[发明专利]一种水箱落地式液管无底真空管太阳能热水器

说明书

技术领域

本发明是太阳能集热领域一种可广泛用于家庭和太阳能热水工程的水箱落地式间接/直接自然循环/强制循环通用型液管真空管热水器和热水系统。

背景技术

目前，太阳能热水器、热水系统存在的主要问题是：

1.无论是全玻真空管热水器，还是热管真空管热水器、U型管真空管热水器，所用集热管都是上端开口，下端盲孔的全玻真空管，真空管吸收的热量只能从集热器上部真空管开口端导出，热水器水箱底部必须高于真空管开口端才能自然循环集热，组成的连体、分体自然循环热水器水箱高于集热器，因分体水箱位置太高，无实用性和综合优势，因而市场除分体壁挂式热水器外，家用型热水器几乎全部为连体坡面热水器，但连体热水器水箱容积和集热面积受水箱和真空管长度、直径限制，无法做大，且存在许多难以解决的问题，无法满足用户多方面用水和安全用水要求。

2.由全玻真空管组成的热水器、热水系统，真空管内有占水箱容积25％左右的热水无法利用，真空管易冻裂，真空管破裂漏水导致热水器、热水系统无法运行；由热管真空管组成的热水器、热水系统，热管热损大效率较低、使用寿命短、价格极高；由U型管真空管组成的热水器，U型管长度约等于真空管长的2倍，U型管直径很小，沿程阻力大，用于自然循环动力弱，用于强制循环耗电量大，综合热效率较低、成本高；

3.各种类型的热水器都采用电热棒在水箱水中加热，存在电热棒结水垢、干烧、寿命短、漏电等严重隐患；

4.强制循环集热的太阳能热水系统，不但循环集热耗电量大，循环泵易损坏，而且受供电影响大，一旦停电无法集热、防冻。

发明内容

本发明提供一种水箱落地式液管无底真空管太阳能热水器，可全面系统地解决上述问题，本发明的解决方案是：

1.将本发明分为集热器和保温水箱两部分，通过上下连接管连接成不同循环集热方法的水箱落地式热水器。

2.集热器采用由导热液管与无底真空管组成的一体式、组合式液管无底真空集热管；

3.将多支液管无底真空集热管两端的导热液管与上下联集管连通，组成多支集热管并联的液管无底真空管集热器，集热器上端与保温水箱上端接口连接，集热器下端与水箱底部接口连接，达到保温水箱落地的目的。

4.在集热器联集管上设置加热器，通过联集管加热联集管内液体，利用已形成自然循环管道，将加热器产生的热量导入保温水箱，达到热水器低温安全加热防冻和水温调节的目的。

5.在间接自然循环集热水箱内设置换热器，并在高于集热器上端的循环管道上设置与管道连通的加压补液消胀器，利用加压补液消胀器中液体重量对循环系统液体加压、除气、补液，利用加压补液消胀器容积可随液体、气体自动变化特性，吸收因导热工质热胀增加的体积，确保集热系统安全运行。

6.在间接自然循环集热水箱的基础上，取消换热器、加压补液消胀器，成为直接自然循环水箱，在间接/直接自然循环集热水箱基础上加装循环泵，成为间接/直接强制循环集热水箱。

7.将集热器上联集管接口与水箱上端接口连接、集热器下联集管接口与水箱底部接口连接，组成四种循环集热方法的水箱落地式液管无底真空管热水器，满足不同场合使用要求。

8.将多只水箱热水出口并联，组成任意规模的自然循环/强制循环集热的热水器、热水系统。

本发明有益效果是：

1.集热器上无水箱重压，风阻小，不存在热水器坍塌问题；

2.水箱容积和集热面积不受限，单台自然循环热水器水箱容积可在100L～3000L、集热器面积1～36平方米甚至更大范围内任意选择，水箱最大容积和最大集热面积比现有自然循环热水器大5倍以上，强制循环集热热水器水箱容积和集热面积可以做得更大，用户选择范围大。

3.集热器进出水高度差增大1米以上，在水箱内高水位和换热器内高液位压力推动下，循环集热阻力很小，集热器与水箱连接距离长，循环集热效率高；

4.集热器真空管内无水、不存在因真空管破裂漏水隐患，综合热效率和热利用率不低于现有各种类型的热水器、热水系统，无论是直接循环还是间接循环热水器全防冻；

5.在集热器联集管上加热，联集管吸热面积大，加热温度低，不存在电热棒外表结水垢影响散热，易烧毁，寿命短、干烧、漏电等重大隐患。

6.多台水箱可并联，可组成热水容积数百吨、集热面积数千平方米以内、无循环泵，循环集热不耗电的任意规模的自然循环集热系统。

附图说明

图1：端口阻热型一体式液管无底真空集热管示意图。