CN2296982Y - 平板式太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
一种采用金属管和金属板来接受光照吸收太阳光热使水升温的太阳能热水器,集热器由冷水管、热水管和连接两管的集热管、集热板所组成。它的集热效率较高、坚固耐用、不易损坏,又设有能排尽热水器内存水的放水孔,能方便地清洗热水器内部,排除杂质和清除水垢。
Description
本实用新型是一种采用太阳晒热金属管、板把热量传递给管内冷水使之升温并自然形式单向循环流动的一种热水器。
地球上的能量绝大部分来自于太阳，但亿万年前由生物转化储积下来的能量——煤炭、石油、天然气等矿物能源的储量是有限的，用掉一点就少一点，只有太阳的光和热是取之不尽，用之不竭的，从可持续发展的观点看，人类在能源开发上的最佳选择只能是高效利用太阳能，直接利用太阳热能的一种方式就是太阳能热水器，它用太阳光的热量加热冷水使之升温，让人得到可供生产、生活用的热水，目前已有的太阳能热水器大多采用真空玻璃管集热，靠冷热水比重的不同在同一倾斜盲管内形成上层水面向太阳被加热后比重变小向上流入储水箱并居水箱上层，水箱下层的冷水因比重较大不断沿真空玻璃管的背阳管壁下沉形成自然循环使储水箱中的水不断升温变热，真空玻璃管的真空不存在空气对热的传导，使管中热水只剩辐射散温，保温性能好，因此这种集热方式效率较高，但是由于储水箱、管道等设备的保温不可能也采用真空方式，因而总的集热效果并不太佳，相反还存在一些不易克服的缺点，如玻璃管的强度较低，对温差剧变过于敏感，很容易因操作不当干晒后进水使管炸裂，而且盲管排水、清洗都不方便，更不用说进行酸洗除垢等检修了，这样往往会逐步降低它的集热效率甚至缩短工作寿命。
本实用新型的目的是提供一种强度高、不易损坏又能排尽积水和杂质、能方便地进行定期酸洗清除掉水垢且集热效率高的太阳能热水器。
本实用新型的目的是这样实现的：它的集热、储水部件都用金属材料制造，集热管采用导热能力较高的铜、铝管，集热管上接热水管，下连冷水管，形成一个让集热管中的水单向流动的集热器，集热管朝阳一面能直接受阳光照射接收热量，背光一面则紧贴在集热板上以使集热板的热量能尽快通过集热管传导给管中的水，集热管和集热板上都涂上吸热涂层，它们组成一个牢固的整体装在框架内，集热器的后面是保温层，前面是靠一层或二层玻璃等无色透明材料隔成的温室，框架装在支承架上向阳调整一个合适的角度后固定，储水桶装于框架的上面，外包保温材料，内腔与集热器的冷、热水管联接，还装有进出水管、排气孔、溢流孔等。为了在严寒时能排净热水器内的积水以免冻坏以及排除积存在热水器内的水中杂质，在冷水管上也即热水器的最低水位处设一放水孔，平常堵着，需要时打开它可以放尽热水器中的全部存水。
热水器中冷热水的自然循环流动同样靠冷热水的比重差形成，在储水桶内，由热水管送来的热水因比重较轻集中于上层，外部冷水由桶底进水孔进入后因比重略大自然储积在下层，由于水的导热系数不大，热水把热量传导给冷水较慢，因此工作中桶内的上下层水能保持一定的温差，而且桶底冷水通向集热器冷水管的冷水进水管装在热水器背后的保温层内，得不到太阳的照射和热水器的热辐射，仍能维持桶底的低水温不使水的比重变小以维持自然循环的动力，这样储水桶内的冷水不断流进热水器内被阳光加热后再回流到储水桶，使桶内水温逐渐升高。
太阳光透过玻璃等透明材料照射到集热管和集热板上，由涂上吸热涂层的金属管、板所吸收，金属管、板升温后又将热量传导给管内的冷水使之升温，由于集热器后有保温层相隔，前面又有一层或二层玻璃隔离成的温室，空气和玻璃等的导热能力又低，这样就使得到阳光照射后温度升高和周围气温相比已成了热源的集热器不易通过固体传热和冷热空气对流向外散发热量，由辐射损失的热量也较少，当然随着集热器和储水桶内水温的不断提高与外界温差扩大，它们向外散发的热量也越来越多，最终吸热和散热趋于平衡再晒也不能升温。不难看出，平板式热水器与真空管热水器相比虽然在保温上稍逊一些，但也仅只是真空管的真空使通过空气的热传导损失低一些而已，由辐射损失的热量并无差别，而在管道部位、储水桶上的散热也是一样的，而况，真空管获得的热量主要是阳光直射到管内水上的能量，未照到水上的阳光虽也反光回射，但已不可能全部照射到真空管内，相反射入平板式热水器的阳光都能被涂了吸热涂层的管、板吸收。升温后的板上热量也很容易传导给管内的水，因此在对比使用时，平板式热水器达到热平衡时水的温升效果不比真空管低。
本实用新型能使射到集热器上的阳光全被金属管、板接收，受热面积大，集热器全由金属材料制造，机械强度高，不会因骤冷骤热而损坏，集热管内的水单向流动，不存盲孔，又在最低水位的冷水管上设置了放水孔，很易放尽内含的存水及杂质，也为以后对管壁上的水垢进行酸洗清除准备了条件，以延长它的使用寿命和保持使用性能。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及附图给出，请参见附图：
附图1、平板式太阳能热水器的主体结构示意图。
附图2、平板式太阳能热水器的冷热水自然循环原理示意图。
附图3、集热管和集热板的组合示意图。
