[实用新型]一种太阳能吸热装置及热水器

说明书

本实用新型涉及一种太阳能吸热装置，特别是涉及一种太阳能热水器用的聚能吸热装置及其热水器。

目前市场销售的太阳能热水器中所使用的吸热装置，主要有两类，其一是真空吸热管，其为双层玻璃结构，内有选择性吸收层；其二是聚光式的聚能部件，以中国科学院南京天文仪器研制中心研制的产品为原型。前者的热效率较老式的闷晒式太阳能热水器为高，且能保温，在市场上占有优势。其不足是：集热板的受光面积未能充分利用，且真空管吸热层吸收的是未经集聚的低密辐射能。聚光式能汇集入射的阳光，使射线轨迹落在管状吸热器上，故升温较快，热效率又高于前者，其不足是水箱本身即为吸热器，上方无绝热层，保温性能较差，日落后水温下降较快。

本实用新型的目的是：提供一种既能够聚光又能够保温的太阳能聚能吸热装置。本实用新型的目的还在于提供一种高效集热的太阳能热水器，尤其是一种成本低、结构简单的太阳能聚能吸热装置及其热水器。

本实用新型的技术方案是由下列措施实现的：

一种太阳能吸热装置，包括太阳能透光板和玻璃真空吸热管构成，玻璃真空吸热管上设有真空管吸热层，其特征是太阳能透光板下方置有玻璃真空管，玻璃真空管内置有热管。

本实用新型的技术改进是：玻璃真空管下方设有贴有反光膜的聚能器，所述的贴有反光膜的聚能器的截面曲线为渐开线和抛物线组合的曲线。

本实用新型的太阳能吸热装置用于太阳能热水器，它包括有保温水箱，前后支架和上述太阳能聚能吸热装置。

本实用新型是一种具有高效传递热能的集热器，如再加带有反光膜的聚光器，其聚光原理是带有反光膜的聚光器实现聚光，反光膜起反光作用。聚光是由于聚光器设计时，保证聚光器横剖面的曲线是复合抛物线，称此线为CPC(英文为：Compond Parabolic Concentrtor，也称为复合抛物线聚光器)。此曲线为渐开线和抛物线组合成的曲线。有这样的曲线和反光膜共同作用能够实现自动跟踪偏转移动的阳光，而不需要借助于机电同步转向装置。

本实用新型与对比技术相比有如下特点：(1)传热迅速，远优于真空玻璃管水的自循环传热；防止水垢沉淀在真空吸热管壁。(2)聚光效果好从而使用中聚热效果好。这是因为技术方案中使用了带有反光膜的聚光器；(3)保温效果好：这是因为在技术方案中使用了玻璃真空管和热管之故。本实用新型实际是将现有真空管与普通聚光式太阳能集热器两者的优点综合起来。提供了一种高效集热的太阳能热水器，本实用新型又是一种成本低、结构简单的太阳能聚能吸热装置及其热水器。

以下结合附图并通过实施例对本实用新型做进一步描述：

图1为本实用新型太阳能热水器装置侧视图

图2为本实用新型太阳能热水器正面结构示意图

图3为本实用新型太阳能吸热装置聚光器横剖面的曲线结构示意图

图4为本实用新型太阳能吸热装置聚光器横剖面的曲线结构示意图

图5为本实用新型太阳能吸热装置的热管与保温水箱密封结构示意图

图6为本实用新型太阳能吸热装置用于粗口径真空玻璃吸热管的结构示意图

图7为本实用新型太阳能热水器立体结构示意图

实施例1：

一种聚能吸热器，它包括现有玻璃真空吸热管，其内置有吸热层，它还包括有外购的太阳能专用透光板6、玻璃真空管内置有热管。由紫铜制成热管10，热管10内装有工质甲醇或乙醇或丙酮，热管10装在玻璃真空管8内，玻璃真空管8的上端部与热管10使用耐热橡胶件连接，太阳能专用透光板6置于玻璃管8的上方，带有反光膜的聚光器7置于玻璃真空管8的下方，带有反光膜的聚光器7通过集热箱构件与太阳能专用透光板6密封连接。热管的结构主要是现有常规结构，亦可由紫铜、不锈钢、普通A₃钢制成，是一根密封的直管，经过严格清洗并灌注分析纯度以上的高纯工质材料，典型的用于太阳能热水器的工质为甲醇、乙醇、丙酮或其混和物，也可以是醚类、液氨，但要求不致腐蚀热管金属的材质。其尺寸参数为：管长1-1.8m，管的外径为17-19mm，内径为15-16mm，易于插进玻璃真空吸热管内，其参数是，在50摄氏度时就能迅速启动。实际使用中也能在100-110度时正常工作。热管的另外的使用情况是当传递的工作温度在较高的范围时，需要选择不同的工质材料，如多元醇、醚类。