专利名称：串联真空集热管内储水型太阳能热水器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种太阳能热水器，具体涉及一种真空集热管内储水型太阳能热水器。
背景技术：
太阳能作为一种可再生清洁能源，其大规模应用和开发对于我国的节能减排和社会的可持续发展具有重大意义，中国太阳能热水器发展迅速，生产量与使用量一直保持快速增长。但目前广泛应用的家用太阳能热水器存在以下几个问题
一、目前太阳能热水器一般都在顶部设置一个圆筒形的保温水箱，由于水箱体积与重量较大，因此太阳能热水器一般要安装在屋顶上，这就大大限制了使用太阳能热水器的住户数目，而且太阳能热水器与建筑的外观也常常难以协调，影响建筑的美观，并且在台风和雷电多发地区，有一定的安全隐患。这对于在既有多层建筑和高层建筑中推广应用太阳能热水器形成了巨大的障碍。二、太阳能热水器普遍采用辅助电加热的方式，这就需要把电从住户家里引到室外或者屋顶，增加了安全隐患。三、由于太阳能热水器通常布置在屋顶，这就需要用较长的管路将太阳能热水器与用水点进行连接，管道的热损失很大。用热水前，要先放掉管道内的大量冷水，造成水和能源的双重浪费，降低了太阳能热水器的总体效益。四、由于保温水箱难以实现很好的温度分层，在使用过程中，存在大量的冷热混合损失，降低太阳能热水器的出水温度，增加了辅助电加热开启的时间和用电量。有的太阳能热水器的耗电量相当可观，大幅降低了太阳能热水器的节能效益。
发明内容
本发明是要提供一种串联真空集热管内储水型太阳能热水器，该太阳能热水器不需要外置的保温水箱，可以方便地与建筑的屋顶或者外墙实现一体化，而且冷热水混合损失很小，能效闻。为实现上述目的，本发明的技术方案是一种串联真空集热管内储水型太阳能热水器，包括若干全玻璃真空集热管、联箱、尾架，全玻璃真空集热管上端开口插入联箱内，下端固定在尾架上，其特点是每根全玻璃真空集热管内置一金属内胆，金属内胆内沿真空集热管的轴向设置一金属隔板，金属隔板把金属内胆的内部空间分隔成前部空间和后部空间，前部空间和后部空间在金属内胆的底部相连通；金属内胆的顶部分别设有前部空间的出水口和后部空间的进水口，相邻的真空集热管之间，一个全玻璃真空集热管后部空间的进水口通过连接管与一侧的真空集热管前部空间的出水口连接，全玻璃真空集热管前部空间的出水口通过另一连接管与另一侧的真空集热管后部空间的进水口连接。金属内胆的长度与全玻璃真空集热管长度相等，金属内胆的外表面与真空集热管的内表面紧密接触。金属隔板呈弧形，金属隔板的顶部以及纵向两侧与金属内胆紧密接触，其底端与金属内胆的底端留有一空隙。金属内胆的前部空间大于后部空间。本发明的有益效果是
I)直接利用真空管内的空间储存热水，不需要设置保温水箱，使得太阳能热水器可以更好地与建筑围护结构结合，安装位置有了更多选择，除了可以安装在屋顶上以外，也可以安装在外墙或者阳台的外立面上或者直接作为阳台的栏杆，不但可以大幅增加可以使用太阳能热水器的住户，并大幅减少太阳能热水器与用水点之间的管道长度，而且可以更方便地实现太阳能与建筑的一体化。这对于在多层建筑和高层建筑中推广应用太阳能热水器是十分合适的。2)各真空集热管依次串联连接，冷水进水与热水出水端分开，冷水与热水的接触界面很小，使得冷热水混合损失大幅降低，减少辅助加热器的用电量。3)热水直接蓄存真空管内腔中，直接利用真空管的良好保温性能，热损失小，而且省去了外置保温材料的费用。4)真空管内设置金属内胆，当某一个真空管破损时候系统仍然能正常运行，并且容易对破损的真空管进行维修或者更换。
