一种改进的高聚光蓄热式太阳能热水器制造技术

本实用新型专利技术提供一种改进的高聚光蓄热式太阳能热水器，包括聚光器、集热组件、连接管路、蓄热体以及基座，基座支撑聚光器，聚光器包括反光板和两侧板，反光板和两侧板界定出具有开口的聚光腔，聚光腔以预设角度面向太阳；集热组件固设于聚光腔内，集热组件包括若干个横置的集热管；反光板的内表面具有能够反射太阳光线的反射面一和反射面二，反射面二的曲率半径大于反射面一的曲率半径，集热管的向阳面接收来自太阳的直射光线，集热管的背阳面接收来自反射面一和反射面二的反射光线；蓄热体设置在集热管内或者与集热管形成循环回路，集热管产生的热能储存于蓄热体中。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于太阳能
，涉及一种改进的高聚光蓄热式太阳能热水器。
技术介绍
太阳能热水器利用太阳的辐射收集热量，在日常生活中得到了广泛应用，传统的太阳能热水器由集热管、保温水箱和连接管道构成。保温水箱是储存热水的容器，通过管道将保温水箱内的冷水送入集热管，集热管内产生的热水再由管道送入保温水箱，保温水箱与连接管道形成一个闭合的环路。水箱不仅造成安装不便，而且出水质量也差，因此传统的太阳能热水器正逐渐被无水箱式热水器所替代。现有的太阳能热水器采用外聚光和内聚光两种方式将光线汇聚至集热管上，其中外聚光用的反光板大多为采用不锈钢或者铝合金板材制成的平面形结构，并被置于集热管的下方，当太阳光线照射在反光板上时，反光板将光线反射至集热管背阳面。现有的反光板只能起到相对的反射作用，不能够使集热管360°受光，存在反射死角，因此集热面积小，集热速度慢，热效率低，并且无法很好地适应太阳角度的变化，聚光效果差。此外，无水箱式太阳能热水器是采用蓄热方式存储热能，能够存储的热量大，但是在用户端使用时过高的热水无法直接使用，需要混入较多的冷水降低热量，这造成了热量的浪费。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种改进的高聚光蓄热式太阳能热水器，该太阳能热水器接收汇聚的光线多产热效率高。本技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种改进的高聚光蓄热式太阳能热水器，包括聚光器、集热组件、连接管路、蓄热体以及基座，基座支撑聚光器，聚光器包括反光板和两侧板，两侧板延伸自反光板的两侧边缘，反光板和两侧板界定出具有开口的聚光腔，聚光腔以预设角度面向太阳；集热组件固设于聚光腔内，集热组件包括若干个横置的集热管；反光板的内表面具有能够反射太阳光线的反射面一和反射面二，反射面二自反射面一的边界向上弧形延伸，反射面二与反射面一平滑相连，反射面一和反射面二都为弧面状，反射面二的曲率半径大于反射面一的曲率半径，集热管的向阳面接收来自太阳的直射光线，集热管的背阳面接收来自反射面一和反射面二的反射光线；蓄热体设置在集热管内或者与集热管形成循环回路，集热管产生的热能储存于蓄热体中；连接管路包括通入冷水的进水管、排出热水的出水管以及将冷水加热成热水的换热管，换热管伸入蓄热体中，进水管的一端连接用户冷水管，进水管的另一端连接换热管的进水管，出水管的一端连接换热管的出水端，出水管的另一端连接用户热水管。本技术的太阳能热水器为无水箱式结构，其中聚光器朝向于太阳设置，太阳光线从聚光器的开口射入至聚光腔，一部分光线是直接照射在集热管的向阳面上，另一部分光线是照射在反射面一和反射面二上，通过反射面一和反射面二将光线反射至集热管的背阳面上，从而集热管的向阳面和背阳面都能受到充足的光线照射，其中集热管的真空热管将太阳能转换为热能，并将热能储存在蓄热体中，用户需要使用热水时，开启用户冷水管，在水压的推动下，冷水从进水管进入到换热管中，蓄热体储存的热能将冷水加热成热水，热水从出水管排出至用户热水管，用户热水管的用户端连接混水阀，从而为用户提供恒温热水。在上述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器中，反射面二与反射面一的曲率半径比为87:50，反射面一和反射面二形成二次反射区域，集热管的背阳面接收的反射光线包括一次反射光线和二次反射光线。