太阳能加热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种太阳能热水器，包括储水箱（１）和至少一个空心的太阳能集热管（２），在太阳能集热管（２）的内腔中插有分支管（３），分支管（３）通过位于其下游侧的热水管（５）与热交换器（７）流体连通，热交换器（７）的下游侧通过冷水管（６）与分支管（３）流体连通，热交换器（７）位于储水箱（１）内，在热交换器（７）的壁上开有压力平衡孔（８）；分支管（３）、热水管（５）、热交换器（７）、冷水管（６）组成的热交换流路内充满水。不需热管、制造成本低，承压能力高，导热性能好，无污染。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热交换领域，尤其涉及一种耐压并且安全的太阳能换热器。
技术介绍
普通的太阳能加热装置是由太阳能集热器和与之流体连通的储水箱等构成，水直 接充满在太阳能集热器和储水箱中，并通过太阳光的照射循环加热，由于水直接容纳在太 阳能集热管内，而通常的集热管都是玻璃或树脂材料，因此这种热水器承压能力较差，并且 因为集热管与水直接接触，在冬季气温降低时，集热管中的水会结冰导致集热管冻裂。为了克服上述缺陷，近几年本领域普遍采用热管技术，使得传统热水器的性能取 得了较大的进步。这种热管式太阳能加热装置将传统热水器的集热管和水箱之间流体隔 离，通过热管在两者之间传递热量，具体是将热管组成集热器，热管的另一端插入水箱，或 者多支热管的位于储水箱内的一端连接形成冷凝管束，这样热管成为一封闭的热循环系 统。由于这样的结构热管式太阳能加热装置获得了很高的热效率。后来，为了提高玻璃热管承压小的缺点，有人将热管采用铜管制造，管内充满蒸发 防冻液等工质传导热量，这样热管的承压能力提高了，但是铜管的造价很高，并且，其内部 的工作介质一旦泄漏，将造成热水器水质的污染，危害到用户的健康安全。所有集热管均采 用并联方式，采用大水箱出能。这样，加热介质只能慢升温，无法迅速获得需要的工作温度 热媒，限制了太阳能加热装置的应用领域。
技术实现思路
为克服上述现有技术的缺陷，本技术要提供一种耐压安全的太阳能换热器， 能够迅速获得较高的出水温度，以满足不同热能转换的需要。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案—种太阳能加热装置，至少一个空心的太阳能集热管(2)，在太阳能集热管(2)的 内腔中插有分支管(3)，分支管(3)通过位于其下游侧的热水管(5)与热交换器(7)流体连 通，热交换器(7)的下游侧通过冷水管(6)与分支管(3)流体连通，热交换器(7)、分支管 (3)、热流管(5)、冷流管(6)组成的热交换流路内充满导热流体。进一步，还包括集液管(4)，所述至少一个分支管(3)均与集液管(4)流体连通并 通过集液管(4)分别与其上游侧的冷水管(6)和其下游侧的热水管(5)流体连通。进一步，在分支管(3)与太阳能集热管(2)的管壁之间充满导热介质(9)。进一步，集热管(2)是两端开口，分支管(3)是直形管，每个直形管通过集热管(2) 的两开口贯穿集热管⑵的内腔、并且相互之间首尾串联在一起。进一步，包括连接到热交换器(7)的散热器(101)，这样散热器(101)就可以对其 周围空间加热，或通过热交换制冷，具有与之流体密封连接的传热介质导入管(102)和传 热介质导出管(103)。进一步，所述导热介质(9)是导热胶或导热粉、导热油等。进一步，所述热水管(5)、冷水管(6)、集液管(4)和分支管(3)是铝管、铝合金管、 铁管、铜管、不锈钢管、塑料管或陶瓷管等。进一步，所述热水管(5)、冷水管(6)和分支管(3)是铝管或铝合金管。进一步，所述热水管(5)、冷水管(6)均通过可拆卸的接头分别与热交换器(7)和 集液管⑷连接。进一步，集液管(4)与分支管(3)固定连接。本专利技术的优点和效果是不需热管、制造成本低，承压能力高，导热性能好，热效率 高，特别是通过集热管的串联能迅速获得较高的出水温度，满足不同热交换需要。克服了现 有关联加热管不能实现快速加热的缺点，扩大了太阳能集热管的应用范围。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2是实施例二的结构示意图；图3是实施例三的结构示意图；图4是实施例四的结构示意图。图5是实施例五的结构示意图。具体实施方式现结合附图和实施例对本技术的精神作进一步详细地描述如图所示，太阳能加热装置包括传统的储液箱1和空心并一端开口的太阳能集热 管2，还包括插入到对应的太阳能集热管2空腔内的分支管3，多个分支管3通过大口径的 集液管4相互连通，集液管4 一端与热流管5连通、另一端与冷流管6连通；热流管5的另 一端和冷流管6的另一端分别流体连通到热交换器7的两端。