一种多介质加热的太阳能热水器制造技术

本发明专利技术公开了一种多介质加热的太阳能热水器，包括太阳能集热器、冷水箱、热水箱以及支架，所述太阳能集热器包括框架以及设置在所述框架内的多根并排平行排列的太阳能真空集热管，所述框架包括顶板、底板以及两侧的侧板，在所述顶板与底板上设置有相对应的用于穿过所述太阳能真空集热管的插孔，在每一个所述插孔内设置有与所述太阳能真空集热管相配合的套垫。

A solar water heater with multi medium heating

The invention discloses a solar water heater with multi medium heating, including a solar collector, a cold water tank, a hot water tank, and a bracket. The solar collector comprises a frame and a solar vacuum collector tube arranged in parallel arranged parallel rows in the frame, and the frame includes a roof, a bottom plate and two sides. The side plate is arranged on the top plate and the bottom plate for the socket for passing through the solar vacuum heat collector tube, and a sleeve with the solar vacuum heat collector tube is arranged in each of the holes.

【技术实现步骤摘要】
一种多介质加热的太阳能热水器
本专利技术涉及太阳能领域，具体涉及一种多介质加热的太阳能热水器。
技术介绍
由于油价不稳定和气候变化协议的限制等，新的可再生能源的重要性变大。可再生能源包括太阳热、太阳光、生物质能、风力、小水电、地热、海洋能和废弃物能源等，而新能源包括燃料电池、液化煤炭、气化煤炭和氢能。问题是，从新的可再生能源、特别是太阳光发电的成本未达到等于利用化石燃料的传统火力发电的成本的电网平价。但是，随着技术的发展进步，从新的可再生能源中的太阳热发电的太阳热发电在发电成本上持续降低，而在发电效率正在逐渐提高。把太阳能转换成热能主要依靠集热器。目前太阳能集热器主要有真空管集热器、热管集热器和真空平板集热器三种。现有的家用太阳能热水器的太阳能集热器，依靠水在真空集热管中流动的过程中吸收热量，加热介质为水，由于真空集热管为圆柱状结构，其各个面的太阳能照射不均匀，因此，造成在其内流动的介质水的受热不均匀，导致最终存储到热水箱中的水温度不均匀，存在部分温度不够的较凉水，因此，容易造成热水温度达不到要求，且在冬季，环境温度比较低，在北方普遍环境温度在零度以下，由于太阳能集热器的真空集热管均设置在室外，则真空集热管容易冻裂，造成水流失且变为冰，进一步加剧冻裂，造成恶性循环，因此，现有的太阳能集热器存在冻裂的风险，安全性比较低。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决太阳能集热器的真空集热管集热不均匀、加热介质单一的技术缺陷，提供一种多介质加热的太阳能热水器，以满足人们日益增长的对美好生活的期望。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供的一种多介质加热的太阳能热水器，其特征在于，包括太阳能集热器、冷水箱、热水箱以及支架，所述太阳能集热器包括框架以及设置在所述框架内的多根并排平行排列的太阳能真空集热管，所述框架包括顶板、底板以及两侧的侧板，在所述顶板与底板上设置有相对应的用于穿过所述太阳能真空集热管的插孔，在每一个所述插孔内设置有与所述太阳能真空集热管相配合的套垫；所述太阳能集热器的框架设置在所述支架上，所述冷水箱位于所述支架的下端，所述热水箱位于所述支架的上端，所述太阳能集热器的太阳能真空集热管的入口连接所述冷水箱，所述太阳能真空集热管的出口连接所述热水箱，所述热水箱顶部设置有排空阀；每一根所述太阳能真空集热管包括外玻璃管以及内金属管，在所述外玻璃管与所述内金属管之间形成真空夹层，所述外玻璃管的两端熔封焊接在所述内金属管的两端端部，在所述真空夹层内的所述内金属管下部一侧设置有一根竖直凹槽一，在所述内金属管下部另一侧设置有一根竖直凹槽二，所述竖直凹槽一和竖直凹槽二分别设置在所述内金属管的外壁上，且分别位于所述内金属管的面向正东方和正西西方的相对的两侧外壁面上，所述竖直凹槽一和竖直凹槽二分别沿着所述内金属管的轴线方向延伸，所述竖直凹槽一延伸高度的最高处达到所述内金属管高度的1/3处，所述竖直凹槽二沿着整个内金属管的外壁面延伸，其延伸高度的最高处达到所述内金属管高度的顶部，在所述竖直凹槽一的正上方还设置有一根与所述竖直凹槽一延伸方向一致的竖直凹槽三，所述竖直凹槽三由所述内金属管高度的1/3处向上延伸到所述内金属管的顶部，所述竖直凹槽一与所述竖直凹槽三不连通，在所述内金属管的外壁上朝阳的一侧还设置有连接所述竖直凹槽一和所述竖直凹槽二的多根水平凹槽一，在所述内金属管的外壁上背阳的一侧还设置有连接所述竖直凹槽二与所述竖直凹槽三的多根水平凹槽二；在所述竖直凹槽一中设置有一根空气分流管，所述空气分流管上端封闭，下端穿过所述外玻璃管与鼓风机连接，在所述竖直凹槽二中设置有一根空气集分管，在所述竖直凹槽三中设置有一根空气集流管，所述空气集流管下端封闭，上端端穿过所述外玻璃管与所述热水箱连接，在每一根所述水平凹槽一内设置有一根与其对应的空气吸热支管，在每一根所述水平凹槽二内设置有一根与其对应的空气放热支管，所述空气吸热支管连通空气分流管与空气集分管的下部分，所述空气放热支管连通空气集分管的上部分与空气集流管；在所述空气放热支管与所述水平凹槽二接触的位置设置有多个沿着所述空气放热支管延伸方向等间距排列的空气喷嘴，所述空气喷嘴一端连通所述空气放热支管内的空气，另一端连通所述内金属管内的介质水，所述空气喷嘴内设置有止回机构。