[发明专利]一种基于抛物槽式聚光集热的太阳能热水器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术领域，具体是一种基于抛物槽式聚光集热的太阳能热水器，具体的说是一种应用抛物槽式集热器为用户提供生活热水的热水装置。

背景技术

传统能源日益紧缺，加快发展可再生能源已成为世界各国共识，其中太阳能作为可再生能源的一种，在人民生活需要方面有多种用途，如发电，取暖、供热水等。但目前来看，能以商品形式大量供应市场的只有太阳能热水器。太阳能热水器可以实现由太阳能到热能的转化，为用户生产生活提高热水或热源。通常太阳能热水器由集热器、绝热贮水箱、连接管道、支架和控制系统组成。集热器是太阳能热水器将太阳辐射转换为热能的核心部件和技术关键，其造价约占太阳能热水器总造价的二分之一左右。目前我国的太阳热水器产业在应用规模和生产能力上都处于世界首位，是世界上名副其实的太阳能热水器最大生产、供应国,尽管如此，我国太阳能热水器产业仍是一个新兴产业,与其它产业比较,尚处在发展初期,有许多问题有待逐步解决，比如其普及率仍然很低，产品的品种、功能和质量也都远远不能满足需要。

目前市场上的太阳能热水器主要存在以下不足：①集热效率低，往往需要一整天的日照才能把水晒热，天气好的时候也只能保证傍晚时水箱内水温达到使用要求，白天和夜间大部分时间无热水可用，舒适性差；②水箱保温性能差并且热水管路长达十几米，增加了热量损耗同时管路中残余很多的热水；③目前市场上的太阳能热水器99％以上都是非常落后的非承压式热水器(俗称落水式)，其进水、出水只有一根水管，使用非常不方便，更无舒适可言；④热水器质量参差不齐，一些热水器成本低，但效率也非常低，使用寿命短(大致6～10个月)，有些热水器效率虽高些，但加工工艺复杂，造价太高，不便于普及；⑤市场上广泛应用的真空管太阳能热水器由于真空管排列密集，一经染上灰尘污渍，不方便清理，影响集热效率。

本发明提出的太阳能热水器能在很好地解决上述问题的同时，有效降低热水器费用，提高了太阳能利用的系统效率，节约能源，有利于环境保护。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种基于抛物槽式聚光集热的太阳能热水器。传统的真空管太阳能热水器需要多跟真空管排列来增加集热面积。抛物槽式集热器属于中高温集热器范畴，能够获得较高的集热温度。抛物槽式集热器最大的优势在于它能够提供高能流密度的光线，使能量集中从而减少热损失，并且用较为廉价的抛物槽反射器代替了成本较高的真空管，在降低整个系统的成本的同时还可以不断的调整抛物槽反射器的转向来获得更多的太阳辐射，从而提高集热器的集热效果。保温水箱的结构经过特殊设计与抛物槽反射器完美配合，使得该热水器的集热效率明显提高，并且保温水箱储热量得到增强。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种基于抛物槽式聚光集热的太阳能热水器，其特征在于主要包括排气孔、保温水箱壳体、泄水管、冷水管、水箱端盖、热水管、抛物槽反射器、全玻璃真空集热管、支脚、集热管定焦支撑部件、定压阀、上循环管、冷水箱、热水箱、相变储热层、硅胶皮垫、金属封盖、玻璃导管、硅胶皮套、下循环管、水平隔板和反射器肋板；所述保温水箱壳体包括水箱内壳和水箱外壳，水箱内壳为水箱保温层，紧贴水箱外壳内侧面上。

所述保温水箱壳体安装在支脚的顶部，排气孔设置于保温水箱壳体的顶部，泄水管设置于保温水箱壳体的底部，水箱端盖位于保温水箱壳体的右端面上；所述定压阀安装在排气孔上。

所述水平隔板安装在保温水箱壳体的内部，并与水箱内壳之间紧密连接，将保温水箱壳体的内部空间划分为上、下两部分，上部分为冷水箱，下部分为热水箱；冷水箱所在的空间所对应的水箱端盖部位上开有小孔，小孔上安装有冷水管；热水箱所在的空间所对应的水箱端盖部位上开有小孔，小孔上安装有冷水管。

所述水平隔板上开有多个小孔，小孔上安装有朝上的上循环管和朝下的下循环管，上循环管和下循环管分别位于冷水箱和热水箱内；下循环管正下方的保温水箱壳体的底部上开有孔，下循环管穿过该孔通过硅胶皮套与玻璃导管连接；玻璃导管位于热水箱的外侧，其外面套有全玻璃真空集热管，全玻璃真空集热管的开口端通过硅胶皮垫和金属封盖密封安装在下循环管正下方的保温水箱壳体的底部的孔内。

所述相变储热层安装在热水箱内部的水箱内壳上。

所述抛物槽反射器安装在全玻璃真空集热管的下方。

所述抛物槽反射器的背面安装有反射器肋板，用于防止抛物槽反射器发生形变。

所述集热管定焦支撑部件为多个，套在全玻璃真空集热管的外侧管壁上。