[实用新型]热水分储式太阳能热水器

说明书

本实用新型与太阳能利用有关，它在短时光照下即能获得热水，在较长光照下可晒得高温水。

太阳能热水器种类繁多，性能各异，但普遍存在升温速度慢，绝对温升低，很难晒出接近沸点的饮用水，这些不足是由它们的结构限定的。一般来说，一定光照面积的太阳能热水器配备一定容积的储水箱，并将整箱水同时加热，一整箱水的升温自然很慢，因此热水器往往需晒上一天水温才能升高，使它的服务时间推迟到傍晚，在上午乃至中午是无力提供热水的，至于想把整箱水晒成可供饮用接近沸点的高温就更难了。因为不论是闷晒式的还是自然循环的平板型或真空玻璃管型，它们同一大箱水相配时达到热平衡的极限温升都不可能太高。当然集热器本身经一定时间光照后达到100度以上并不难，把封装在内的水闷晒至沸点也容易，但带上一大箱水后，再想把热平衡温度提高到沸点，这对保温的要求显然过高了，关键在于它们不论是平板型的还是真空管型的，其内的含水都与水箱内的水沟通，通过冷热水的对流或环流形成自然循环进行集热器与水箱间的热交换，因此即使集热器能晒制出接近沸点的高温水，它们一流进水箱与较冷的水接触很快就降温失去饮用价值了，再说热水器中水的自然循环只要有温差就在进行，它送出的热水只是比进去的冷水温度高一点而已，因此整台热水器保温再好也改变不了水温只能渐升的特征。水的温升缓慢和温度不高是现有太阳能热水器普遍存在的不足之处。

本实用新型所提供的太阳能热水器却能靠自身的特殊构造克服上述的不足之处。

本实用新型主要靠以下两部分的配合来达到目的：一是能产生高温热水的集热器；二是能储存高温水的储水箱。一般而言，集热器不管是金属管平板式的还是真空玻璃管式的，当内含水不流动时都能闷晒出接近或达到沸点的高温水来，关键在于控制自然循环的流速和方式，比如关断水流后闷晒使内存的少量水很快升温达标后再开启让高温水流入水箱，热水器中补入冷水后再关闭闷晒，如此反复循环就可使流向水箱的水都经过高温处理，另外也可在管道中增装个阀门，用调节阀门的开启度来制造管道阻力控制自然循环的流量，自然这时采用的自然循环形式不能用在同一真空玻璃盲管内产生的那种上下水层间的对流循环，而应利用金属管或真空直通玻璃管内单方向流动的自然环流方式，集热器的结构形式不论是单管回环式的还是多管并列式的，只要不水平放置，在冷水进口和热水出口间形成高度差，管内水的升温必然会引起热水上流冷水补入的循环流动，当水位高差和冷热水温度限定时，管内自然循环的水流速度取决于管道阻力，阻力越大流量越小，无限大时则水停止流动，调节管道阻力使冷水缓慢流过集热器的时间刚好能让水被阳光晒至需达到的温度，流量调得越小，水接受光照的时间也越长，温升就越高，这种调节方式只要装个开关手调即可，十分简便，但精度不高受外界影响也大，特别受天气阴晴光照强度的变化会使温升较大幅度地摆动。闷晒可以晒出较高温度的热水，又很容易用温控开关来控制管道的启闭，当然热水器一般作为民用，因此造价以低为好，温控开关也尽量简单便宜，可采用双金属片的伸屈或空气囊的胀缩来开关管道，采取这些控制措施后，流过集热器的冷水就可一次性地获取足够的热量使水温升到预定的温度。