分离热管壁挂式平板太阳能热水器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种分离热管壁挂式平板太阳能热水器，包括：储热水箱、冷凝器和蒸发器，所述蒸发器包括吸热板芯和与所述吸热板芯一体成型的分离热管的蒸发端，冷凝器包括分离热管的冷凝段，所述冷凝器设置于储热水箱内部，所述蒸发器的气相部分通过蒸汽上升管连接冷凝器的气相部分，所述蒸发器的液相部分通过冷凝液下降管连接冷凝器的液相部分。通过上述方式，本实用新型专利技术分离热管壁挂式平板太阳能热水器采用分离热管技术，保证了系统热效率高，防止了在分离热管不工作时热能的散失，解决了平板太阳能集热器和系统管路的防冻问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能热利用领域，特别是涉及一种分离热管壁挂式平板太阳能热水器。
技术介绍
太阳能热水器走进城市的唯一途径是像安装分体式空调一样安装分体壁挂式太阳能热水器。其具体实施的技术路线是将太阳能集热板安装在建筑南向外立面(如阳台、墙面等)，将储热水箱安装在室内，集热板和储热水箱之间布置集热循环管路。太阳能集热板安装在建筑外立面必须和建筑完美结合，即满足建筑一体化的要求，在众多的集热板中平板式太阳能集热板以其特有的优势一采光面积大、整体强度、承压运行、抗腐蚀、外观美观而脱颖而出。但现有的平板太阳能集热板也因其固有的缺陷影响城市太阳能热水器市场的推广，这些缺陷包括:低温环境下效率低、高温工作区效率低、环境温度0°C以下集热板的防冻问题难以解决。防冻是太阳能平板集热板最需要解决的问题。现有技术中解决防冻问题最好的方法是采用防冻液作为加热载体，但防冻液在经过夏天高温的暴晒会产生裂解失效，所以防冻液必须每年(至多2— 3年)更换一次才能充分保证系统的正常运行。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种分离热管壁挂式平板太阳能热水器，采用分离热管技术，能够保证系统热效率高，防止在分离热管不工作时热能的散失，解决了平板太阳能集热器和系统管路的防冻问题。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是:提供一种分离热管壁挂式平板太阳能热水器，包括:储热水箱、冷凝器和蒸发器，所述蒸发器包括吸热板芯和与所述吸热板芯一体成型的分离热管的蒸发端，冷凝器包括分离热管的冷凝段，所述冷凝器设置于储热水箱内部，所述蒸发器的气相部分通过蒸汽上升管连接冷凝器的气相部分，所述蒸发器的液相部分通过冷凝液下降管连接冷凝器的液相部分。在本技术一个较佳实施例中，所述冷凝器的安装位置高于蒸发器的安装位置。在本技术一个较佳实施例中，所述蒸汽上升管上蒸发器的蒸汽出口端设置有气液分离器。在本技术一个较佳实施例中，所述冷凝液下降管上设置有储液器，所述储液器的底端位置高于蒸发器的顶端位置。在本技术一个较佳实施例中，所述冷凝液下降管上设置有温控阀，所述温控阀设置在储液罐和蒸发器之间。在本技术一个较佳实施例中，所述蒸发器还包括边框、背板和透明盖板，所述边框安装在蒸发器的四周，所述背板安装在吸热板芯的背部，所述透明盖板安装在吸热板芯的表面。在本技术一个较佳实施例中，所述吸热板芯上或吸热板芯内设置有换热管和吸热翅片，所述换热管与吸热翅片连接成一体，所述热管的蒸发端与吸热板芯一体成型。本技术的有益效果是:本技术分离热管壁挂式平板太阳能热水器采用分离热管技术，其热传输功率是普通热管传输功率的两倍，是对流换热的二十倍，保证了系统热效率高，防止了在分离热管不工作时热能的散失，解决了平板太阳能集热器和系统管路的防冻问题。附图说明图1是本技术分离热管壁挂式平板太阳能热水器一较佳实施例的结构示意图；图2是本技术分离热管壁挂式平板太阳能热水器蒸发器的结构示意图；附图中各部件的标记如下:1、储热水箱，2、冷凝器，3、气液分离器，4、蒸汽上升管，5、蒸发器，6、换热管，7、吸热板芯，8、边框，9、液封结构，10、温控阀，11、冷凝液下降管，12、储液器，21、背板，22、透明盖板，23、吸热翅片。具体实施方式以下结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1至图2，本技术实施例包括:一种分离热管壁挂式平板太阳能热水器，采用了分离热管技术，将平板太阳能集热板中的吸热板芯7与分离热管的蒸发端一体成型制成了管翼式蒸发器，安装在室外外墙上；将分离热管的冷凝段制成了冷凝器2的形式放置于储热水箱I的内部，安装在阳台或室内。其中冷凝器2的安装位置高于蒸发器5的安装位置。蒸发器5的气相部分通过蒸汽上升管4连接冷凝器2的气相部分，蒸发器5的液相部分通过冷凝液下降管11连接冷凝器2的液相部分。