，所述的导热翅片靠过盈配合套装在所述的导热棒上，且和所述的全玻璃真空管的内壁有弹性接触。

作为优选，所述的盒体的材质为金属，所述的导热片和所述的盒体为一体结构。通常，如果盒体的材质为金属的话，盒体本身就具备了很好的导热性，况且，导热面积非常大，很均匀的快速将来自全玻璃真空管内导热组件的热量传递给盒体内的相变蓄能材料，这样的方案将作为优选。

作为优选，所述的导热棒为中空金属管子。通常，这样的设计利于和金属插接件很好的组装和配合。

作为优选，所述的盒体的外底部或内底部处还设置有电加热元件和温度传感器。通常，用来调节太阳能不足时候的能量补给，或者真空管损坏的时候，照常可以使用热水器。

作为优选，所述的凸块的一侧还设置有一空腔，所述的空腔内设置有一气囊，所述的气囊套在所述的气嘴上。通常，气囊初始状态为干瘪，所述的气囊用于容纳因所述的相变蓄能材料膨胀引起的盒体内临时挤出的气体，一旦所述的相变蓄能材料体积恢复原状，相应的，所述的气囊内的气体又回到所述的盒体内，所述的气囊恢复初始干瘪的状态。

作为优选，所述的全玻璃真空管一端插接在所述的圆插孔里，另一端则设置有真空管托架，所述的真空管托架和所述的储能盒保温壳体固定。