优选的，在所述鼓风机内还设置有电加热器，所述电加热器内设置电加热丝。优选的，还包括控制器，控制器分别与光强传感器、电加热器以及鼓风机电连接，所述控制器接收设置在太阳能真空集热管上的光强传感器的信号，在所述阳光强烈时，关闭所述电加热器，只运行所述鼓风机，在阴雨天气时，开启所述电加热器以及所述鼓风机。优选的，所述多根水平凹槽一之间设置有足够的间距，以预留足够的空间给内金属管管内的介质水吸收太阳能热量。优选的，所述水平凹槽一与所述水平凹槽二的个数不相等，所述水平凹槽二的个数大于所述水平凹槽一的个数。优选的，所述空气喷嘴为减缩喷嘴，其横截面积由所述空气放热支管向所述内金属管方向逐渐变小。有益效果在于：（1）在每一根所述太阳能真空集热管下部的向阳侧的真空夹层内设置有多根空气吸热支管，用来吸收太阳能热量使得冷空气变为热空气，而在每一根所述太阳能真空集热管上部的背阳侧的真空夹层内设置有多根空气放热支管，一方面，其通过空气喷嘴将热空气直接喷入所述内金属管内，使热空气直接与其内的介质水接触换热，加热介质水，另一方面，其设置在背阳侧，喷入的热空气能够首先扰流加热背阳侧的介质水，提高其温度均匀性，同时，其还可以防止冬季背阳侧温度过低产生的冻裂风险；（2）在所述空气喷嘴内设置有止回机构，使得只能空气喷入所述内金属管内，加热器内的介质水，而介质水则不能从内金属管流向所述空气放热支管；（3）还包括控制器，所述控制器接收光强传感器的信号，在所述阳光强烈时，关闭所述电加热器，只运行所述鼓风机，在阴雨天气时，开启所述电加热器以及所述鼓风机，则可以实现智能节能加热，尽可能利用清洁的太阳能资源，而减小电量的消耗，同时，设置电加热器，能够维持热空气供应的连续性，防止在阴雨天空气温度不高等情况发生，尽可能的提高其加热性；（4）在所述内金属管的下半部分向阳侧设置有水平凹槽一，虽对其内的介质水有一定的遮挡，但是在水流的前期流动中吸热较少，影响不是特别大，并且水平凹槽一之间设置足够的间距以满足水介质的吸热需求，同时，在内金属管的上半部分的向阳侧未设置水平凹槽二，使热量在空气以及水直接分配均匀，合理利用太阳能热量，提高能源利用率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的太阳能集热器的结构示意图；图2是本专利技术的任一太阳能真空集热管的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多介质加热的太阳能热水器，其特征在于，包括太阳能集热器、冷水箱、热水箱以及支架，所述太阳能集热器包括框架以及设置在所述框架内的多根并排平行排列的太阳能真空集热管，所述框架包括顶板、底板以及两侧的侧板，在所述顶板与底板上设置有相对应的用于穿过所述太阳能真空集热管的插孔，在每一个所述插孔内设置有与所述太阳能真空集热管相配合的套垫；所述太阳能集热器的框架设置在所述支架上，所述冷水箱位于所述支架的下端，所述热水箱位于所述支架的上端，所述太阳能集热器的太阳能真空集热管的入口连接所述冷水箱，所述太阳能真空集热管的出口连接所述热水箱，所述热水箱顶部设置有排空阀；每一根所述太阳能真空集热管包括外玻璃管以及内金属管，在所述外玻璃管与所述内金属管之间形成真空夹层，所述外玻璃管的两端熔封焊接在所述内金属管的两端端部，在所述真空夹层内的所述内金属管下部一侧设置有一根竖直凹槽一，在所述内金属管下部另一侧设置有一根竖直凹槽二，所述竖直凹槽一和竖直凹槽二分别设置在所述内金属管的外壁上，且分别位于所述内金属管的面向正东方和正西西方的相对的两侧外壁面上，所述竖直凹槽一和竖直凹槽二分别沿着所述内金属管的轴线方向延伸，所述竖直凹槽一延伸高度的最高处达到所述内金属管高度的1/3处，所述竖直凹槽二沿着整个内金属管的外壁面延伸，其延伸高度的最高处达到所述内金属管高度的顶部，在所述竖直凹槽一的正上方还设置有一根与所述竖直凹槽一延伸方向一致的竖直凹槽三，所述竖直凹槽三由所述内金属管高度的1/3处向上延伸到所述内金属管的顶部，所述竖直凹槽一与所述竖直凹槽三不连通，在所述内金属管的外壁上朝阳的一侧还设置有连接所述竖直凹槽一和所述竖直凹槽二的多根水平凹槽一，在所述内金属管的外壁上背阳的一侧还设置有连接所述竖直凹槽二与所述竖直凹槽三的多根水平凹槽二；在所述竖直凹槽一中设置有一根空气分流管，所述空气分流管上端封闭，下端穿过所述外玻璃管与鼓风机连接，在所述竖直凹槽二中设置有一根空气集分管，在所述竖直凹槽三中设置有一根空气集流管，所述空气集流管下端封闭，上端端穿过所述外玻璃管与所述热水箱连接，在每一根所述水平凹槽一内设置有一根与其对应的空气吸热支管，在每一根所述水平凹槽二内设置有一根与其对应的空气放热支管，所述空气吸热支管连通空气分流管与空气集分管的下部分，所述空气放热支管连通空气集分管的上部分与空气集流管；在所述空气放热支管与所述水平凹槽二接触的位置设置有多个沿着所述空气放热支管延伸方向等间距排列的空气喷嘴，所述空气喷嘴一端连通所述空气放热支管内的空气，另一端连通所述内金属管内的介质水，所述空气喷嘴内设置有止回机构。...