在冷凝液下降11管上设置一个储液罐12、温控阀10和液封结构9。储液罐12的底端位置高于蒸发器5的顶端位置，储液罐12的优点是:由于分离热管中充液量较多，储液罐12的设置保证了随着温度升高液体膨胀空间增大，在储热水箱I温度达到设定值后切断温控阀10，保证工作液的储存。由于蒸发器5采用了满液的工作形式，当工作温度升高时，工作介质比容的增大会导致冷凝器2有效冷凝面积的减小，从而恶化整个冷凝过程，使系统的工作效率大大降低。采用储液罐12能够避免工作介质比容变化的影响，从而保证系统始终处于高效运行状态。温控阀10安装在储液罐12与蒸发器5之间，其能够保证储热水箱I水温不过高，防止烫伤，能够保护平板太阳能蒸发器不在超高压下运行。当储热水箱I内热水温度达到目标温度后，通过关闭温控阀10来切断热量的传输。温控阀10的关闭能够有效避免系统出现过高压力，如果不停止对蒸发器5的供液，在阳光充足的情况下，会使得整个系统压力过闻。液封结构9的设置保障了工作介质始终按照既定的方向进行流动。在蒸发器5的蒸汽出口处安装一个气液分离器3，避免了蒸汽上升管4中气液混输，提高了换热效率。所述蒸发器5包括换热管6、吸热板芯7、边框8、背板21与透明盖板22。如图2所示，吸热板芯7的上部安装有透明盖板22，吸热板芯7的背部安装有背板21，在蒸发器5的四周设置有边框8。吸热板芯7上设置有换热管6和吸热翅片23，换热管6与吸热翅片23连接成一体，多个吸热翅片23相互之间连接成一整板。所述太阳能管翼式蒸发器的背板21与吸热板芯7间以及四周的边框8设置有保温隔热层，它们采用聚氨酯整体发泡，杜绝了热桥，降低热损，大大提高了集热器集热效率。所述吸热翅片23的表面采用磁控溅射氮氧化钛或电镀黑铬太阳能选择性吸收涂层，吸热率达95% ±2%，发射率低于8%，性能稳定；所述透明盖板22采用低铁、布纹、钢化玻璃，高透光率和布纹漫反射使得吸热板芯与玻璃内腔之间形成温室效应，钢化使得强度更高，不易损伤。所述换热管6与吸热翅片23连接成一整体，它们之间通过焊接或胀接的方式连接，该换热管6采用铜、合金铝等金属制成。由多根蒸发换热管6并联组成蒸发器5的吸热板芯7，蒸发器5的换热管6的两头分别由蒸汽上升管4和冷凝液下降管11连接。本技术中，分离热管内的工质采用制冷剂(R134a或R22)，抽真空注入。在换热管内充满制冷剂(R134a、R22)，形成满液式的蒸发器5。具有以下优点:a、将原有的液体对流换热方式改变为热管相变换热方式，大大降低了热损，提高了热传递效率，使得太阳能平板集热器在低温区就能保持高的集热效率；b、工作介质在换热管6的蒸发形式为满液式蒸发:一方面，满液式蒸发有效提升了分离热管蒸发端的换热效率，使得分离热管的热热传输效率得到了极大的提升；另一方面，蒸发均匀充分，保证了整个吸热板芯7表面温度均匀，大大降低了表面热迁移损失；C、采用制冷剂(R134a、R22)作为热管工作介质，在正常工作温度范围内，系统始终处于正压运行，避免常规热管真空运行带来的诸多不利影响；d、在正常工作温度范围内，工作介质无冰点，彻底解决防冻问题；e、由于重力分离热管的“热二极管”效应，防止了热能的倒输，有效防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离热管壁挂式平板太阳能热水器，其特征在于，包括：储热水箱、冷凝器和蒸发器，所述蒸发器包括吸热板芯和与所述吸热板芯一体成型的分离热管的蒸发端，冷凝器包括分离热管的冷凝段，所述冷凝器设置于储热水箱内部，所述蒸发器的气相部分通过蒸汽上升管连接冷凝器的气相部分，所述蒸发器的液相部分通过冷凝液下降管连接冷凝器的液相部分。

【技术特征摘要】
1.一种分离热管壁挂式平板太阳能热水器，其特征在于，包括:储热水箱、冷凝器和蒸发器，所述蒸发器包括吸热板芯和与所述吸热板芯一体成型的分离热管的蒸发端，冷凝器包括分离热管的冷凝段，所述冷凝器设置于储热水箱内部，所述蒸发器的气相部分通过蒸汽上升管连接冷凝器的气相部分，所述蒸发器的液相部分通过冷凝液下降管连接冷凝器的液相部分。2.根据权利要求1所述的分离热管壁挂式平板太阳能热水器，其特征在于，所述冷凝器的安装位置高于蒸发器的安装位置。3.根据权利要求1所述的分离热管壁挂式平板太阳能热水器，其特征在于，所述蒸汽上升管上蒸发器的蒸汽出口端设置有气液分离器。4.根据权利要求1所述的分离热管壁挂式平板太阳能热水器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋绿林，陈俊华，
申请(专利权)人：常州市康舒环境科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：