一种多功能太阳能热水器制造技术

一种多功能太阳能热水器，包括热水箱、真空集热管、给水装置、取水装置、进排气溢流装置，保温密封件、化冰装置、风囱管冷凝器、蒸馏水蓄水装置等组成。上置式水箱通过安装密封件将带有防冻导流器的真空集热管密封安装其上，太阳能热水器水箱上安装的进排气溢流装置为带有水封的进、排气口、溢流口均置于水箱下部的装置，其中，排气管与风囱管冷凝器连接；风囱管冷凝器出水管与冷凝水蓄水装置连接，水箱的底部安装有漂浮式供取水器和自动给水装置，在进排气漂浮式取水装置与独立的给水装置之间可安装其它热源的热水装置，其它热水装置通过进排气漂浮式取水装置与独立的给水装置构成热虹吸对流自然循环，给取水管路上可安装有低电压化冰装置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多功能太阳能热水器，属于新能源应用领域。目前，公知的太阳能热水器以其节能、环保、低费用等特点，深受人们欢迎。但是，现有的太阳能热水器，由于其集热管、取水器、补水装置等设计存在不足，致使太阳能热水器存在着热循环性能差、快速取得热水效果差、防冻性能差、不易除垢，控制、维护不便等缺点，使其推广和应用受到了很大限制。如太阳能真空集热管，由于其制热水温度高，结垢严重，冬季易被冻裂和冷热水在对流交换时存在彼此影响，互相干扰的问题。特别是带反射装置的太阳能热水器，水被加热后，上升的热水和下降的冷水互相干扰，影响对流换热，降低了真空集热管的换热效率。加之太阳能热水器在防冻措施上，设计不尽合理，出现了被冻裂，抽扁，真空集热管结冰胀裂等诸多问题，而且单只真空集热管破裂整个系统瘫痪，在太阳能集热装置效果良好的情况下，存在大量的水被汽化浪费的现象。太阳能热水器给水后，冷水在水箱的底部，热水在水箱的上部。因目前太阳能热水器给取水口一般在水箱的底部，常存在水箱内有热水却不方便使用的尴尬局面。或存在冷、热水混水的问题。混水后水箱内的水温降低，使用性变差，且存在取热水时有水垢流出的现象。虽然太阳能热水器有多种自动给水方式，但目前都没有效果很理想的，都存在诸多弊端。热管式太阳能玻璃真空集热管，由于放热端换热面积小，使的加热元件温度过高，结垢严重，影响了热量的传导，严重影响了热管式太阳能玻璃真空集热管的热效率。铝塑复合管因其性能优越得到了越来越广泛的应用，但是由于其后续的保温措施繁琐，实施的保温性能差，而且施工难度大，施工效率低，外观也不佳，不能令用户十分满意。在冬季水会因结冰而使盛装和输送水的容器及管道涨裂即所谓的冻裂，即使管道不被冻裂，也会因部分水结成的冰块而出现堵塞管道的现象。尤其是目前被得到广泛应用的铝塑管，此类问题更加严重。本专利技术的目的在于提供一种真空集热管不结垢且水箱清垢容易，抗冻、防冻、化冻性能好，热循环性能好，漂浮自动给取水，自动给水，快速取得热水效果好、可以制取饮用蒸馏水，可以和其它热水器配合制取热水，并可供热取暖，控制、维护方便的太阳能热水器。本专利技术的目的是这样实现的；一种多功能太阳能热水器，包括热水箱、真空集热管、给水装置、取水装置、进排气溢流装置，保温密封件、化冰装置、风囱管冷凝器、蒸馏水蓄水装置等组成，其特征是上置式水箱通过安装密封件将带有防冻导流器的真空集热管密封安装其上，在安装密封件与真空集热管密封安装处，安装有保温密封件，太阳能热水器水箱上安装的进排气溢流装置为带有水封的进、排气口、溢流口均置于水箱下的装置，其中，排气管与风囱管冷凝器连接；风囱管冷凝器出水管与冷凝水蓄水装置连接，水箱的底部安装有漂浮式供取水器和自动给水装置，或安装有水箱承压非承压自动转化的进排气漂浮式取水装置，在进排气漂浮式取水装置与独立的给水装置之间可安装其它热源的热水装置，其它热水装置通过进排气漂浮式取水装置与独立的给水装置构成热虹吸对流自然循环，给取水管路上可安装有低电压化冰装置。太阳能防结垢真空集热管真空集热管真空腔内管的吸热膜有导电特性，将其与通过外层玻璃管玻璃封结的金属电极连接，并将电极通过导体连接直流电源的负极，直流电源的正极通过导体和水体电连接，并确保负极与正极间的绝缘，并使正极接地，在直流电源电压足够高的前提下，就组成一个高压直流电源对由吸热导电薄膜，真空集热管玻璃内管，与内管内外壁接触的水体组成的电容充电电路。此电路使得与玻璃管表层接触的水体感应出显酸性的正电荷氢离子，并根据电压的高低决定氢离子的多寡，酸性的强弱，从而防止了钙垢在玻璃上的生成，实现了真空管的防结垢。由于电容的特性是通交隔直，在绝缘良好的情况下，高压直流电源电流极小，因此，电源功率很小，成本很低。