專利名稱：全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能熱利用裝置，尤其是一種全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)市售太陽能熱水器，絕大多數(shù)為直插非承壓單循環(huán)太陽能熱水器，這種產(chǎn)品具有售價(jià)低，新機(jī)水溫高的優(yōu)點(diǎn)，由于是單循環(huán)，水箱內(nèi)的水直接進(jìn)入太陽能真空管加熱時(shí)，導(dǎo)致真空管內(nèi)大量結(jié)垢，據(jù)測定，真空管太陽能熱水器的得熱量，三年即可下降50% 以上，為解決這個(gè)問題，常見的做法是在水箱內(nèi)安裝鎂棒，這樣做僅能使真空管內(nèi)的結(jié)垢速度有所減緩，不能從根本上杜絕結(jié)垢的發(fā)生；由于它們不能承壓，使用一次就要上水一次， 操作非常麻煩，如果增加水位自動控制系統(tǒng)，既增加了產(chǎn)品的成本，又降低了系統(tǒng)的可靠性。雖然熱管式真空管屬雙循環(huán)工作形式，它的冷凝端需另外制作，要消耗大量貴重金屬。 由于冷凝端面積很小且工作溫度很高，所以冷凝端特別容易結(jié)垢而使其傳熱效率大大下降，況且其價(jià)格也難以被普通用戶所接受。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是保溫水箱的全塑承壓雙循環(huán)內(nèi)膽通過循環(huán)管與平板太陽能集熱器的集管相連通；內(nèi)膽壁內(nèi)有增強(qiáng)層；內(nèi)膽中安裝有管球式換熱器。多個(gè)U型換熱管通過換熱球一側(cè)的多個(gè)換熱管接口與換熱球內(nèi)腔相連通；換熱球內(nèi)腔通過換熱球另一側(cè)的換熱球排氣管接口、排氣管、內(nèi)膽排氣管接口與大氣相通；換熱球內(nèi)腔通過換熱球循環(huán)管接口、換熱球循環(huán)管、內(nèi)膽循環(huán)管接口、集熱器循環(huán)管與集熱器集管相連通。內(nèi)膽壁采用高分子材料，或改性高分子材料，或增強(qiáng)高分子材料，或復(fù)合高分子材料制造。內(nèi)膽壁內(nèi)的增強(qiáng)層為螺旋狀、或管狀、或環(huán)狀、或網(wǎng)狀、或纖維分散狀結(jié)構(gòu)。內(nèi)膽壁內(nèi)的增強(qiáng)層用的是金屬材料、或玻纖、或碳纖、或化纖、或鋼纖、或陶瓷纖維材料、或天然纖維材料、或植物纖維、或纖維復(fù)合材料；內(nèi)膽壁內(nèi)的增強(qiáng)層或在內(nèi)膽壁外。內(nèi)膽、內(nèi)膽壁內(nèi)的增強(qiáng)層、內(nèi)膽上所有的管接口為一體化吹塑成型，或一體化滾塑成型，或分體注塑成型；換熱球、換熱球上的管接口為一體化吹塑成型或分體注塑成型。內(nèi)膽另一端安裝有電加熱器。本發(fā)明的有益效果是多條呈并聯(lián)狀態(tài)的U管構(gòu)成熱交換器循環(huán)通道，循環(huán)通道的總截面值很大，循環(huán)介質(zhì)的流動阻力很低，這就為自然循環(huán)加熱工作狀態(tài)鋪平了道路。本發(fā)明有足夠大的熱交換面積，因而熱阻小且熱交換溫度低，熱交換面上不易結(jié)垢，可永遠(yuǎn)保持較高的熱交換效率。
本發(fā)明的全塑承壓雙循環(huán)內(nèi)膽保溫水箱能與各種平板太陽能集熱器相配合，更利于太陽能與建筑一體化的設(shè)計(jì)安裝。本發(fā)明主要由高分子材料、改性高分子材料、增強(qiáng)高分子材料制造，能節(jié)約大量的金屬原材料，大幅度的降低系統(tǒng)的制造成本，且有壽命長、可靠性高、生產(chǎn)工藝簡單、可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，有廣闊的市場前景。


