[实用新型]全期高效太阳能热水器

说明书

本实用新型属于太阳能热水器，特别是一种四季全期均适用的太阳能热水器。

目前公开使用的太阳能热水器有闷晒式，管板式和聚光式三种类型。其中闷晒式、管板式的太阳能热水器，热效率低，使用期短，只能夏秋两季使用；现有的聚光式太阳能热水器，有如CN86210410U“多级高效太阳能开水器”实用新型专利，其末级为园的渐开线聚光板（简称ICC）与双层真空玻璃管组合的集热器，热效率比前两类有所提高，但是漏光较多，结构复杂，特别是双层真空玻璃管，加工困难，成本高。此外，还有槽开抛物面和复合抛物面（即CPC）聚光器如南昌节能研究所研制的由CPC聚光器和平板集热器组成的二级加热太阳能开水器。CPC聚光半角小，需要定期调节跟踪太阳光轴的设施。

本实用新型的任务是提供一种由复合园弧截光曲面的聚光板与金属集热管组合的集热器所构成的太阳能热水器。

本实用新型是通过如下方案实现的：

在储水箱下部连通集热器，组成整体结构，集热器是由若干金属集热管排列焊接在聚光板上的若干相邻复合园弧截光曲面末段弧的交接处，每根金属集热管的上端与储水箱连通，下端封闭。该集热管接受太阳直射及由聚光板复合园弧截光曲面聚光反射的太阳光能，加热集热管中的水，热水上升，至储水箱，冷水下降，形成热循环。本实用新型的关键在于聚光板上的每个复合园弧截光曲面，该曲面至少由三段园弧所形成，其曲面符合下列数学模式：

R²₁＝X²₁＋（Y₁－R）²..........（1）

R²₂＝（X₂－R）²＋Y²₂..........（2）

R²₃＝（X₃－R）²＋（Y₃＋b）²..........（3）

式中：R、R₁、R₂、R₃－－－分别为集热管、首段园弧、中段园弧、末段园弧的半径。

b－－－－集热管园心至末段园弧园心的垂直距离。

X₁、Y₁，X₂、Y₂，X₃、Y₃－－－－分别为复合园弧截光曲面首段园弧，中段园弧、末段园弧上任意一点的坐标值。

以下结合附图祥细描述本实用新型结构和实施方式。

图1表示全期高效太阳能热水器正视图。

图2表示图1沿A－－－－A剖视图。

图3表示全期高效太阳能热水器侧剖视图。

图4表示聚光板复合园弧截光曲面及聚光特性。

如图1、图2、图3、表示的全期高效太阳能热水器，包括壳体1，装入壳体上部的储水箱3，与储水箱连通的集热器2壳体上面的透明盖板5，及支撑壳体的支架6所组成。壳体1由玻璃钢靠模制成，其底面和侧面装置绝热保温材料层4，储水箱  和集热器安装在该绝热保温材料上；储水箱的左侧上方装有浮球阀7，浮球阀的自身外螺纹及压紧螺母与储水箱侧壁固联，进水管9与浮球阀螺纹连接；储水箱的右侧下方有出水管8，集热嚣是由集热管11与带有复合园弧截光曲面12的聚光板15所构成。聚光板是用金属薄板模压成型，其中复合园弧截光曲面12至少由三段园弧所形成，如图4表示是由三段园弧的连续型线所构成。该三段园弧的形成是以集热管已知半径R为基准所定的基园，该基园的表达式：

R²＝X²＋Y²－－－－－－－（4）

式中：X－－－－为基园上任意一点的水平坐标值。

Y－－－－为基园上任意一点的垂直坐标值。