【技术特征摘要】
1.一种多介质加热的太阳能热水器，其特征在于，包括太阳能集热器、冷水箱、热水箱以及支架，所述太阳能集热器包括框架以及设置在所述框架内的多根并排平行排列的太阳能真空集热管，所述框架包括顶板、底板以及两侧的侧板，在所述顶板与底板上设置有相对应的用于穿过所述太阳能真空集热管的插孔，在每一个所述插孔内设置有与所述太阳能真空集热管相配合的套垫；所述太阳能集热器的框架设置在所述支架上，所述冷水箱位于所述支架的下端，所述热水箱位于所述支架的上端，所述太阳能集热器的太阳能真空集热管的入口连接所述冷水箱，所述太阳能真空集热管的出口连接所述热水箱，所述热水箱顶部设置有排空阀；每一根所述太阳能真空集热管包括外玻璃管以及内金属管，在所述外玻璃管与所述内金属管之间形成真空夹层，所述外玻璃管的两端熔封焊接在所述内金属管的两端端部，在所述真空夹层内的所述内金属管下部一侧设置有一根竖直凹槽一，在所述内金属管下部另一侧设置有一根竖直凹槽二，所述竖直凹槽一和竖直凹槽二分别设置在所述内金属管的外壁上，且分别位于所述内金属管的面向正东方和正西西方的相对的两侧外壁面上，所述竖直凹槽一和竖直凹槽二分别沿着所述内金属管的轴线方向延伸，所述竖直凹槽一延伸高度的最高处达到所述内金属管高度的1/3处，所述竖直凹槽二沿着整个内金属管的外壁面延伸，其延伸高度的最高处达到所述内金属管高度的顶部，在所述竖直凹槽一的正上方还设置有一根与所述竖直凹槽一延伸方向一致的竖直凹槽三，所述竖直凹槽三由所述内金属管高度的1/3处向上延伸到所述内金属管的顶部，所述竖直凹槽一与所述竖直凹槽三不连通，在所述内金属管的外壁上朝阳的一侧还设置有连接所述竖直凹槽一和所述竖直凹槽二的多根水平凹槽一，在所述内金属管的外壁上背阳的一侧还设置有连接所述竖直凹槽二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈红梅，高金娟，高伟，韩娟，李朝，刘玉才，
申请(专利权)人：陈红梅，高金娟，高伟，韩娟，李朝，刘玉才，
类型：发明
国别省市：河北,13