直立两面单工质双循环太阳能热水器制造技术

本实用新型专利技术是直立两面单工质双循环的太阳能热水器。其集热器东西向直立，可以两面受光，并带有弧形反光镜。在全年各个季节里，不需要跟踪和调整装置就可以最大限度吸收太阳直射光和散射光。在集热器内装配有平板型和真空管型两种吸热管，连同双循环储水箱组成单工质中低温串级自循环回路。特别适用于低纬度地区，可获得高的全日效率。这种太阳能热水器除作为家用外，还可装配成用于工农业和生活设施的大型太阳能中温热水供应系统和空调的热源。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是特别适用于低纬度地区并具有多功能的直立两面单工质双循环太阳能热水器。目前国内外生产的太阳能热水器都是单面向阳的。要根据所在地区的纬度将其集热器倾斜一定的角度朝南(或北)安装，但在低纬度地区就难以有效的应用。因为纬度愈低，集热器的安装倾角就愈小。尤其是在赤道地区，集热器必须平放在地面上，受光面朝天，这不仅难以形成太阳能热水器的自循环回路，而且全日效率也低。另一方面，通常的太阳能热水器无论是平板型还是真空管型，其工质的流动回路多是单循环的，虽然也有少数太阳能热水器为了防冻或在高温运行等原因而采用两种流体的复合循环方式，但这又增加了系统结构的复杂性，还牺牲了转换效率，从性能上说，平板型太阳能集热器的瞬时效率曲线较陡，适用于低温范围，真空管型太阳能集热器的瞬时效率曲线较平，适用于中温范围。若是同一个太阳能热水器只采用一种工质而希望同时在低温和中温范围内全年运行都具有高的效率特性，就难以实现。本技术的目的是提供一种特别适用于低纬度地区并具有高日效的直立两面单工质双循环太阳能热水器，其集热器的安装不是单面的，而是两面的。集热器不只是朝一个方向，面朝南(或北)，而是朝东西两个方向。在热水器里有两个循环回路，实现同一种工质双路串级自循环。其中一个循环回路是在低温区运行，同时另一个循环回路在中温区运行。因此在低纬度地区安装这种太阳能热水器可在无跟踪系统和调整倾角的条件下在全年各季度里实现单工质双路串级自循环，综合取得高的日效率。本技术太阳能热水器是由直立两面受光的集热器和弧形反光镜，以及双循环储水箱等主要部件所组成。其具体结构结合附图详细说明如下附图说明图1为本技术太阳能热水器的正面图；图2为集热器的AA剖面图；图3为本技术太阳能热水器的侧面图；其中(1)为储水箱，(2)、(7)、(10)为绝热材料，(3)为密封端盖，(4)为玻璃套管，(5)为“一”字形吸热肋管，(6)为“工”字形吸热肋管，(8)为反光镜，(9)温水放水阀，(11)为底座，(12)为浮球阀，(13)为热水取水阀，(14)为两侧边框，(15)为角形压条，(16)为透明玻璃盖板，(17)反光膜，(18)为弧形衬板，(19)为反光层，(20)为温水连接管，(21)为热水下连管，所述的集热器内有平板型吸热管和真空管型吸热管相间的直立排列着。其平板型吸热管是在金属园管的周围有四条肋片，这些肋片分成左右两组，从截面上看好像“工”字形，故称为“工”字形吸热肋管(6)。每组肋片间填以绝热材料(7)。在绝热材料(7)的边缘外露处紧挨着相邻的真空管型吸热管的玻璃套管(4)外壁。玻璃套管(4)内装的“一”字形吸热肋管(5)是另一种金属园管，在其外表面左右两旁各有一条肋片呈“一”字形排开。“一”字形吸热肋管(5)的肋片尖部与玻璃套管(4)的内壁之间有小的间隙。正对此处的玻璃套管(4)内壁上镀有反光膜(17)。从AA剖面图上看，反光膜(17)的宽度基本上与紧挨在玻璃套管(4)外壁上绝热材料(7)的厚度相同。反光膜(17)的长度与玻璃套管(4)的长度基本相同。玻璃套管(4)的外径基本上与“工”字形吸热肋管(6)向阳受光面的宽度相同。所有的玻璃套管(4)的上下两端开口处都用密封端盖(3)把直通式的“一”字形吸热肋管(5)封装起来。在玻璃套管(4)内抽成低度真空，再充以微量的低导热气体。在集热器内竖立着的“工”字形吸热肋管(6)是组成低温自循环回路的主要部件。带有玻璃套管(4)的“一”字形吸热肋管(5)是组成中温自循环回路的主要部件。集热器内装的各种吸热肋管的上端都从储水箱(1)的底部直接插入储水箱(1)中，这些插入管在储水箱(1)中的长短结构不同。