[实用新型]一种太阳能热水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热水器，特别涉及一种采用液体介质相变传热的太阳能热水器。

背景技术

太阳能热水器是一种利用太阳能作为能源加热水或传热介质的太阳能利用装置。

传统的平板太阳能热水器是由储热水箱、集热器、连接管道和支架构成。储热水箱进、出水口通过连接管道分别与集热器的出水口和进水口连接，构成循环通道。集热器被阳光照射后温度上升，水在流经集热器后被加热。储热水箱中的水通过连接管道流经集热器并不断循环，储热水箱中的水便逐渐被加热。这种热水器是依靠水循环将集热器中的热量带到储热水箱中的，其热量输送的效率取决于循环的状态。采用水泵驱动水在管道中循环，需要动力，要消耗能量。因为需要水在管道中循环输送热量，在气温低于0℃的地区使用，需要采取防冻措施，否则集热器和循环管道会被冻裂。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的上述缺陷，本实用新型的相变传热的太阳能热水器，可有效地解决以上问题，而且热量输送的效率更高。

为解决现有技术的上述缺陷，本实用新型提供的技术方案是：一种太阳能热水器，包括太阳能集热器和储热水箱，所述储热水箱的外壁具有一层保温层，所述储热水箱内设有一冷凝器，所述冷凝器通过管道与所述太阳能集热器连通，所述太阳能集热器上设有一集热面板，所述集热面板上间隔焊接有多根回流支管，每根所述回流支管的上端通过上集管连通，每根所述回流支管的下端通过下集管连通，所述冷凝器的进气口通过连接管与所述上集管连通，所述冷凝器的回流口通过回流管与所述下集管连通，所述连接管上设有排气充液阀。由管道连接起来的冷凝器和集热器管道系统成密封状态。通过所述排气充液阀将管道系统抽成真空，再注入一定量的工作液，然后将所述排气充液阀关闭，保持系统与大气隔绝。

本实用新型提供的技术方案还包括，充入系统的工作液不能超过集热器容积，应留出部分空间。所述的工作液的充入量，为集热器管道内容量的60%~80%为好。

所述工作液为在-50℃～200℃具有良好的化学稳定性，和对系统所用材料具有良好的相容性的液体。例如水，丙酮，甲醇，乙醇，乙二醇，或者它们的水溶液。所述工作液采用低沸点的液体介质时，可以获得较好的低温启动特性。所述工作液采用不同的低冰点的液体介质时，可以获得相应的抗冻特性。

本实用新型提供的技术方案还包括，所述储热水箱的安装位置，使其中的冷凝器进气口位置及其连接管道高于所述集热器的上集管的位置；使其中的冷凝器回流口位置及其回流管道高于所述集热器的下集管的位置；这样能使集热器产生的蒸气顺利进入冷凝器，冷凝器凝结的工作液能够顺利回流到下集管，能够获得更高的传热效率。

作为本实用新型太阳能热水器的一种改进，每两根所述回流支管之间的距离相等，所述回流支管为的直管。

作为本实用新型太阳能热水器的一种改进，所述回流支管为一根弯成“S”形的管道。

作为本实用新型太阳能热水器的一种改进，所述回流支管设于所述集热面板的内表面上。

作为本实用新型太阳能热水器的一种改进，所述回流支管埋设于所述集热面板内。

作为本实用新型太阳能热水器的一种改进，所述保温层的厚度为3cm～5cm。

本太阳能热水器的工作原理是：由太阳能集热器吸收太阳红外线获得热量，然后以一定方式将热量输送到储热水箱储存。本相变传热的太阳能热水器，在热量输送方式上，是基于工作液由液态吸热变成气态，由气态放热变成液态的原理，来设计的集热器、储热水箱和连接管道。其目的是让工作液在集热器中发生吸热气化，蒸气进入设置于储热水箱内的冷凝器中放热凝结，然后经连接管道回流到集热器再吸热气化，并维持这一过程不断进行下去。

本实用新型太阳能热水器的工作过程是：所述集热面板吸收太阳红外线获得热量，将支管内的工作液加热，工作液吸热气化，蒸气进入上集管汇集，再通过连接管进入设置于储热水箱内的冷凝器中，蒸气在冷凝器的壁面与储热水箱中的水发生热量交换，放出热量后在壁面凝结成液体，液体沿壁面流下通过回流口进入回流管，然后再进入下集管，通过下集管进入每一根支管，再次被集热器加热气化，构成循环。

与现有技术相比，本实用新型的优点是： 本实用新型将太阳能热水器系统巧妙的构成了一个热管导热系统，其导热的效率大大提高，不需额外循环动力，采用低沸点、低冰点的工作液时，更具有启动快和能有效抗冻的特点。

附图说明

图1是本实用新型实施例一结构示意图。

图2是本实用新型实施例二结构示意图。