在上述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器中，反射面一和反射面二分别镀有反射膜层，反射膜层所镀材料为铝或银，反射面一的反射膜层的反射率和反射面二的反射膜层的反射率相同或者不同。在上述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器中，聚光器还包括可透光的玻璃，玻璃盖设在聚光腔的开口处，玻璃为布纹超白钢化玻璃，反光板为铝板或者不锈钢板；基座的两侧各设有一个支撑臂，支撑臂的上端固定在聚光器的侧板上，支撑臂的下端可转动连接于基座。在上述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器中，集热管包括套管和真空热管，真空热管包括玻璃外管和玻璃内管，玻璃内管同轴地内置于玻璃外管，玻璃内管和玻璃外管之间形成真空，玻璃内管的整个外壁镀有吸收太阳光线并将光能转换为热能的吸收膜层，吸收膜层所镀材料为铜、不锈钢和铝；套管的两端盖设有固定件，固定件开设有偏心通孔，真空热管的端部穿设偏心通孔，真空热管通过固定件与套管固定，真空热管的直径尺寸为套管的直径尺寸的1/2～2/3。在上述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器中，集热组件还包括联箱一和联箱二，联箱一固定在其中一个侧板的内壁上，联箱二固定在另一个侧板的内壁上，集热管的一端为用于内外连通的入口端，集热管的另一端为盲端，集热管的入口端与联箱一相连，集热管的盲端与联箱二相连。在上述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器中，蓄热体是填装在玻璃内管中的相变蓄热材料，进水管和出水管都设置于联箱一内；换热管的两端为直形部，两个直形部之间为螺旋弯曲部，集热管的入口端设有密封塞，密封塞开设有匹配直形部的两个通孔，换热管的螺旋弯曲部内置于玻璃内管中，换热管的直形部穿设密封塞通孔，多个集热管通过换热管相互串联或者并联。在上述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器中，进水管包括包括进水管一和进水管二，出水管包括出水管一和出水管二，热水管包括热水管一和热水管二，进水管一和进水管二分别连接冷水管，出水管一连接热水管一，出水管二连接热水管二，集热组件包括两组集热管，第一组集热管连接进水管一和出水管一，第二组集热管连接进水管二和出水管二，第一组集热管内填装的相变蓄热材料为混有碳纤维的膨胀石墨和石蜡复合相变材料或无机盐混合物相变材料，相变温度为100-200℃；第二组集热管内填装的相变蓄热材料为掺杂纳米铝石蜡相变材料，相变温度50-95℃。在上述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器中，蓄热体设置在基座内，蓄热体由若干个蓄热棒组成，蓄热棒包括棒体和相变蓄热材料，相变蓄热材料填装在棒体内，棒体内还设有换热管和传热管，集热管具有供传热介质进出的进口和出口，集热管的出口连接传热管的进口，传热管的出口连接集热管的进口；换热管呈螺旋弯曲状，多个蓄热棒通过换热管相互串联或者并联。在上述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器中，进水管包括包括进水管一和进水管二，出水管包括出水管一和出水管二，热水管包括热水管一和热水管二，进水管一和进水管二分别连接冷水管，出水管一连接热水管一，出水管二连接热水管二，蓄热体包括两组蓄热棒，第一组蓄热棒连接进水管一和出水管一，第二组蓄热棒连接进水管二和出水管二，第一组蓄热棒内填装的相变蓄热材料为混有碳纤维的膨胀石墨和石蜡复合相变材料或无机盐混合物相变材料，相变温度为100-200℃；第二组蓄热棒内填装的相变蓄热材料为掺杂纳米铝石蜡相变材料，相变温度50-95℃。