[发明专利]一种交叉管板式太阳能热水器

说明书

一、技术领域

本发明涉及太阳能热利用技术，特指一种交叉管板式太阳能热水器，该热水器吸热体具备交叉分布的排管，水箱中装有发热内胆，采用沸点在30℃左右的物质作为导热介质。

二、背景技术

在太阳能热利用领域，太阳能热水器已经出现包括真空管热水器和平板热水器在内的多种成熟产品，平板型太阳能热水器以其更长的使用寿命及简便的安装方法，正在迅速打开市场。但由于热损失比较大、热水升温速度和幅度比真空管热水器稍差，在气温较低时尤其是夜间容易上冻，因此尚不能适应北方寒冷气候。

目前已有多个关于平板型太阳能热水器的专利，但是其导热介质都是利用乙二醇等高沸点的有机物掺入水作为导热介质，热反应速度很慢。以下列出几个已有的相关专利：

专利“高效抗冻平板型太阳能热水器”(申请号：99218284.0)提出一种热水器，其吸热体为两块金属板构成，两金属板之间的间隙中充满水，吸热体上表面镀有选择性吸收涂层。由于吸热体间隙内的水量比较少，当水结冰膨胀时，体积变化在金属板的弹性变形范围之内，可以保证不会冻坏。

专利“抗冻型平板太阳能热水器”(申请号：200720174980.2)提出一种抗冻型平板太阳能热水器，它是在贮水箱与平板热水器箱体中，装有热能传递器和热能吸热管、吸热板，热能吸热管中加装抗冻介质。

三、发明内容

本发明提出一种交叉管板式太阳能热水器，该热水器由交叉管板式太阳能集热器、保温水箱及管道构成。其中集热器结构包括：保温壳体、透明盖板及吸热体，且吸热体由吸热体壳、上集管、上排管、下集管、下排管组成。保温水箱结构包括：保温外桶、发热内胆。集热器吸热体壳是由薄金属板焊接成的扁平长方体，内部装有交叉分布的上排管和下排管。上排管上端并排焊接在上集管上，下排管下端并排焊接在下集管上。吸热体向阳一侧外表面镀有选择性吸收涂层。保温水箱的保温外桶与发热内胆围成一个腔体，内部盛有待加热的水。发热内胆为薄不锈钢板构成，且通过管道与集热器吸热体联通，内部充有沸点在30℃左右，凝固点在-50℃左右的导热介质。发热内胆进口位置高，并接近内胆顶部，出口位置低，接近内胆底部，且进口与下集管联通，出口与上集管联通。内胆出口的附近管道上装有一个止回阀，用于控制回到集热器的导热介质的量。保温水箱的竖直位置在集热器上方。

四、附图说明

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

图1是该装置的整体示意图。

图2是该装置集热器的剖面图。

图3是集热器A-A剖视图。

图4是保温水箱的剖视图。

图中所标部位分别为：1、集热器；2、保温水箱；3、上集管；4、上排管；5、下排管；6、吸热体壳；7、下集管；8、保温壳体；9、透明盖板；10、保温外桶；11、发热内胆；12、进口；13、出口；14、止回阀。

五、具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施方式作进一步说明。

吸热体表面镀有选择性吸收涂层，吸收日光发热，吸热体壳6升温。吸热体内部的导热介质吸热汽化，并从下排管5经下集管7进入发热内胆11。汽化的介质在内胆壁上冷凝放热，加热水箱内的水。冷凝后的导热介质汇集在发热内胆11的底部并从出口13经管道流回发热体上集管3，经上排管4进入吸热体。当水箱温度过高时，可以关闭止回阀14，阻止导热介质的回流，中断循环。