图1所示为平板式太阳能热水器的主体结构示意图，它由集热器(1)、储水桶(2)为主组成，集热器(1)装于框架(3)内，其上下左右及后面都包着保温绝热材料形成保温层(4)，前面则由嵌装着的玻璃板(5)形成一个温室，框架(3)与支架(6)配合使热水器撑立起来根据阳光调整出一个适宜的角度，储水桶(2)装在集热器(1)的上方，两者靠热出水管(7)和冷进水管(8)相联通，储水桶(2)上还装有进水放水管(9)以及排气孔、溢流管等。
图2所示为平板式太阳能热水器中水的自然循环原理示意图，集热器(1)装在由保温层(4)和玻璃板(5)形成的温室(10)内，阳光(11)射入温室后，因集热器(1)上涂有吸热涂层让阳光不能反射其光热绝大部分由集热器(1)接收再传递给水，水受热膨胀比重减少自会向上流动，经热出水管(7)流进储水桶(2)内并至上层水面，下层的冷水比重较大，经冷进水管(8)流进集热器(1)的下部去接受光照，吸收热量后升温并逐步“浮”向集热器(1)的中上层并最终进入储水桶(2)内，完成由冷水变成热水的自然循环。冷进水管(8)内流过的水不能让其在这段管内升温，因此它必须装在保温层(4)内，避免受到光照和集热器的热幅射。为使储水桶内水的上下层间产生较大的温差，因此热出水管(7)的出水口比冷进水管(8)的进水口要高一些，以避免热水进桶和冷水流出时引起上下水层间冷热水的明显对流相混，降低了上下水层间的温差。
图3所示即为集热器的构造及和储水桶之间的联系示意图，集热器由热水管(12)、冷水管(13)和集热管(14)、集热板(15)为主组成，热水管(12)、冷水管(13)和集热管(14)组成一体，内部相互沟通，集热管(14)的一面紧紧压贴在集热板(15)上，为此集热管(14)制成前园后平的半园状管，再用焊接等方式压紧在集热板(15)上就可以较大的接触面使集热板(15)的热量高效传递给集热管(14)。为了放水、清洗等在冷进水管(8)上装有一个放水阀或放水堵头(16)，打开它后就能把集热器和储水桶中的水全部放净。储水桶用热出水管(7)和冷进水管(8)同集热器(1)相连外，加水放水管(9)则通过与外部的多个水阀与自来水源和洗澡喷头等用水器相联接，以完成对热水器的操作和利用。
Claims (3)
1、一种用金属管和金属板为主组成集热器来接收阳光热量使水升温的太阳能热水器，其特征在于：集热器由冷水管、热水管和连接两管的集热管、集热板所组成。
2、根据权利要求1所述的热水器，其特征是其集热管与集热板接触的一面是平的。
3、根据权利要求1所述的热水器，其特征是其冷水管上装有一放水用的阀或水堵。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN97217690U CN2296982Y (zh) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 平板式太阳能热水器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN97217690U CN2296982Y (zh) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 平板式太阳能热水器 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN2296982Y true CN2296982Y (zh) | 1998-11-11 |
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ID=33934172
Family Applications (1)
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| CN97217690U Expired - Fee Related CN2296982Y (zh) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 平板式太阳能热水器 |
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|---|---|
| CN (1) | CN2296982Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101975469A (zh) * | 2010-11-09 | 2011-02-16 | 倪建华 | 平板-真空管式太阳能集热器 |
| CN103673319A (zh) * | 2012-09-11 | 2014-03-26 | 安徽海帅电器制造有限公司 | 平板太阳能集热器 |
| CN108426377A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-21 | 范雪娇 | 一种带扰流器的太阳能热水器 |
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1997
- 1997-05-23 CN CN97217690U patent/CN2296982Y/zh not_active Expired - Fee Related
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