圖1是一種全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器的剖面示意圖。圖2是圖1中內(nèi)膽壁局部放大示意圖。圖3是圖1中沿A-A線的剖面示意圖。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明1.內(nèi)膽下循環(huán)管接口，2.下循環(huán)管，3.換熱球下循環(huán)管接口，4.冷水管接口，5.換熱球，6.換熱球下?lián)Q熱管接口，7. U型換熱管，8.內(nèi)膽，9.增強(qiáng)層，10.半體內(nèi)膽接口，11.電加熱器，12.電加熱器安裝接口，13.金屬螺母，14.傳感器安裝接口，15.換熱球上換熱管接口，16.換熱球排氣管接口，17.排氣管，18.熱水管接口，19.換熱球上循環(huán)管接口，20.上循環(huán)管，21.內(nèi)膽排氣管接口，22.內(nèi)膽上循環(huán)管接口，23.換熱球內(nèi)腔，24.水箱外殼，25.熱水管，26.保溫層，27.第一循環(huán)管，28.第二循環(huán)管，29.冷水管，30.第一集管，31.翼片集熱管，32.集熱器外殼，33.第二集管，34.支架。
具體實(shí)施例方式附圖描述了一種全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)形式。內(nèi)膽8、換熱球5 采用高分子材料，或改性高分子材料，或增強(qiáng)高分子材料，或復(fù)合高分子材料制造；內(nèi)膽壁內(nèi)的增強(qiáng)層為螺旋狀、或管狀、或環(huán)狀、或網(wǎng)狀、或纖維分散狀結(jié)構(gòu)。內(nèi)膽壁內(nèi)的增強(qiáng)層用的是金屬材料、或玻纖、或碳纖、或化纖、或鋼纖、或陶瓷纖維材料、或天然纖維材料、或植物纖維、或纖維復(fù)合材料；內(nèi)膽壁內(nèi)的增強(qiáng)層或在內(nèi)膽壁外。內(nèi)膽8壁內(nèi)有增強(qiáng)層9;內(nèi)膽、增強(qiáng)層、內(nèi)膽上所有的管接口為一體化吹塑成型，或一體化滾塑成型，或分體注塑成型；保溫層 26將內(nèi)膽固定于水箱外殼M中；集熱器外殼32、翼片集熱管31、第一集管30、第二集管33 共同構(gòu)成翼片管式太陽能集熱器；第一循環(huán)管27 —端與第二集管33下部相連通；第一循環(huán)管另一端通過內(nèi)膽下循環(huán)管接口 1、下循環(huán)管2、換熱球下循環(huán)管接口 3與換熱球內(nèi)腔23 相連通；第二循環(huán)管觀一端與第一集管30上部相連通；第二循環(huán)管另一端通過內(nèi)膽上循環(huán)管接口 22、上循環(huán)管20、換熱球上循環(huán)管接口 19與換熱球內(nèi)腔23相連通；U型換熱管7 分別通過換熱球下?lián)Q熱管接口 6、換熱球上換熱管接口 15與換熱球內(nèi)腔相連通；多根U型換熱管、換熱球5共同構(gòu)成換熱器；換熱球內(nèi)腔上部通過換熱球排氣管接口 16、排氣管17、 內(nèi)膽排氣管接口 21與大氣相通；冷水管四通過冷水管接口 4與內(nèi)膽內(nèi)腔下部相連通；熱水管25通過熱水管接口 18與內(nèi)膽內(nèi)腔上部相連通；傳感器安裝接口 14與內(nèi)膽內(nèi)腔上部相連通；當(dāng)內(nèi)膽分體吹塑成型，或分體滾塑成型，或分體注塑成型時(shí)，兩半體內(nèi)膽連接在一起后構(gòu)成內(nèi)膽，10為半體內(nèi)膽接口 ；電加熱器安裝接口 12內(nèi)埋藏有金屬螺母13;電加熱器11 安裝固定在電加熱器安裝接口 12內(nèi)；內(nèi)膽、增強(qiáng)層、內(nèi)膽中的換熱器、內(nèi)膽中的電加熱器、 保溫層、水箱外殼共同構(gòu)成保溫水箱；支架34、保溫水箱、太陽能集熱器及其連接管共同構(gòu)成全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器。 實(shí)用時(shí)，向換熱器內(nèi)加滿循環(huán)介質(zhì)，有光照時(shí)，第一集管30中的熱循環(huán)介質(zhì)沿第二循環(huán)管觀、內(nèi)膽上循環(huán)管接口 22、上循環(huán)管20、換熱球上循環(huán)管接口 19、換熱球內(nèi)腔、換熱球多個(gè)換熱管接口、多個(gè)U型換熱管、換熱球多個(gè)換熱管接口、換熱球內(nèi)腔、換熱球下循環(huán)管接口 3、下循環(huán)管2、內(nèi)膽下循環(huán)管接口 1、第一循環(huán)管27、第二集管33下端完成加熱循環(huán)。當(dāng)熱循環(huán)介質(zhì)通過換熱管、換熱球時(shí)，熱循環(huán)介質(zhì)的熱量傳給內(nèi)膽中的水。