图1是本发明的整体结构示意 图2是真空集热管的顶部接管示意 图3是是单个真空集热管的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。如图1，2，3所示，本发明的串联真空集热管内储水型太阳能热水器，由若干全玻璃真空集热管1、联箱2、尾架3、金属内胆8、金属隔板6、连接管7等组成。这种太阳能热水器主要特征在于一、采用全玻璃真空太阳能集热管1，全玻璃真空集热管I的上端开口，插入太阳能热水器的联箱2内，下端固定在太阳能热水器的尾架3上，每根全玻璃真空集热管I内置一金属内胆8，金属内胆8用于储存水，金属内胆8的长度基本与真空集热管I相等，金属内胆8的外表面与全玻璃真空集热管I的内表面紧密接触，以利于把真空集热管I收集的太阳热传递给水。二、在金属内8胆内沿全玻璃真空集热管I的轴向设置一弧形的金属隔板6，金属隔板6在顶部以及纵向两侧与金属内胆8紧密接触，其底端与金属内胆8的底端留有一定的空隙，这样金属内胆8的内部空间就被金属隔板6分成前后两部分空间，前部空间9朝向太阳能热水器的正面，这部分空间要相对大一些；后部空间10朝向太阳能热水器的背面，空间要相对小一些。前、后两部空间9，10在金属内胆8的底部相连通。在金属内胆8的顶部端面设置前部空间的出水口 11和后部空间的进水口 12。三、全玻璃真空集热管I的后部空间的进水口 12通过连接管7与一侧(比如，左边)相邻的全玻璃真空集热管I的前部空间的出水口 11连接，通过另一连接管7将出水口 11与另一侧(比如，右边)相邻的全玻璃真空集热管I的进水口 12连接。太阳能热水器初次运行时，冷水借助给水管网的压力，首先进入最右边的集热管，进入该集热管金属内胆的后部空间后，顺着集热管的轴向，向下流动，到达底部后，转而向上进入前部空间，第一个集热管充满水以后，依次进入第二个、第三个集热管，整个系统充满水以后，蓄存在金属内胆中。全玻璃真空集热管接受太阳辐射，其内表面温度升高，加热金属内胆中的水，水温不断升高，金属隔板的设置，相当于增加了水与真空集热管的换热面积，有助于金属内胆中水的吸热。当用户用热水时，热水从最左边的集热管内流出，冷水从最右边的集热管内流入，各集热管内的水依次流动，冷热水的接触界面，也随着用水量的增加不断从右向左移动，直至整个太阳能热水的热水全部流出，被冷水充满。该太阳能热水器可以小型电加热装置配合使用，辅助加热装置设置于用水点附近，因此不必将电线引到室外的太阳能热水器。可以将太阳能热水器的出水管与小型电加热装置的进水管连接，当太阳能热水器的出水温度低于所需的热水温度时，小型电加热装置启动，这样就不需将管道内的冷水放掉，实现节约用水。也可以与具有循环加热功能的辅助加热系统配合使用，这样加热器的功率可以大幅减少，充分利用真空集热管的良好保温功能。为了保证太阳能热水器内的正常运行和使用安全，需要在太阳能热水器的出水管路上安装安全阀和排气阀，在进水管路上安装止回阀。在本实施例中，进水管5设置在右边，出水管4设置在左边，采用全玻璃真空集热管I，真空管外径为100mm，高为1. 2m，共装设8根真空集热管I。全玻璃真空集热管I的上端开口，插入太阳能热水器的联箱2内，下端固定在太阳能热水器的尾架3上。每根全玻璃真空集热管I内置一金属内胆8，金属内胆8用于储存水，本实施例中金属内胆8采用铜制作，壁厚为O. 5mm,金属内胆8的长度基本与全玻璃真空集热管I相等，本实施例中，太阳能热水器的总储水量约为60 L0金属内胆8的外表面与全玻璃真空集热管I的内表面紧密接触，以利于全玻璃真空集热管I收集的太阳热传递给金属内胆8。在金属内胆8内沿全玻璃真空集热管I的轴向设置一金属隔板6，本实施例中金属隔板6采用弧形薄壁铜板，厚度为O. 3_，其顶部、纵向两侧均与金属内胆8焊接，保持良好的接触和密封，金属隔板6的底端与金属内胆8的底端留有IOcm左右的空隙，这样把金属内胆8的内部空间就被金属隔板6分成前后两部分，前部空间9朝向太阳能热水器的前方，本实施例中前部空间约占总空间的25% ;后部空间10朝向太阳能热水器的背面，本实施例中后部空间约占总空间的75%左右。前后两部空间在金属内胆8的底部相连通。金属内胆8的顶部设有前部空间的出水口11以及后部空间的进水口 12。通过两根连接管7，全玻璃真空集热管I的进水口 12与右边相邻的全玻璃真空集热管的前部空间的出水口 11连接，其前部空间的出水口 11与左边相邻的全玻璃真空集热管I的后部空间的进水口 12连接，本实施例中连接管采用DN15的铜管。联箱内部用聚氨酯填充联箱的空隙，达到对金属内胆的顶部和连接管进行保温的目的。