專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能集熱器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種包括水箱的內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器。
背景技術(shù)：
節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)今社會(huì)的主題，太陽(yáng)能以其清潔衛(wèi)生且取之不盡、用之不竭而被人們所青睞，太陽(yáng)能熱水器是目前人類(lèi)利用太陽(yáng)能最廣泛、最成熟有效的方式之一。當(dāng)前所使用的太陽(yáng)能熱水器主要有悶曬型、平板吸熱循環(huán)型、真空吸熱循環(huán)型等，悶曬型太陽(yáng)能熱水器雖然制作成本低、安裝使用簡(jiǎn)便，但在光熱轉(zhuǎn)換過(guò)程中，由于悶曬型太陽(yáng)能熱水器是將水箱上壁作為吸光換熱面，該面將吸收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能后以熱傳導(dǎo)方式將熱能傳遞到與其緊密接觸的水箱內(nèi)最上水層，該水層吸收熱能溫度升高，體積增加，比重減小，總是浮在最上層，不會(huì)與水箱內(nèi)中、下層水進(jìn)行對(duì)流傳熱，又由于水是熱的不良導(dǎo)體，最上層的熱水也不易以熱傳導(dǎo)方式向中、下層水傳遞熱量，水箱內(nèi)水溫始終自下而上，由冷至熱。另外，根據(jù)任何具有一定溫度的物體相對(duì)于外部環(huán)境都是一個(gè)熱輻射源且隨表面溫度升高向外界輻射的熱能相應(yīng)增大的原理，悶曬型太陽(yáng)能熱水器的水箱上壁吸收太陽(yáng)能達(dá)到一定程度后，吸收的太陽(yáng)能與向外界輻射的熱能相等而達(dá)到熱平衡，此時(shí)無(wú)論太陽(yáng)光照射多久，溫度也不會(huì)再升高。因此，當(dāng)前的悶曬型太陽(yáng)能熱水器水溫不高，光熱轉(zhuǎn)換效率低。平板吸熱循環(huán)型和真空吸熱循環(huán)型雖然比悶曬型太陽(yáng)能熱水器光熱轉(zhuǎn)換效率有所提高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作成本高，安裝、使用、維護(hù)復(fù)雜，使用時(shí)的綜合經(jīng)濟(jì)性差，并且占用面積和空間較大，使其推廣普及受到一定制約。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種安裝使用簡(jiǎn)便、制作成本低、光熱轉(zhuǎn)換效率高的內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為包括帶有進(jìn)水孔、溢水孔的水箱，所述水箱的上壁至少有一部分為無(wú)色透明或淺色的透光面，下壁至少有一部分為黑色或深色的吸光面。
其附加技術(shù)特征為所述水箱的上壁全部為無(wú)色透明或淺色的透光面，下壁全部為黑色或深色的吸光面；所述的水箱設(shè)置在上部為透光蓋板的殼體內(nèi)；所述的透光蓋板為中部上凸的曲面；所述的殼體內(nèi)設(shè)有保溫層。
本實(shí)用新型所提供的內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，水箱上壁至少有一部分(最好是全部)為無(wú)色透明或淺色的透光面，下壁至少有一部分(最好是全部)為黑色或深色的吸光面，太陽(yáng)光穿過(guò)透光蓋板、透光面和水箱內(nèi)的水照射到黑色或深色的吸光面，由于黑色或深色吸光能力強(qiáng)，吸光面吸收太陽(yáng)光后將光能轉(zhuǎn)換為熱能并以熱傳導(dǎo)方式將所獲得的熱能傳遞給與其直接接觸的最底部水層，該水層受熱溫度升高，體積增加，比重減小上浮，與水箱中、上層水形成連續(xù)的對(duì)流內(nèi)循環(huán)，在對(duì)流內(nèi)循環(huán)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了熱交換，使水箱內(nèi)各部位水溫始終保持基本一致，不會(huì)出現(xiàn)冷熱不均的現(xiàn)象。另外，由于水箱內(nèi)溫度均衡，不存在局部溫度過(guò)高的狀況，從而減少了向外界輻射的熱能損失，大大提高了該熱水器的光熱轉(zhuǎn)化效率；其二，由于該熱水器所占用面積全部都是采光面積，在同等占地面積時(shí)比平板型熱水器和真空管熱水器能獲得更多的太陽(yáng)能，比悶曬型太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換效率提高一倍以上；其三，將透光蓋板設(shè)計(jì)成中部上凸的曲面，可盡量減少殼體周邊對(duì)于太陽(yáng)光的遮擋，并有利于將照射其上的太陽(yáng)光向殼體內(nèi)吸光面透射、折射和散射。另外，上凸可使附著于蓋板表面的灰塵、雜物等易被風(fēng)吹走或被雨沖走，具有自潔功能，確保了高效采光；其四，該熱水器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此安裝使用簡(jiǎn)便、制作成本低，易于維護(hù)。


圖1為本實(shí)用新型內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器的外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器的截面圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器的結(jié)構(gòu)和使用原理做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，本實(shí)用新型內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器包括殼體1，殼體1上部為透光蓋板2，透光蓋板2為中部上凸的曲面。如圖2所示，在殼體1內(nèi)設(shè)置有保溫層3，保溫層3內(nèi)設(shè)置有水箱4，水箱4的上壁5為為無(wú)色透明或淺色的透光面，下壁6為黑色或深色的吸光面，水箱4上設(shè)置有進(jìn)水孔7和溢水孔8，進(jìn)水孔7同時(shí)也作為出水孔用，溢水孔8同時(shí)也作為排氣孔用。
當(dāng)上水時(shí)，將水由進(jìn)水孔7輸入水箱4內(nèi)部，水箱4內(nèi)部的氣體或超量的水由溢水孔8排出。由于水箱4的上壁5為無(wú)色透明或淺色的透光面，太陽(yáng)光穿過(guò)透光蓋板2、水箱4的上壁5和水箱4內(nèi)的水照射到黑色或深色的水箱4的下壁6，待曬暖后需要使用熱水時(shí)，將水由進(jìn)水孔7排出。使用時(shí)該太陽(yáng)能熱水器應(yīng)水平放置，水箱優(yōu)先選用不透水的塑料布膜等柔性材料以保證其上壁始終與水箱內(nèi)的水緊密接觸，從而不會(huì)形成空氣層或水蒸汽層影響太陽(yáng)光的透射。
權(quán)利要求1.內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器，包括帶有進(jìn)水孔、溢水孔的水箱，其特征在于所述水箱的上壁至少有一部分為無(wú)色透明或淺色的透光面，下壁至少有一部分為黑色或深色的吸光面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器，其特征在于所述水箱的上壁全部為無(wú)色透明或淺色的透光面，下壁全部為黑色或深色的吸光面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器，其特征在于所述的水箱設(shè)置在上部為透光蓋板的殼體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器，其特征在于所述的透光蓋板為中部上凸的曲面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器，其特征在于所述的殼體內(nèi)設(shè)有保溫層。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能集熱器技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器。其主要技術(shù)特征為包括帶有進(jìn)水孔、溢水孔的水箱，所述水箱的上壁至少有一部分為無(wú)色透明或淺色的透光面，下壁至少有一部分為黑色或深色的吸光面。本實(shí)用新型所提供的內(nèi)循環(huán)恒溫太陽(yáng)能熱水器光熱轉(zhuǎn)化效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝使用簡(jiǎn)便，制作成本低，易于維護(hù)。
文檔編號(hào)F24J2/46GK2802374SQ20052002412
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月19日
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