[实用新型]太阳能热水器

说明书

本实用新型涉及一种太阳能热水器，特别是多弧面广角反射膜式真空瓶太阳能热水器。

太阳能作为取之不尽、用之不竭的新能源，已被人们不断开发、利用，其中较为成功的是太阳能热水器。现有技术中的太阳能热水器大多由集热器、循环水管、储水箱构成，其中集热器又分为真空管集热器和翼板式集热器，虽各有自身的特点和优点，但吸热效率仍然有限，不能充分利用太阳热能，人们对于热水器的根本要求是提供热水，而且气候温度愈低时对水的温度要求愈高，也就是说冬天对水温(相对气温)的要求更高，一般的焖晒式以及常规的平板式太阳能装置难以达到要求，因此提出了各种曲面的反射膜。从专利文献检索以及国内外用于工业的太阳能装置来看，广泛使用的抛物面以及各种曲面如W型等均为对称形聚能面，在增加太阳光的聚集照度，提高集热温度，从理论上起到较好的作用，但由于太阳与地球运行规律这个客观因素，实际用于家用热水器的并不多，如抛物面形有理想落实焦点，但如果入射角稍有偏差，反射线就可能飘移出集热管外，达不到预想的效果，因此需要设置良好的自动跟踪阳光系统，使制造成本增大，目前没有普及应用。又如W型反射膜，虽有兼顾入射角的变化及聚热效果这两个因素的设计思路，但由于W型的对称形式，难以兼顾集热管两边聚焦效果，因而两边的曲面的开口(宽度)较窄，所以难以达到理想的温度要求。

另外，目前热水器的给水机构，有浮球阀法，需要在热水箱中增加安装浮阀的空间，既增加成本又易出故障。还有电极控制法，需配备控制电源、电子器件，电磁阀等，既增加了二次能耗，又增加了成本。总之现有技术均较复杂，成本高，不方便。

本实用新型的目的是设计一种结构简单效率高的反射膜，实现自身跟踪阳光的效果，简化自动给水机构，使整个装置结构简单，造价低、热效率高。

本实用新型的技术方案是这种太阳能热水器，它由支架8、反射器5、集热管4、平板玻璃3，水箱2及管路和阀组成，其反射器5为三弧面广角反射膜，它由一侧的主反射面5-1，另一侧的辅助反射面和次反射面组成，主反射面上端与平板玻璃贴近，下端即反射器底部与辅助反射面的下端相接，辅助反射面的上端与次反射面的下端相接，次反射面的上端与平板玻璃相贴近，三个反射面的焦点均落在集热管内。

上述的太阳能热水器，其反射器反射面的主开度M为4-6倍的D，D是集热管的直径。

上述的太阳能热水器，其主反射面的焦点O落在集热管腔截面的上部，辅助反射面的焦点O₁落在集热管腔截面的中部，次反射面的焦点O₂落在集热管腔截面的下部。

上述的太阳能热水器，其反射面均为抛物面，其截面抛物线公式X²＝2PY中，主反射面P取140-160，辅助反射面P取40—50，次反射面P取20-25。

上述的太阳能热水器，其辅助反射面与次反射面的接点B贴近集热管并在过集热管轴心O₅与平板玻璃成45°角的直线上。

上述的太阳能热水器，其水箱上部有一竖起的倒L型调节管1，在进水管路中有减压阀10。

本实用新型的优点是：

1、打破了聚热膜传统的对称形式，由于辅助反射面能将从主反射面反射过来飘移至集热管外的反射光线再次反射至集热管内，它与主反射面配合提高了反射角的变化范围，巧妙地将主反射面一年四季太阳入射线47°的变化范围都有效地被聚集到集热管上，形成了广角有效聚焦面，有跟踪太阳光照的功能，省略了自动跟踪系统。三个反射面可满足春夏秋冬各季节太阳照射角度的变化需要。

2、L形调节管与减压阀配合使用，用最简单的方法实现恒压全自动给水的目的，而且安全可靠，同时可实现进水管与出水管供用一个管道，简化了安装系统，克服了太阳能热水器双管道安装的诸多缺点，降低了管路费用。由于管道安装在整个循环系统的最低部位，有自动清洗热水器管道的功能。