从图1中可看出，竖立在集热器正中的一根“工”字形吸热肋管是兼作下行回液管用。储水箱(1)内部底层的冷水开始从此管中向下流动，进入集热器下面边框内包有绝热材料(10)的温水连接管(20)后，又分成两路，流经左右另外两根竖立着的“工”字形吸热肋管，吸收太阳热能，再都向上流入储水箱(1)，这是第一步温水自循环回路。紧接着，在储水箱(1)中的温水再流入附近的“一”字形吸热肋管，也是先下行兼作回流管用。当流入集热器下边框内的热水连管(21)后，再分别经过附近左右两根“一”字形吸热肋管，吸收太阳热能，一起向上流进储水箱(1)，完成第二步中温自循环回路。总体形成单工质双路串级自循环系统。从图2中还可看出，集热器两侧边框(14)上都有角形压条(15)，把透明玻璃盖板(16)压封在集热器的前后两面上。从图1中还可年出，储水箱(1)安装在集热器顶部的边框上。储水箱(1)的外壳夹层中填有绝热材料(2)。储水箱(1)中装有自来水进管的浮球阀(12)。当集热器下面的热水取出阀(13)打开放出热水后，储水箱(1)中的水位下降，浮球阀(13)就自动打开，来调控储水箱(1)中的水位。若需要放出储水箱(1)中的温水或存水时，可打开温水放出阀(9)。图3是本技术太阳能热水器的侧面图。从图中可看出，集热器的下面装有弧形反光镜(8)，这是由两瓣贴有反光层(19)的弧形衬板(18)分别在集热器底部边框两旁组装而成。弧形反光镜(8)的开口宽度约为集热器高度(H)的2／3。弧形反光镜(8)的长度稍大于集热器的宽度(W)。集热器底部边框是固定在底座(11)上。本技术的结构具有独特的性能和效果，用以下几方面来说明(1)在低纬度地区使用，由于集热器面向东西，所以当太阳从东方(包括东南方和东北方)升起时，太阳光即可照射在集热器朝东的受光面上，太阳继续升高，除太阳光直接照射到集热器的受光面上外，还有一部分太阳光经弧形反光镜(8)反射到集热器上。此时集热器朝西的受光面上只接受到天空散射光。当中午时，集热器东西两面全部接受的是弧形反光镜(8)的反射光和天空散射光。在下午时间里的情况正与上午情况相似。从上述过程可看到这种新型太阳能热水器在没有跟踪和季节调整装置的条件下，可在各季节的时间内，以最大程度来接受太阳直射光和散射光，因而提高了全日效率。(2)将两种不同效率特性的吸热管结合在同一个集热器内，形成两支串级连接的水流自循环回路。其中平板型吸热管进行着温水循环，真空管型吸热管进行着热水循环，各自发挥其最佳的效果。综合起来提高了太阳能热水器的系统总效率。这种单工质双循环回路不仅可用在本技术的直立两面结构上，而且对现有国内外常用的单面倾斜和其他类型吸热管的太阳能热水器都可适用。(3)集热器下面有两个放水阀门，可分别取用热水和温水。这种太阳能热水器还可进一步作为沸水器，以及装配成工农业和生活设施上应用的大型中温热水供应系统或空调的热源。(4)直立两面式的太阳能集热器结构在其他纬度地区也可应用，只要在底部的弧形反光镜旁边再附加侧面弧形反光镜即可。这就可发挥更广泛的作用。本说明书附图所示的实施例中几个主要尺寸集热器宽度W＝700～900mm集热器高度H＝1400～1600mm集热器厚度K＝90～120mm储水箱高度F＝300mm左右底座高度E＝150～300mm权利要求1.直立两面单工质双循环太阳能热水器，其特征是集热器的前后两面外表结构相同，都装有透明玻璃盖板(16)，面向东西直立着，集热器下部边框的两旁装有弧形反光镜(8)，集热器两面都可接受本文档来自技高网...

【技术保护点】
直立两面单工质双循环太阳能热水器，其特征是集热器的前后两面外表结构相同，都装有透明玻璃盖板（１６），面向东西直立着，集热器下部边框的两旁装有弧形反光镜（８），集热器两面都可接受太阳直射光，散射光和反射光，集热器内有多根平板型和真空管型的两种吸热管相间的竖立排列着，分别作为温水和热水的流通管道，这些吸热管的上端部都直接插入位于集热器上面的储水箱（１）中，相互沟通，形成单工质双路串级自循环回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖少葆，
申请(专利权)人：廖少葆，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]