一种太阳能热水器及具有其的太阳能辅助加热系统技术方案

本发明专利技术提供了一种太阳能热水器及具有其的太阳能辅助加热系统，属于太阳能真空管技术领域，其中，太阳能热水器包括：架体，水箱；真空集热管；真空集热管的上表面沿轴向具有向内凹陷的弧形面；支架，聚热板，聚热板内设有相变材料；本发明专利技术提供的太阳能热水器，向内凹陷的弧形面可以使更多阳光通过折射照射在黑色吸光层上，提高加热效率，在相变材料的温度上升到一定温度时，相变材料从液态转化为气态，气态的相变材料沿着聚热板向上移动，由于水箱内水温较低，相变材料在聚热板顶部从气态转化为液态，在重力作用下，液态的相变材料从聚热板顶部下落至底部，加快水箱内的水循环，进一步提高太阳能热水器加热水的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能热水器及具有其的太阳能辅助加热系统
本专利技术涉及太阳能真空管
，具体涉及一种太阳能热水器及具有其的太阳能辅助加热系统。
技术介绍
太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活中、生产中的热水使用，太阳能热水器大多为真空管式，真空管式太阳能热水器由集热管、储水箱及架体的等相关零配件组成，其中，常见为家用太阳能热水器，集热管里的水利用热水上浮、冷水下沉的原理，吸收太阳能后通过温差循环，使水箱内的水升温，而集热管所能吸收的太阳能是一定的，所能提供的热量是固定的，加热效率较低。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中集热管加热效率较低的缺陷，从而提供一种太阳能热水器及具有其的太阳能辅助加热系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种太阳能热水器，包括：架体，架体上安装有水箱；架体上安装有真空集热管，所述真空集热管与水箱连接；所述真空集热管的上表面沿轴向具有向内凹陷的弧形面；支架，设在架体上，并位于真空集热管的背光面一侧，所述支架上安装有聚热板，所述聚热板一端伸进至水箱内，所述聚热板内设有相变材料。作为一种优选的技术方案，所述真空集热管上的向内凹陷的弧形面具有若干个，均匀分布在真空集热管的半个圆周上。作为一种优选的技术方案，所述真空集热管两端连接有硅胶圈，所述硅胶圈的内表面设有与真空集热管中向内凹陷的弧形面相匹配的突出面。作为一种优选的技术方案，所述支架顶端连接在架体上，位于水箱下方，底端适于与地面固定连接。作为一种优选的技术方案，所述支架的底端设有倒钩结构。作为一种优选的技术方案，所述聚热板呈弧形，铺设在真空集热管背面；所述聚热板顶端伸出有突出端，所述突出端伸进至水箱内；所述聚热板底端与支架的倒钩结构配合安装。还提供了太阳能辅助加热系统，包括上述的太阳能热水器，还包括：空气能热泵加热装置，连接有管道，所述管道设置在水箱内；所述空气能热泵加热装置包括有空气热交换系统、压缩机和循环泵，通过管道将水箱、压缩机、空气热交换系统、循环泵、水箱依次连接在一起，在水箱与压缩机之间的管道上设有节流阀，在水箱与循环泵之间的管道上设有膨胀阀；所述空气热交换系统外围设有PV/T－环路热管系统。作为一种优选的技术方案，伸至于所述水箱内和所述空气热交换系统内部的管道，均为双螺旋形。作为一种优选的技术方案，在水箱与空气热交换系统之间连接有第一管道，所述第一管道与压缩机并列设置，第一管道上设有第一阀门；在水箱与空气热之间连接有第二管道，所述第二管道与循环泵并列设置，第二管道上设有第二阀门。作为一种优选的技术方案，所述PV/T－环路热管系统包括有太阳能电池板、耐高温塑料板、蛇形管道；所述太阳能电池板与耐高温塑料板拼接成盒体，所述盒体罩设在空气热交换系统外侧，所述蛇形管道贴合设置在太阳能电池板背面；所述蛇形管道内设有制冷剂通过的流道，所述流道具有三段，第一段贴靠设置在蛇形管道与太阳能电池板接触的侧壁上，第二段至少部分不与蛇形管道的侧壁接触设置，第三段贴靠设置在蛇形管道中远离太阳能电池板的侧壁上。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的太阳能热水器，架体上安装有真空集热管，真空集热管与水箱连接，在真空集热管的上表面具有向内凹陷的弧形面，在受到光照时，向内凹陷的弧形面可以使更多阳光通过折射照射在黑色吸光层上，使真空集热管能够吸收更多的光能，提高加热效率，在架体上还设有支架，支架上安装有聚热板，聚热板的一端伸进至水箱内，在聚热板内设有相变材料，相变材料可以根据温度的变化而发生形态的变化，当阳光照射在太阳能热水器上的真空集热管上时，会有一部分阳光通过真空集热管之间的缝隙照射在聚热板上，聚热板受到光照后温度上升，使聚热板内的相变材料的温度上升，在相变材料的温度上升到一定温度时，相变材料从液态转化为气态，气态的相变材料沿着聚热板向上移动，当移动至聚热板顶部伸进水箱的部分时，由于水箱内水温较低，相变材料在聚热板顶部从气态转化为液态，在重力作用下，液态的相变材料从聚热板顶部下落至底部，循环对水箱底部的水进行加热，加快水箱内的水循环，进一步提高太阳能热水器加热水的效率。2.