用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，儲(chǔ)水箱以斜向固定，使所述儲(chǔ)水箱與水平線之間具有傾角，所述傾角為當(dāng)?shù)鼐暥燃?0°～25°；在所述儲(chǔ)水箱的左、右兩側(cè)各插設(shè)有一排橫向布置的全玻璃熱管真空集熱管，每一根全玻璃熱管真空集熱管的冷凝端還向儲(chǔ)水箱的底部方向偏移一個(gè)轉(zhuǎn)角，所述轉(zhuǎn)角大于0°并小于20°。該熱水器高傾角安裝，冬季得熱量相對(duì)高些，利于太陽(yáng)能采暖；夏季得熱量相對(duì)低些，以防熱水器過(guò)熱，非常適用于太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)。而且本實(shí)用新型運(yùn)行時(shí)管內(nèi)無(wú)水，冬季運(yùn)行沒(méi)有凍結(jié)的隱患，當(dāng)其中一只集熱管破碎時(shí)，儲(chǔ)水箱內(nèi)的水不會(huì)泄漏出來(lái)，這樣集熱器仍然能夠正常使用。
【專利說(shuō)明】用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到一種全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，屬于太陽(yáng)能熱利用【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其適用于太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著太陽(yáng)能光熱技術(shù)的發(fā)展，以太陽(yáng)能為熱源的太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)取得了很大的發(fā)展，逐漸得到市場(chǎng)的認(rèn)可。在諸多類型的太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)中，采用的集熱器分為平板型太陽(yáng)能集熱器和真空管型太陽(yáng)能集熱器。
[0003]平板型太陽(yáng)能集熱器，由于其結(jié)構(gòu)限制，吸熱體與罩玻璃蓋板之間有氣體對(duì)流，使平板型太陽(yáng)能集熱器熱損較大，在冬季熱損失更大，這個(gè)缺陷，使它不利于為冬季采暖運(yùn)行的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。
[0004]傳統(tǒng)真空管型太陽(yáng)能集熱器，用于采暖系統(tǒng)的一般有聯(lián)集管集熱器、U型管集熱器、金屬熱管集熱器。其中U型管集熱器和金屬熱管集熱器則采用金屬U型銅管或金屬熱管配合鋁翼?yè)Q熱模式，解決了普通聯(lián)集管集熱器因管內(nèi)有水，冬季容易凍，且不能承壓的問(wèn)題，但因其成本過(guò)高還不能大面積推廣。因此，以聯(lián)集管集熱器市場(chǎng)占有率最高，這主要是因?yàn)?，?lián)集管集熱器采用普通雙層全玻璃真空太陽(yáng)集熱管，集熱管內(nèi)走水，集熱器非承壓運(yùn)行，因此，成本低廉，利于推廣應(yīng)用。
[0005]但是，由于現(xiàn)有聯(lián)集管集熱器的真空管內(nèi)直接走水，由于水質(zhì)問(wèn)題會(huì)在真空管內(nèi)結(jié)垢，造成系統(tǒng)性能嚴(yán)重下降。另外，真空管如遇破損，集熱系統(tǒng)的水會(huì)直接泄漏，不但系統(tǒng)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，還會(huì)造成安全事故。
[0006]同樣是因?yàn)檎婵展軆?nèi)走水的原因，現(xiàn)有聯(lián)集管集熱器在寒冷的冬季運(yùn)行時(shí)，如遇低溫陰雨天氣，即便采取電伴熱帶、集熱器排空等技術(shù)，依然會(huì)造成玻璃集熱管內(nèi)走水而凍結(jié)等損壞事故。例如，我國(guó)ZL00248005.0與ZL200520107421.0專利，其使用全玻璃真空太陽(yáng)集熱管，當(dāng)其中一支集熱管破損，就會(huì)導(dǎo)致熱水器泄漏而使熱水器運(yùn)行破壞。
[0007]當(dāng)然，目前還有一種全玻璃熱管真空集熱管組成的集熱器，所述全玻璃熱管真空集熱管內(nèi)不再走水，而僅有極少量的傳熱工質(zhì)，由于其運(yùn)行時(shí)管內(nèi)無(wú)水，所以在冬季運(yùn)行沒(méi)有凍結(jié)的隱患，管內(nèi)也不會(huì)沉積水垢。但是，現(xiàn)有全玻璃熱管真空集熱管統(tǒng)統(tǒng)都是豎直布置，由于其豎直布置(下端為集熱端，上端為冷凝端)，聯(lián)箱必然只能接一排集熱管，這使得采光面積受到了極大的限制；同時(shí)，現(xiàn)有全玻璃熱管真空集熱管組成的集熱器在夏季集熱過(guò)多，容易導(dǎo)致集熱器過(guò)熱，在冬季則集熱不足，導(dǎo)致集熱器在冬季無(wú)法滿足使用要求，也是常見(jiàn)的技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]鑒于上述因素，本實(shí)用新型提出一種用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，使其能夠避免冬季凍結(jié)、破裂走水的問(wèn)題，還要解決集熱器在夏季過(guò)熱、冬季不熱的問(wèn)題。