防结垢高效太阳能玻璃真空集热管复合热管防结垢高效太阳能玻璃真空集热管复合热管包括太阳能玻璃真空集热管、热管、绝缘密封圈、垫圈、紧固元件等构成，其特征在于，所述热管有热管加热元件、热管吸热元件两部分组成，其中，热管加热元件金属表层涂镀有一层高强度致密绝缘材料，热管加热元件上有一片以上的用于提高散热效果和安装时形成固定阻挡面的翅片；热管吸热元件上有一片以上的翅片，翅片以管为中心，沿管壁布置，以吸热管壁为起点，放射出和玻璃管内圆面吻合的曲面翅片，以同向螺旋状布置，两吸热翅片弧面首尾之间有间隙，可通过压缩使螺旋弧面形成的圆直径变小，顺其延伸方向旋转可轻松将其插入真空管内。通过绝缘密封垫圈可实现对水的密封和绝缘金属加热元件以及非绝缘金属元件的过渡，非绝缘金属元件的引出部分分布有用于紧固的螺纹，连接导线引出端子的金属垫圈和绝缘垫圈对应面吻合。通过热管上的紧固元件紧固于太阳能热水器内胆之上，使热管和连接导线引出端子的金属垫圈实现良好连接，热管上安装有充注变相材料的热媒充注导管。所述的热管加热元件金属表层涂镀有一层高强度致密绝缘材料，可以是搪瓷、铝经过电泳处理形成的三氧化二铝保护膜、高分子材料绝缘膜等。热管加热元件和热管吸热元件为同轴连接，可以通过焊接、铆接、粘接等多种方式连成一体，热管加热元件金属壳体和热管吸热元件金属壳体可以是同一种金属材料，也可以是不同种金属材料。此材料可以通过金属挤出工艺以型材的方式，高标准、低成本生产。绝缘密封垫圈一般为橡胶件或塑料件，其形状有与热管加热元件翅片、圆管、连接导线引出端子的金属垫圈及水箱内胆上的齿孔相吻合的齿垫、圆环柱、齿垫圆环垫圈组成，可通过插入旋转变换方向，使其卡在预制的水箱内胆上的齿孔卡口内方便连接。所述的防结垢高效太阳能玻璃真空集热管复合热管加热元件金属壳体通过高强度致密绝缘材料涂镀层与水绝缘，金属壳体连接直流电源的负极，直流电源的正极通过导线及电极和太阳能热水器中的水连接，组成直流电源给水、绝缘涂层、金属壳体构成电容的充电电路。由于绝缘涂层不导电，因此，没有电流流过，只是在水、绝缘涂层和金属壳体之间形成电场。由于直流电源的正极接入水中，负极接金属壳体，这样，带负电的金属壳体通过电介质绝缘涂层在水侧感应出正电荷，而在水中的正电荷为氢离子及其他金属离子，在此状态下，贴近绝缘涂层表面的水显酸性，这样就阻止了碳酸钙垢层在防结垢高效太阳能玻璃真空集热管复合热管上的形成，解决了防结垢高效太阳能玻璃真空集热管复合热管结垢的问题。太阳能真空集热管防冻裂冷水导流器太阳能真空集热管防冻裂冷水导流器为非吸水闭泡弹性体制造的，无毒、耐温、抗老化、密封高强度柔软外套内充气或填充柔软弹性材料制成的管状体，通过弹性支架同心安装固定在双层玻璃管构成的太阳能真空集热管水腔内，在真空集热管水腔内同心、有间隙、支撑安装固定具有导流和调节水、冰转化引起的体积变化弹缩变形体；是两端相通的管状弹性体，通过弹性支架固定于集热管内壁之上，其出口接近太阳能真空集热管底部，喇叭状半圆锥取水口固定于真空集热管管口的下侧。其运行原理是当太阳能热水器水箱充有水时，冷水沿太阳能热水器水箱底部进入本装置喇叭半圆锥状取水口，通过取水口和弹缩管连接的喉部进入弹缩管道，下沉到本装置出水口排出，被真空集热管的内壁加热上升。由于通水的流通面积较小，水的上升速度较快，水在被加热过程中分解产生的碳酸钙垢被向上带出，到达真空集热管管口处，热水从真空集热管上侧排出，上升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能太阳能热水器，包括热水箱、真空集热管、给水装置、取水装置、进排气溢流装置，保温密封件、化冰装置、风囱管冷凝器、蒸馏水蓄水装置等组成，其特征是：上置式水箱通过安装密封件将带有防冻导流器的真空集热管密封安装其上，在安装密封件与真空集热管密封安装处，安装有保温密封件，太阳能热水器水箱上安装的进排气溢流装置为带有水封的进、排气口、溢流口均置于水箱下部的装置，其中，排气管与风囱管冷凝器连接；风囱管冷凝器出水管与冷凝水蓄水装置连接，水箱的底部安装有漂浮式供取水器和自动给水装置，或安装有水箱承压非承压自动转化的进排气漂浮式取水装置，在进排气漂浮式取水装置与独立的给水装置之间可安装其它热源的热水装置，其它热水装置通过进排气漂浮式取水装置与独立的给水装置构成热虹吸对流自然循环，给取水管路上可安装有低电压化冰装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宝安，
申请(专利权)人：北京环能海臣科技有限公司，徐宝安，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]