本专利技术提供的太阳能热水器，真空集热管的半个圆周上均匀分布有若干个向内凹陷的弧形面，进一步的使真空集热管能够接受更过阳光的照射和折射。3.本专利技术提供的太阳能热水器，在真空集热管两端设有硅胶圈，硅胶圈的内表面设有突出面，突出面与真空集热管中向内凹陷的弧形面配合安装，硅胶圈套设在真空集热管与架体和水箱接触的位置，避免真空集热管与架体和水箱直接接触。4.本专利技术提供的太阳能热水器，支架的顶端连接在架体上，支架的顶端伸出有突出端，突出端伸进至水箱内，便于相变材料对水箱内的水进行加热，支架底端设有倒钩结构，聚热板的底端与倒钩结构配合安装，保证聚热板的连接稳定性；聚热板呈弧形，能够接受更多的光照。5.本专利技术提供的太阳能辅助加热系统，在水箱外侧通过管道依次连接有压缩机、空气热交换系统、循环泵，制冷剂在管道内进行循环，一部分管道伸进至水箱内，通过压缩机和循环泵带动制冷剂在管道内流动，使制冷剂在空气热交换系统获得的热能输送至水箱内，对水箱内的水进行加热，使太阳能热水器在没有太阳光照的情况下也可以对水箱内的水进行加热，在空气热交换系统外围设置的PV/T－环路热管系统，可以产生一部分电力对压缩机和循环泵的控制器进行供电，节能环保。6.本专利技术提供的太阳能辅助加热系统，伸进至水箱内和空气热交换系统内部的管道均为双螺旋形，双螺旋形管道在长度一定时，比直线形管道更长，与水箱内水和空气热交换系统内制冷剂的接触面积更大，更容易对水进行加热。7.本专利技术提供的太阳能辅助加热系统，在水箱与空气热交换系统之间连接有第一管道和第二管道，第一管道与压缩机并列设置，第二管道与循环泵并列设置，使制冷剂无需经过压缩机和循环泵也可以在空气热交换系统和水箱之间进行循环。8.本专利技术提供的太阳能辅助加热系统，PV/T－环路热管系统包括太阳能电池板、耐高温塑料板和蛇形管道，蛇形管道贴合设置在太阳能电池板的背面，在蛇形管道内设有流通制冷剂的流道，流道具有三段，第一段与蛇形管道中接触太阳能电池板的侧壁贴合设置，第二段部分与蛇形管道接触设置，第三段与蛇形管道中远离太阳能电池板的侧面贴合设置，在太阳能电池板收到光照时，产生大量热能，第一段流道因其接触太阳能电池板的背部，温度上升最快，并且温度最高，其次是第二段流道温度上升较快，第三段流道与太阳能电池板相隔较远，温度上升最慢，且温度最低，温差的变化使流道内产生气压的变化，推动制冷剂的循环，在有光照时进一步对水箱的水进行加热。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能热水器，其特征在于，包括：/n架体(1)，架体(1)上安装有水箱(13)；/n架体(1)上安装有真空集热管(21)，所述真空集热管(21)与水箱(13)连接；/n所述真空集热管(21)的上表面沿轴向具有向内凹陷的弧形面；/n支架(3)，设在架体(1)上，并位于真空集热管(21)的背光面一侧，所述支架(3)上安装有聚热板(22)，所述聚热板(22)一端伸进至水箱(13)内，所述聚热板(22)内设有相变材料(23)。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热水器，其特征在于，包括：
架体(1)，架体(1)上安装有水箱(13)；
架体(1)上安装有真空集热管(21)，所述真空集热管(21)与水箱(13)连接；
所述真空集热管(21)的上表面沿轴向具有向内凹陷的弧形面；
支架(3)，设在架体(1)上，并位于真空集热管(21)的背光面一侧，所述支架(3)上安装有聚热板(22)，所述聚热板(22)一端伸进至水箱(13)内，所述聚热板(22)内设有相变材料(23)。


2.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述真空集热管(21)上的向内凹陷的弧形面具有若干个，均匀分布在真空集热管(21)的半个圆周上。


3.根据权利要求2所述的太阳能热水器，其特征在于，所述真空集热管(21)两端连接有硅胶圈(20)，所述硅胶圈(20)的内表面设有与真空集热管(21)中向内凹陷的弧形面相匹配的突出面。


4.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述支架(3)顶端连接在架体(1)上，位于水箱(13)下方，底端适于与地面固定连接。


5.根据权利要求4所述的太阳能热水器，其特征在于，所述支架(3)的底端设有倒钩结构(37)。


6.根据权利要求5所述的太阳能热水器，其特征在于，所述聚热板(22)呈弧形，铺设在真空集热管(21)背面；
所述聚热板(22)顶端伸出有突出端(38)，所述突出端(38)伸进至水箱(13)内；
所述聚热板(22)底端与支架(3)的倒钩结构(37)配合安装。


7.太阳能辅助加热系统，包括权利要求1－6中任一项所述的太阳能热水器，其特征在于，还包括：
空气能热泵加热装置，连接有管...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振华，王钦，徐鑫，李文昊，刘宁宁，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65