[实用新型]一种强制循环的阳台分体式太阳热水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通过循环泵对冷/热水容积置换后获取热量的 太阳(能)热水器，尤其是涉及一种改变传热方式来提高热效率的一种 阳台分体式太阳热水器。

背景技术

当前太阳热水器采用的(太阳能)集热管有两类：一类是相变式“热 管集热管”，其热效率高、传热方式简单，但价贵；另一类是全玻璃真 空集热管(简称“全玻管”)，其热效率不及“热管”，但价廉并有百年多 成功史，本实用新型用“全玻管”。

“强制循环”是指从集热管获取热量时需采用循环泵的一种获取太 阳能的方式，在强制循环的太阳(能)热水器领域，通常采用的多种传热 装置的共同特点是：“需要一种隔板”把传热流体与受热流体隔开，热 量需穿过“隔板”才能完成传热，因而存在不小的热阻，热效率受影响. 可通过提高流体流速来减小热阻、提高热效率，但“隔板”的存在使 热阻仍然存在。本实用新型的目的之一是改变这种从集热管中获取 热量的方式，改用循环泵把冷流体直接输送到集热管腔中已被热流体 占据的空间，所谓“容积置换”，来获取热量、完成传热过程.这种传 热过程不存在“隔板”，因而大幅度提高集热管的热效率。

“容积置换”方式取热的工作方法还可分成两类：一类是把从前一 个全玻管腔中置换出的热流体顺序送入后一个集热管腔、置换出更热 流体，按此串联方式从多根集热管腔获取热量，称“串联(式)容积置换取 热”；另一类是同时把冷流体输送入几个全玻管腔、平行地同时置换 出热流体，故称“并联(式)容积置换取热”，本实用新型是后者。

“并联容积置换取热”是一种工作原理，但把它应用于“阳台分体 式太阳热水器”却未有报导，实际上把“并联容积置换取热”应用于 阳台分体式太阳热水器领域，却出现些新课题，而这些新课题至今未有 人提出/解决。本实用新型所述“强制循环”，实质是使用循环泵的动 力实现流体的“并联容积置换”，把“并联容积置换取热”原理应用 于“阳台分体式太阳热水器”此外，本实用新型还要阐明与解决一些 随之出现的新课题.。

实用新型的内容

本实用新型目的是提供“一种强制循环的阳台分体式太阳热水器”， 它采用“强制循环”方式从各全玻管管腔中获取热量/水，为使这种“阳 台分体式太阳热水器”得以实现，本实用新型必须解决在阳台分体式 太阳热水器场合“并联容积置换取热”时，如何保持各根全玻管的热 负荷(或流体流量)达到均衡匀(否则某些全玻管的热负荷会接近于零， 等于失效！)；还需解决如何使循环泵的能耗降至最低，能耗低才能减小 机器运转噪音，否则“并联容积置换取热的阳台分体式太阳热水器” 的家居用户对它难以接受；最后还需解决该热水器如何在家居条件 (特别是高层居家)下如何正常/平安运行。

强制循环的阳台分体式的特点是保温水箱安放在阳台里侧，“集热 管系统”悬挂在阳台“矮墙”外侧接受光照，保温水箱与集热管系统 之间的流体由两根(热/冷)软循环管热连通，循环菅菅路中串联一台循 环水泵。由于“矮墙”高度仅有1m，集热管系统中的多根全玻管一 般均按(基本)水平方向布置；由于受矮墙“1m高度”限制，水平方向 布置的全玻管总数不超过10根；这些全玻管的左或右侧必须有一根 基本垂直方何布置的旁集管(联箱)把各根全玻管连接成一个整体，即 各全玻管与一根旁集管组成一个集热管系统。这种“模式”已公认， 本实用新型遵循它。

顺便说明，若按上所示，该保温水箱只能按“落水式”供应热水；但若 保温水箱另外附设加热装置(夹套或盘管)，而循环管(热/冷)仅与该附设 的加热装置连通，则保温水箱可按“承压式”供应热水。这已是共识、 不多述。

本实用新型把上述强制循环的阳台分体式太阳热水器的一些部件进 行改造(增设)后，成为本实用新型，其示意图见图1。

在图1中，各全玻管(4)基本按水平方向“横向”插入一根旁集管(5)， 图1所示各全玻管(4)的轴线与水平面之间夹角为α，α≠0，此时各全 玻管(4)按倾斜方向直插入旁集管(5)(全玻管口向上倾斜)。α取值范 围为0°至15°。现图1图面所示是各全玻管(4)按倾斜方向直插入旁集 管(5)(全玻管口向上倾斜)。