太阳能热水器初次运行时，冷水借助给水的压力，首先进入最右边的集热管，进入该真空集热管金属内胆的后部空间10后，顺着集热管的轴向，向下流动，到达底部后，转而向上进入前部空间11，第一个集热管充满水以后，依次进入第二个、第三个集热管，直至整个系统充满水。全玻璃真空集热管，白天接受太阳能辐射，其内表面的温度升高，并通过金属内胆8的外壳将热量传递给里面储存的水，水温不断升高。当天气晴好时，经过一天的曝晒，各真空集热管内的水温全部达到所要求的温度。晚上当用户用热水时，热水从最左边的集热管内流出，冷水在给水的压力作用下，从最右边的集热管内补充流入，冷水的压力推动各集热管内的水先向下，接着折而向上，然后流入左边的真空集热管，冷水与热水的分界面也跟着移动，直至热水全部用完，整个流动过程中，冷热水互相分开，冷热混合很少。本实施例中，该太阳能热水器与小型电加热装置配合使用，电加热器安装在室内用热水点的前面，太阳能热水器的出水管与小型电加热装置的进水管连接，同时为了使用安全和正常运行，在太阳能热水器的出水管路上安装安全阀和排气阀，在进水管路上安装止回阀。这种串联真空集热管内储水型太阳能热水器，热水直接储存在真空集热管内的金属内胆中，不需要另外设置保温水箱，热损失小，而且使得太阳能热水器可以更方便地实现太阳能与建筑的一体化。除了可以安装在屋顶上以外，也可以安装在外墙或者阳台的外立面上，不但可以大幅增加可以使用太阳能热水器的住户，并大幅减少太阳能热水器与用水点之间的管道长度和管道热损失。由于各真空集热管依次串联连接，冷水与热水的接触界面很小，使得冷热水混合损失大幅降低。该新型太阳能热水器不设置内部辅助加热装置，可以与设置于室内用水点附近的小型辅助电加热装置配套使用。
权利要求
1.一种串联真空集热管内储水型太阳能热水器，包括若干全玻璃真空集热管(I)、联箱(2)、尾架(3)，全玻璃真空集热管(I)上端开口插入联箱(2)内，下端固定在尾架上，其特征在于每根全玻璃真空集热管(I)内置一金属内胆(8)，金属内胆(8)内沿真空集热管(I)的轴向设置一金属隔板(6)，金属隔板把金属内胆的内部空间分隔成前部空间(9)和后部空间(10)，前部空间(9)和后部空间(10)在金属内胆(8)的底部相连通；金属内胆(8)的顶部分别设有前部空间的出水口( 11)和后部空间的进水口( 12 )，相邻的全玻璃真空集热管(I)之间，一个全玻璃真空集热管后部空间的进水口(12)通过连接管(7)与一侧的全玻璃真空集热管前部空间的出水口( 11)连接，全玻璃真空集热管前部空间的出水口( 11)通过另一连接管(7)与另一侧的全玻璃真空集热管后部空间的进水口(12)连接。
2.根据权利要求1所述的串联真空集热管内储水型太阳能热水器，其特征在于所述金属内胆(8)的长度与全玻璃真空集热管(I)长度相等，金属内胆(8)的外表面与真空集热管(I)的内表面紧密接触。
3.根据权利要求1所述的串联真空集热管内储水型太阳能热水器，其特征在于所述金属隔板(6)呈弧形，金属隔板(6)的顶部以及纵向两侧与金属内胆(8)紧密接触，其底端与金属内胆(8)的底端留有一空隙。
4.根据权利要求1所述的串联真空集热管内储水型太阳能热水器，其特征在于所述金属内胆(8)的前部空间(9)大于后部空间(10)。
全文摘要
本发明涉及一种串联真空集热管内储水型太阳能热水器，每根全玻璃真空集热管内置一金属内胆，金属内胆内沿真空集热管的轴向设置一金属隔板，金属隔板把金属内胆的内部空间分隔成前部空间和后部空间，前部空间和后部空间在金属内胆的底部相连通；金属内胆的顶部分别设有前部空间的出水口和后部空间的进水口。热水直接储存在全玻璃真空集热管内的金属内胆中，不需要另外设置保温水箱，热损失小，而且使得太阳能热水器可以更方便地实现太阳能与建筑的一体化。除了可以安装在屋顶上以外，也可以安装在外墙或者阳台的外立面上，不但可以大幅增加可以使用太阳能热水器的住户，并大幅减少太阳能热水器与用水点之间的管道长度和管道热损失。
文档编号F24J2/46GK103062920SQ201310011280
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者于国清, 王瑾, 昂超, 蔡强 申请人:上海理工大学