[实用新型]一种壁挂式波纹盘管太阳能热水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能热水装置，更特别地说，是指一种真空管横向放置的太阳能集热、蓄热、导热、用热装置。

背景技术

普通的太阳能热水器，是保温水箱在上，太阳能真空集热管(以下简称真空管)从水箱下部插入保温水箱内部，此时，真空管内的水和水箱的水是联通的，真空管吸收并转换太阳的能量，加热真空管及保温水箱内的水，使水升温。

这种太阳能热水器的安装受到场地的限制，只能在平地上安装，因为真空管必须竖插，要比较大的场地和空间才能安装。并且，真空管里都是水，真空管又是玻璃做的，一旦破裂，水就流出，造成安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种能在比较小的空间安装的太阳能热水器的方法，比如能在阳台上安装，或者能在建筑物的外墙上安装。而且，真空管内没有水直接和玻璃管壁接触，保证玻璃做的真空管破裂后没有水流出。同时，水箱里存储的水(储热介质)不直接使用，而是用波纹管做成的盘管换热器进行换热，采用用水时候即热即用的方式，实现热利用。

为了能够实现上述目的，本实用新型采取以下方法：

如图1所示保温水箱做成长方体、竖直放置，真空管在其一侧，横向插入，排列后形成一个平面。

保温水箱也就是储热用的储热箱，由均带有上下端盖的内套筒3和外套筒2做成，其横截面是长方形或者正方形，竖直安放，在水箱的一个竖直平面上，开一排空，每个空可以插入一根金属制成的导热管5，导热管5一端是封死的，不漏水，另一端是开口的，通过连接件6直接插到内套筒3里面。在导热管5外面套有真空管1，导热管5封死的一端就插进真空管1的底部，真空管1套住金属导热管，其开口端的端部就插入到保温水箱的外套筒2和内套筒3之间。

在外套筒2和内套筒3的两层中间，充满了填充物20，填充物20是一种保温材料，其作用是保证内套筒3中存储的热量尽可能少地向外散失。

另外，在内套筒3的内部，安置一个波纹管盘7，其作用是一个换热器，波纹盘管7一端是进水口81，另一端是出水口82。进水口81和出水口82，通过密封件7b穿过内套筒3。

在内套筒3中，充满了储热介质30，同样，在和内套筒3连通的导热管5中，也充满了相同的储热介质53。储热介质30和53是一种液体，其作用是存储由真空管1吸收的太阳光的热量。

为了适应一年四季太阳光照射角度的变化，真空管1排列后形成的平面，与水平面形成一个角度，这样能保证在真空管1的管间距尽可能小的前提下，离太阳更近的前一支真空管的吸热涂层(即真空管内壁11)，不挡住后一支管的吸热涂层。

本实用新型真空集热管的优点在于：

①真空管1横置后，可以大幅度节约安装太阳能热水器的占地空间，这样，可以在阳台上安装、也可以在墙上安装，不仅仅局限于地面。

②真空管内设计了金属做成的导热管5，使得没有水(或其他导热、储热介质)直接和玻璃做成的真空管1的玻璃管内壁11接触，储热介质30、53在保温水箱和金属管之间流动，即使真空管破裂，也不会流出，保证了整个系统的安全性，这一点对装在高空的阳台壁挂式太阳能热水器非常重要。

在本实用新型中，真空集热管1、导热管5和定位阻热塞4构成集热导热组件，该集热导热组件通过连接件6能够单独安装、拆卸，其中真空集热管1与导热管5也可以单支装卸，解决了常规太阳能热水器中单支真空集热管破损后，造成的太阳能热水器瘫痪，不能正常工作的缺陷

③在保温水箱内设计了波纹管盘管换热器，即：波纹盘管7，利用波纹管良好的热交换性，将储热介质30所存储的热量快速换到波纹盘管7的内部，这样，能保证即时、高效地利用内套筒3存储的热量。

④快速热传导：由于真空集热管1闷晒时可以达到300℃以上的高温，利用一根一端封闭，且内径相对较细的管子(导热管5的内径5～30mm)，加快了导热管5内的水53对流的速度，提高了传递热量速度，使得热量快速传递，达到热平衡；

⑤降低热损：由于导热管5和真空集热管1内壁之间的第二腔52为空气(没有导热介质)，大大降低了由于真空集热管1真空度不够而造成的热量泄露；

⑥提高可用得热量：常规真空集热管内的水虽然是最先加热的部分，但是并不能用而只能留存在真空管内，造成热量的损失，通过对导热方式的改进，可用热量大大提高；

⑦实现真空集热管密排：由于克服了利用真空集热管外壁定位的缺陷，改用集热管内壁定位，使相邻两支集热导热组件之间的安装距离(管间隙)缩短到1～10mm。这是由于热传导通道的横截面直径和面积大大缩小，从而实现真空集热管密排，提高了单位面积的光热转换率；