[发明专利]无水箱蓄能太阳能热水器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能集热蓄能装置，属于太阳能热水器的技术领域，具体地讲涉及一种无水箱蓄能太阳能热水器的技术。

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，不仅大大简化了太阳能热水供应系统，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：一种无水箱蓄能太阳能热水器，包括蓄能体、全玻璃真空管、太阳能吸收涂层、U型毛细管网栅、相变蓄能材料、集热管尾托、保温联箱以及连接集热管尾托和保温联箱的两条侧边，其特征在于，所述的蓄能体由一个箱体和若干支整体呈试管状的蓄能棒组成，箱体的一侧边上开设有若干等间距设置的通孔，蓄能棒其中开口的端口和所述的通孔配合后，使得箱体的内腔和蓄能棒的内腔相互贯通形成容纳腔，所述的U型毛细管网栅和相变蓄能材料设置在所述的容纳腔内，所述的U型毛细管网栅包括集水管、分水管以及连接集水管和分水管的若干U型毛细管；所述的蓄能棒相互间平行设置；所述的全玻璃真空管包括同心套装在一起的外玻璃管和内玻璃管以及两者之间的真空夹层，所述的太阳能吸收涂层设置在所述的内玻璃管表面上或所述的蓄能棒的外表面上；所述的全玻璃真空管套装在蓄能棒的外面，且其尾端和集热管尾托适配，箱体设置在所述的保温联箱内，所述的保温联箱上设置有若干接口，所述的集水管和分水管的端口和所述的接口适配。

作为优选，所述的容纳腔内还设置有电热元件和温度传感器。

作为优选，所述的U型毛细管的外表面上设置有若干导热翅片。

作为优选，所述的电热元件是一种外护套为不锈钢的矿物绝缘发热电缆，其外表面上设置有若干导热翅片。

作为优选，所述的通孔处设置有外丝连接口，相应的，在所述的蓄能棒的开口端套有一锁紧螺母，所述的外丝连接口和所述的锁紧螺母适配。

作为优选，所述的蓄能棒的两端分别套有一个耐高温垫圈。

作为优选，所述的电热元件是一种外护套为不锈钢的矿物绝缘发热电缆。

作为优选，所述的U型毛细管网栅的材质为铜，所述的蓄能棒和内箱体的材质为不锈钢。

作为优选，所述的保温联箱包括外壳体和保温材料组成。

作为优选，所述的相变蓄能材料由HR35、月桂酸和HR50组合而成，其相变温度在79℃左右。

作为优选，所述的相变蓄能材料为无机相变材料，包括氟化盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐等结晶水合物，或由这些水合盐为主复合其他盐类或有机材料形成的复合相变材料，其相变温度在70℃至110℃之间。