權(quán)利要求
1.一種全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器，主要由保溫水箱、平板太陽能集熱器、支架組成，其特征是保溫水箱的全塑承壓雙循環(huán)內(nèi)膽通過循環(huán)管與平板太陽能集熱器的集管相連通；內(nèi)膽壁內(nèi)有增強(qiáng)層；內(nèi)膽中安裝有管球式換熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器，其特征是多個(gè)U型換熱管通過換熱球一側(cè)的多個(gè)換熱管接口與換熱球內(nèi)腔相連通；換熱球內(nèi)腔通過換熱球另一側(cè)的換熱球排氣管接口、排氣管、內(nèi)膽排氣管接口與大氣相通；換熱球內(nèi)腔通過換熱球循環(huán)管接口、換熱球循環(huán)管、內(nèi)膽循環(huán)管接口、集熱器循環(huán)管與集熱器集管相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器，其特征是內(nèi)膽壁采用高分子材料，或改性高分子材料，或增強(qiáng)高分子材料，或復(fù)合高分子材料制造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器，其特征是內(nèi)膽壁內(nèi)的增強(qiáng)層為螺旋狀、或管狀、或環(huán)狀、或網(wǎng)狀、或纖維分散狀結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器，其特征是內(nèi)膽壁內(nèi)的增強(qiáng)層用的是金屬材料、或玻纖、或碳纖、或化纖、或鋼纖、或陶瓷纖維材料、或天然纖維材料、或植物纖維、或纖維復(fù)合材料；內(nèi)膽壁內(nèi)的增強(qiáng)層或在內(nèi)膽壁外。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器，其特征是內(nèi)膽、內(nèi)膽壁內(nèi)的增強(qiáng)層、內(nèi)膽上所有的管接口為一體化吹塑成型，或一體化滾塑成型，或分體注塑成型；換熱球、換熱球上的管接口為一體化吹塑成型或分體注塑成型。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器，其特征是內(nèi)膽另一端安裝有電加熱器。
全文摘要
一種全塑承壓雙循環(huán)平板太陽能熱水器，主要由保溫水箱、平板太陽能集熱器、支架組成。本發(fā)明的多條呈并聯(lián)狀態(tài)的U管構(gòu)成熱交換器循環(huán)通道，循環(huán)通道的總截面值很大，循環(huán)介質(zhì)的流動阻力很低，這就為自然循環(huán)加熱工作狀態(tài)鋪平了道路。本發(fā)明有足夠大的熱交換面積，因而熱阻小且熱交換溫度低，熱交換面上不易結(jié)垢，可永遠(yuǎn)保持較高的熱交換效率。本發(fā)明的全塑承壓雙循環(huán)內(nèi)膽保溫水箱與平板太陽能集熱器相配合，更利于太陽能與建筑一體化的設(shè)計(jì)安裝。本發(fā)明主要由高分子材料、改性高分子材料、增強(qiáng)高分子材料制造，能節(jié)約大量的金屬原材料，大幅度的降低系統(tǒng)的制造成本，且有壽命長、可靠性高、生產(chǎn)工藝簡單、可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，有廣闊的市場前景。
文檔編號F24J2/46GK102313374SQ20101023093
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者侯國山 申請人:侯國山