[发明专利]一种太阳能热水设备中的水箱结构

说明书

本发明提供了一种太阳能热水设备中的水箱结构，本太阳能热水设备包括水箱和设置在水箱内的加热装置，水箱呈圆盘状，加热装置包括均匀分布在水箱内的若干个集热管，集热管呈扇形，集热管为片状，集热管的两个曲边、上表面和下表面形成一密封的循环腔，循环腔内填充有循环工质，循环腔的上层为受热区，循环腔的下层为散热区，各集热管周向均匀分布在水箱的圆点外侧，散热区和受热区之间形成储水腔；储水腔内具有一能够对水进行搅拌的搅拌桨，水箱外包裹有一护套，护套与水箱外壁之间为中空结构；护套的上层为透明材质，集热管的上表面涂有吸热涂层。本发明具有热效率高等优点。

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设备中的水箱结构。

背景技术

太阳能热水器等，均需要设计太阳能的水循环，如太阳能热水器中，水的循环使通过水泵驱动的，以提供热水的储存、冷水的进入、冷热水的混合交换等，而太阳能的收集是通过集热器实现的，集热器内的循环工质受温度差异而在集热管内流动，从而吸受太阳能，并将热量储存至水中。

可以看出，现有技术中，存在如下缺陷：一、水的循环需要水泵驱动，且需要电子控制设备，以应对不同太阳光照强度下水的循环速度和循环效率；二、结构复杂，需要多种电子设备，增加成本和维护难度，且容易失效；三、循环工质的流动，完全利用其受热气化和受冷冷凝，实现流动，效率较低，由于各部位集热管的受热情况不一，导致水箱内水的受热程度不一，从而影响电子器材的判断精度和水循环的精度。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种太阳能热水设备中的水箱结构，本发明所要解决的技术问题是如何利用水箱的结构，重复利用集热管的热量。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种太阳能热水设备中的水箱结构，其特征在于，本太阳能热水设备包括水箱和设置在水箱内的加热装置，所述水箱呈圆盘状，所述加热装置包括均匀分布在水箱内的若干个集热管，所述集热管呈扇形，所述集热管为片状，所述集热管的两个曲边、上表面和下表面形成一密封的循环腔，所述循环腔内填充有循环工质，所述循环腔的上层为受热区，所述循环腔的下层为散热区，各集热管周向均匀分布在水箱的圆点外侧，所述散热区和受热区之间形成储水腔；所述储水腔内具有一能够对水进行搅拌的搅拌桨，所述水箱外包裹有一护套，所述护套与水箱外壁之间为中空结构；所述护套的上层为透明材质，集热管的上表面涂有吸热涂层。

散热区即为冷凝区，对水箱内的冷水进行加热，本方案的好处在于，太阳光照射在集热管上，能够在扇形的集热管的作用下，循环工质在集热管内快速的流通，且流通过程中呈区域逐渐扩大、至逐渐减小，最后回归最小处的散热区处的液体状，配合循环工质的膨胀气化和冷凝特点，进行导流，具有加热效率高、热利用率高等优点。

储水腔位于集热管内，能够重复利用集热管的热量，且循环工质的冷凝效果也更好。

在上述的一种太阳能热水设备中的水箱结构中，所述水箱的轴线处具有一安装孔，所述安装孔的上端具有一直径大于安装孔的台阶孔，所述台阶孔内设置有一凹透镜，所述凹透镜的折射方向朝向集热管内端的循环腔内。

凸透镜的作用是在各集热管的中部形成一集中受热区，高温气化循环工质，从而驱使循环工质在集热管的内端向上运行，对循环工质进行逐流，不但能够提高循环工质的利用效率，而且还能够在集热管的内端形成涡流，因为该区域内为液态循环工质和气态循环工质的交替区域。

在上述的一种太阳能热水设备中的水箱结构中，所述集热管的内端所在的水平面高出所述集热管的外端所在的水平面。

在集热管的顶部形成凸起状，能够最大程度的提高受光面积，减小安装本设备时倾角的限制。

在上述的一种太阳能热水设备中的水箱结构中，相邻集热管的外端之间相互连通。