[实用新型]一种高效低廉的太阳能热水器

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种太阳能热水器，尤其是涉及一种高效低廉的太阳能热水器，属于太阳能热利用领域。

背景技术

目前，公知的太阳能热水器主要由太阳能集热器和水箱组成，其热效率和生产成本高低，也就是它的性价比的高低，直接关系到对太阳能的热利用和太阳能热水器的普及推广。太阳能热水器主要有真空管、平板和闷晒三种类型，而目前国内外普遍采用的是真空管和平板两种类型。无论是真空管还是平板太阳能热水器，虽然都各很多有优点，但它们都有以下共同特点和不足：

一是水箱与集热管紧密连接；二是水箱设置在集热管上端部；三是普遍采用承压式通过集热管将热水顶(压)入水箱；四是主要靠真空管和集热管将水加热；五是真空管或集热管之间都有一定的距离；六是集热器与放置的屋顶等平面都形成一定的倾角，且集热器背面与地平面或屋顶平面都形成空气对流通道空间；七是与集热管吸热量有限而相配套的水箱储水量较小，只能满足少量的热水供应；八是集热管普遍采用铜或铜铝合金等传热较好但价格昂贵的材料制作，水箱则采用塘瓷等价格较高的材料制作；九是太阳能热水器未能与建筑结合，有的只是将太阳能热水器镶嵌在屋面，没有真正做到与建筑有机结合，而更多的是用支架把集热器和水箱支撑在屋顶上，不仅占用了宝贵而有限的屋顶空间，还影响市容景观；十是储水箱普遍放在室外，热损失较大；十一是真空管或集热管普遍存在容易结垢、堵塞、破裂等问题；十二是在北方冬季容易将真空管或集热管冻裂，因此，北方很多地区冬季不能使用；

正是由于目前公知的太阳能热水器的上述特点和不足，所以普遍存在以下主要缺点：

1.热效率低

其原因：一是集热管之间存在的间距减少了吸收太阳能面积30％以上，从而降低了单位面积的太阳能利用率；二是集热器背面的空气对流通道随空气流动带走了集热器内一定的热量，特别是在冬季更为明显；三是设置在室外的水箱因昼夜温差形成的热交换造成大量的热损失，冬季热损失更大；四是承压式集热管必须有较高温度的热膨胀压力才能将热水顶(压)入集热管上端的水箱内，面集热管内的温度越高，热反射越大，从而降低了太阳能的利用效率。

2.造价成本高

其原因：一是真空玻璃管本身造价成本较高，且属于易损品，无论是生产过程中的高损坏率，还是运输、安装及运行过程中的高破损率，都加大了产品生产和使用的成本；二是集热管普遍采用价格昂贵的铜或铜铝合金材料生产制作，无疑增大了产品的生产成本；三是储水箱普遍采用塘瓷或不锈钢等材料制作，生产成本较高；四是支撑水箱和集热器普遍采用钢架，须作防腐处理并须维护，或用不锈钢等材料制作，额外增大了热水器的生产成本；五是集热器不能与建筑有机结合，更不能替代屋面板来降低(或替补)热水器的总体造价成本。由于本身的造价成本高，因此市场售价也就普遍偏高。目前我国太阳能热水器的市场售价每平方米在1500元-4000元不等。

由于目前公知的太阳能热水器普遍存在热效率低、成本高而导致的性价比较低的问题，所以，迫切需要通过技术创新加以解决。

发明内容

为了克服目前公知的太阳能热水器普遍存在的热效率低、生产成本高，也就是性价比较低的问题，本实用新型提供一种高效低廉的太阳能热水器，不仅能提高太阳能热水器的热效率和利用率，还能降低生产成本，使太阳能热水器的性价比大大提高。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：将太阳能热水器的热水储水箱(简称储水箱或储水池)与太阳能热水器的集热器分开设置，即把储水箱设在室内或地下室适当位置，以减少放在室外的热损失，用管道与设置在集热器下端的热水出水口相连接；将集热器设置在建筑物斜坡屋面，也可以设在墙面或阳台，并替代屋面板、墙板或阳台挡板，使集热器与建筑物真正有机结合，且下端热水出水口高于水箱位置；集热器的顶端设一凉水入水阀和放气阀，下端设一热水出水阀并通过管道与储水箱连接；储水箱容量大小根据热水需要量或供热面计大小合理设置；其材料可用普通金属材料(作防腐处理)或玻璃钢或砖混水泥等制作，无需用塘瓷等昂贵材料生产；集热器由外保温箱、透光盖板、平板集热水箱(简称集热水箱)、保温层等组成，该集热水箱单位投影吸热面积比集热管多30％以上，容量多一倍以上。