[发明专利]一种太阳能热水器的集热结构

说明书

本发明提供了一种太阳能热水器的集热结构，属于太阳能利用技术领域。它解决了现有现有太阳能热水器的集热效果较差等技术问题。一种太阳能热水器的集热结构,太阳能热水器包括支架，支架上固设有储水箱，储水箱上固设有进水管和出水管，储水箱上固设有干燥箱，支架上架设有若干储水用的真空管，储水箱开设有有若干均匀排布的通孔，真空管的一端插设在通孔内，其特征在于，集热机构包括热交换管，热交换管的一端通过塞子封闭，热交换管的另一端通过冷凝头封闭，热交换管的塞子封闭一端插设在真空管内。本发明具有提高集热效率的特点。

技术领域

本发明属于太阳能利用技术领域，涉及一种太阳能热水器，特别是一种太阳能热水器的集热结构。

背景技术

太阳能热水器是利用太阳光将水温加热的装置。太阳能热水器分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，真空管式太阳能热水器占据国内95％的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。

但是，现在的太阳能热水器在水加热方面仅仅是利用真空管的集热，这种集热方式仅仅适合在太阳光为较为强烈的时候，如果是在太阳光照较弱或者是太阳光照较短的情况下，往往难以对热水器中的水进行快速的加热。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种太阳能热水器的集热结构,该结构具有提高集热效率的特点。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种太阳能热水器的集热结构,所述的太阳能热水器包括支架，所述的支架上固设有储水箱，储水箱上固设有进水管和出水管，所述的储水箱上固设有干燥箱，所述的支架上架设有若干储水用的真空管，所述的储水箱开设有有若干均匀排布的通孔，真空管的一端插设在通孔内，其特征在于，所述的集热机构包括热交换管，所述的热交换管的一端通过塞子封闭，所述的热交换管的另一端通过冷凝头封闭，所述的热交换管的塞子封闭一端插设在真空管内，热交换管的冷凝头封闭一端位于真空管外，冷凝头位于储水箱内，热交换管与冷凝头形成一密闭的腔室，所述的冷凝头上具有平行等距设置的若干散热翅片，散热翅片内具有与腔室相连通的空腔；所述的腔室内设置有用于加速热交换的混合溶液。

本发明的工作原理是这样的：将太阳能热水器中放满水，当太阳光照射在真空管上时，真空管开始集热，热水开始上升，冷水开始下降，形成一冷热水循环，同时热交换管也开始吸收热量，热交换管中的混合溶液在吸收热量后开始气化，气化后的液体随着热交换管进入到冷凝头内，然后进入到冷凝头的散热翅片内，热气与冷水间接的接触，热气散热然后气体重新变回液体，随着热交换管流回真空管内，重新开始吸热，往复循环，大大的提高了太阳能的利用效率。在这个过程中，热量的传递需要有一个冷水与热水不断交替的过程，这种方式在热量传递的过程是比较缓慢的，而在热水流动从真空管进入到储水箱又会流失掉一部分热量，通过该结构能大大提高太阳能的利用效率。

所述的散热翅片位于冷凝头的上半部。散热翅片位于冷凝头的上半部能有效的避免混合溶液由气体换成液体后积留在冷凝头内。

所述的热交换管内固设有若干环形的吸热翅片。环形的吸热翅片能提高热交换管对热量的吸收效率。

其优选的，所述的热交换管为铜质材料。铜质材料为较为普通的材料，该材料还具有较好的导热性，在混合溶液变成气体膨胀时也会有较好的抗压性。

其优选的，所述的混合溶液包括乙醚、酒精、邻二甲苯和甘油，乙醚、酒精、邻二甲苯和甘油按照体积百分比1：1：1：1混合。乙醚的沸点在34.6℃，在水加热到该温度时，热交换管13内的乙醚开始气化吸热，将大量的热量从真空管6中的热量运动到储水箱2内，酒精的沸点在78.3℃，在水加热该温度是，酒精开始作为热量运输溶剂，在温度超过144.41摄氏度时，邻二甲苯作为热量运输剂，在温度超过290.0摄氏度时，甘油作为热量运输剂。