与现有技术相比，本技术方案具有的优势是：1、聚光器的反光板采用非圆形结构，反光板的内表面由曲率不同的反射面一和反射面二组成，增大了开口程度，从而能够接收汇聚到更多的光线，即提高了该太阳能热水器的聚光效果，因此该太阳能热水器的产热效率高，且不需要设置太阳追踪机构，简化了结构；2、套管与真空热管是偏心设置，在集热管的安装位置不变的情况下，只要轴向转动集热管，便能够改变真空热管所处的位置，使得每一个集热管的真空热管相对于反射面一和反射面二都是处于最佳的角度，减少了各个集热管互相之间的光线遮挡和干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的高聚光蓄热式太阳能热水器，其特征在于，包括聚光器、集热组件、连接管路、蓄热体以及基座，基座支撑聚光器，聚光器包括反光板和两侧板，两侧板延伸自反光板的两侧边缘，反光板和两侧板界定出具有开口的聚光腔，聚光腔以预设角度面向太阳；集热组件固设于聚光腔内，集热组件包括若干个横置的集热管；反光板的内表面具有能够反射太阳光线的反射面一和反射面二，反射面二自反射面一的边界向上弧形延伸，反射面二与反射面一平滑相连，反射面一和反射面二都为弧面状，反射面二的曲率半径大于反射面一的曲率半径，集热管的向阳面接收来自太阳的直射光线，集热管的背阳面接收来自反射面一和反射面二的反射光线；蓄热体设置在集热管内或者与集热管形成循环回路，集热管产生的热能储存于蓄热体中；连接管路包括通入冷水的进水管、排出热水的出水管以及将冷水加热成热水的换热管，换热管伸入蓄热体中，进水管的一端连接用户冷水管，进水管的另一端连接换热管的进水管，出水管的一端连接换热管的出水端，出水管的另一端连接用户热水管。

【技术特征摘要】
1.一种改进的高聚光蓄热式太阳能热水器，其特征在于，包括聚光器、集热组件、连接管路、蓄热体以及基座，基座支撑聚光器，聚光器包括反光板和两侧板，两侧板延伸自反光板的两侧边缘，反光板和两侧板界定出具有开口的聚光腔，聚光腔以预设角度面向太阳；集热组件固设于聚光腔内，集热组件包括若干个横置的集热管；反光板的内表面具有能够反射太阳光线的反射面一和反射面二，反射面二自反射面一的边界向上弧形延伸，反射面二与反射面一平滑相连，反射面一和反射面二都为弧面状，反射面二的曲率半径大于反射面一的曲率半径，集热管的向阳面接收来自太阳的直射光线，集热管的背阳面接收来自反射面一和反射面二的反射光线；蓄热体设置在集热管内或者与集热管形成循环回路，集热管产生的热能储存于蓄热体中；连接管路包括通入冷水的进水管、排出热水的出水管以及将冷水加热成热水的换热管，换热管伸入蓄热体中，进水管的一端连接用户冷水管，进水管的另一端连接换热管的进水管，出水管的一端连接换热管的出水端，出水管的另一端连接用户热水管。2.根据权利要求1所述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器，其特征在于，反射面二与反射面一的曲率半径比为87:50，反射面一和反射面二形成二次反射区域，集热管的背阳面接收的反射光线包括一次反射光线和二次反射光线。3.根据权利要求1或2所述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器，其特征在于，反射面一和反射面二分别镀有反射膜层，反射膜层所镀材料为铝或银，反射面一的反射膜层的反射率和反射面二的反射膜层的反射率相同或者不同。4.根据权利要求1所述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器，其特征在于，聚光器还包括可透光的玻璃，玻璃盖设在聚光腔的开口处，玻璃为布纹超白钢化玻璃，反光板为铝板或者不锈钢板；基座的两侧各设有一个支撑臂，支撑臂的上端固定在聚光器的侧板上，支撑臂的下端可转动连接于基座。5.根据权利要求1所述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器，其特征在于，集热组件还包括联箱一和联箱二，联箱一固定在其中一个侧板的内壁上，联箱二固定在另一个侧板的内壁上，集热管的一端为用于内外连通的入口端，集热管的另一端为盲端，集热管的入口端与联箱一相连，集热管的盲端与联箱二相连。6.根据权利要求5所述的改进的高聚光蓄热式太阳能热水器，其特征在于，集热管包括套管和真空热管，套管偏心地套设真空热管,真空热管包括玻璃外管和玻璃内管，玻璃内管同轴地内置于玻璃外管，玻璃内管和玻璃外管之间形成真空，玻璃内...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐柏坚，
申请(专利权)人：嘉兴恒日太阳能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33