为了提高热能的使用效率，在分支管3与太阳能集热管2的管壁之间充满导热介 质9，导热介质优选为发泡导热胶或导热粉，既能起到热传导作用，又能缓冲分支管3与太 阳能集热管2不同膨胀收缩而产生的力。太阳能集热管2优选为真空玻璃管；分支管3为耐高压管，可以是金属或非金属(导热塑料、陶瓷)的。该太阳能加热装置的工作过程如下分支管3、热流管5、冷流管6、集液管4和热 交换器7组成的基本封闭的换热系统内充满导热介质，太阳能集热管2吸收光能并将其转 化为热能，进而将热能传导给位于其内腔中的分支管3，分支管3内的液体受热温度升高并 向上流入到集液管4内，热水通过热流管5流入到热交换器7内，热交换器7冷却后的液体 通过冷流管6流入到集液管4，进而分流到每个分支管3内，如此循环不断。为了便于系统的安装，热流管5的两端分别通过可拆卸的接口 71、73与集液管4 和热交换器7连接，冷流管6的两端分别通过可拆卸的接口 72、74分别与集液管4和热交 换器7连接；集液管4与分支管3可以是可拆卸的连接，也可以是固定(不可拆)连接以便 于系统装配。本技术中也可以不设置集液管4，而将分支管3直接与热流管5连接。实施例二4如图2所示，该实施例中的其它结构与实施例一中的相同，区别在于该实施例中 没有设置集液管4，并且各个位于集热管2空腔内的分支管3是U形管，每个U形管首尾相 接、相互串联在一起，其中位于最上游侧的U形管出口端与热交换器7的入口相连，位于最 下游侧的U形管的入口端与热交换器7的出口相连。这样，热交换器7和分支管3内的流 体顺序流过每一个分支管以被高效地加热。采用该串联式形式的集热器可以获得100摄氏度以上的出口温度。实施例三如图3所示，该实施例中的其它结构与实施例二中的相同，区别在于集热管2是两 端开口的筒状，分支管3是直形管，每个直形管通过集热管2的两开口贯穿集热管2的内 腔、并且相互首尾相接、串联在一起。实施例四如图4所示，该实施例中的其它结构与实施例二中的相似但又不同，区别在于集 热管2内部与分支管3流体连通，分支管3不是连续的，而是断开的，如图4中所示，分支管 3的流体入口端位于一集热管2的开口附近，分支管3的流体出口端位于流体下游侧集热管 2的管下部，甚至管底部，这样前后分支管3流体串联连接。实施例五如图5所示，该实施例是分别对实施例1-3进行改进，该实施例的其它结构与实施 例一、二、三、四分别相同，区别在于热交换器7中的热量进一步传递到散热器101并通过热 泵对周围环境加热或制冷。具有与之流体密封连接的传热介质导入管102和传热介质导出 管 103。在热交换器7的内部设置集热管路104分别与所述传热介质导入管102和传热介 质导出管103流体密封连接，该集热管路104相对于导入管102和传热介质导出管103增 大传热介质与热交换器7内部流体的接触面积。该实施例可以扩大太阳能的应用领域，适于在节能建筑中使用，具有节能、便于安 装的特点。当然，在本技术构思的启示下，本领域技术人员可以根据公知常识对耐压式 太阳能换热器的结构进行合理的改变，不一定局限于本专利技术的实施例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能加热装置，包括至少一个空心的太阳能集热管（２），其特征在于，在每个太阳能集热管（２）的内腔中插有分支管（３），分支管（３）通过位于其下游侧的热流管（５）与热交换器（７）流体连通，热交换器（７）的下游侧通过冷流管（６）与分支管（３）流体连通，热交换器（７）、分支管（３）、热流管（５）、冷流管（６）组成的热交换流路内充满导热流体。

【技术特征摘要】
CN 2008-10-6 200820136155.8一种太阳能加热装置，包括至少一个空心的太阳能集热管(2)，其特征在于，在每个太阳能集热管(2)的内腔中插有分支管(3)，分支管(3)通过位于其下游侧的热流管(5)与热交换器(7)流体连通，热交换器(7)的下游侧通过冷流管(6)与分支管(3)流体连通，热交换器(7)、分支管(3)、热流管(5)、冷流管(6)组成的热交换流路内充满导热流体。2.根据权利要求1所述的太阳能加热装置，其特征是，太阳能加热装置还包括集液管 (4)，所述分支管(3)均与集液管(4)流体连通并通过集液管(4)分别与其上游侧的冷流管(6)和其下游侧的热流管(5)流体连通。3.根据权利要求1所述的太阳能加热装置，其特征是，分支管(3)是U形管，相邻的U 形管首尾相接、相互串联在一起。4.根据权利要求1所述的太阳能加热装置，其特征是，分支管(3)与太阳能集热管⑵ 流体连通，分支管(3)的流体入口端位于一集热管(2)的开口附近，分支管(3)的流体出口 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瑞安，
申请(专利权)人：高瑞安，
类型：实用新型
国别省市：37[]