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:儲(chǔ)水箱以斜向固定，使所述儲(chǔ)水箱與水平線之間具有傾角，所述傾角為當(dāng)?shù)鼐暥燃?0°?25。;在所述儲(chǔ)水箱的左、右兩側(cè)各插設(shè)有一排橫向布置的全玻璃熱管真空集熱管，每一根全玻璃熱管真空集熱管的冷凝端還向儲(chǔ)水箱的底部方向偏移一個(gè)轉(zhuǎn)角，所述轉(zhuǎn)角大于0°并小于20°。
[0011]其中:所述轉(zhuǎn)角介于5°?10°之間。
[0012]其中:所述儲(chǔ)水箱以斜向固定在支架上，所述支架為直角狀。
[0013]其中:每一排所述全玻璃熱管真空集熱管的集熱端固定在一個(gè)尾架上，所述尾架用支架固定并具有所述傾角。
[0014]其中:每根全玻璃熱管真空集熱管的集熱端朝外，冷凝端在插入儲(chǔ)水箱后用密封圈密封連接。
[0015]其中:所述儲(chǔ)水箱設(shè)為錐臺(tái)狀或圓臺(tái)狀，其左右兩側(cè)均具有斜面，所述斜面的斜度即為所述轉(zhuǎn)角，每根全玻璃熱管真空集熱管的冷凝端以垂直于所述斜面的方向與所述儲(chǔ)水箱連接。
[0016]其中:所述儲(chǔ)水箱為圓柱狀或長(zhǎng)方體狀。
[0017]其中:所述全玻璃熱管真空集熱管的規(guī)格是直徑47mm、長(zhǎng)1.2m?1.8m，或者是直徑 58mm、長(zhǎng) 1.5m ?2.lm。
[0018]其中:所述全玻璃熱管真空集熱管與儲(chǔ)熱水箱的容水量的配比是:每支全玻璃熱管真空集熱管配3?11升水，或者每支全玻璃熱管真空集熱管配5?8升水。
[0019]全玻璃熱管真空集熱管是無(wú)芯重力熱管，為了提高單個(gè)全玻璃熱管真空集熱管的熱效率，現(xiàn)有集熱器均采用集熱管豎直放置的結(jié)構(gòu)形式，只能接一列集熱管，而且存在夏季集熱能力過(guò)強(qiáng)與冬季集熱能力不足的問(wèn)題。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型將全玻璃熱管真空集熱管橫向布置，則儲(chǔ)水箱能夠連接兩排集熱管，大幅增加了集熱面積；而且集熱管橫向布置以后，意外的發(fā)現(xiàn):集熱器的仍然能良好的運(yùn)行工作，而且由于橫向布置的集熱管之間很少發(fā)生相互遮擋，采光面積隨陽(yáng)光照射角度的變化的影響非常小，具有所謂自然跟蹤效果，使其集熱性能更為穩(wěn)定，不僅在冬季具有較佳的集熱能力，而且在夏季也不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱的問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例提供的用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器的立體示意圖；
[0022]圖2是圖1的側(cè)視圖；
[0023]圖3是圖2的A向視圖；
[0024]圖4是本實(shí)用新型另一個(gè)較佳實(shí)施例的立體示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說(shuō)明:支架I ;儲(chǔ)水箱2 ;全玻璃熱管真空集熱管3 ;尾架4。

【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1、圖2、圖3所示，是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例提供的用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，其包括支架1、儲(chǔ)水箱2、全玻璃熱管真空集熱管3與尾架4，所述支架I側(cè)面為直角狀，以利于靠墻放置，所述儲(chǔ)水箱2以斜向固定在所述支架I上，使所述儲(chǔ)水箱2與水平線之間具有傾角β，所述傾角β以當(dāng)?shù)鼐暥燃?0°?25°為宜，優(yōu)選為當(dāng)?shù)鼐暥燃?5°?20° ;在所述儲(chǔ)水箱2的左、右兩側(cè)各插設(shè)有一排橫向布置的所述全玻璃熱管真空集熱管3，每根全玻璃熱管真空集熱管3的集熱端朝外，并固定在所述尾架4上，所述尾架4用所述支架I固定并同樣具有所述傾角β，每根全玻璃熱管真空集熱管3的冷凝端則在插入儲(chǔ)水箱2后用密封圈密封連接；再參閱圖3所示，每一根全玻璃熱管真空集熱管3的冷凝端還向儲(chǔ)水箱2的底部方向偏移一個(gè)轉(zhuǎn)角α，所述轉(zhuǎn)角α大于0°并小于20°，以5°?10°為最佳。
[0027]如圖3所示，為了便于全玻璃熱管真空集熱管3的安裝，所述儲(chǔ)水箱2設(shè)為錐臺(tái)狀，使其左右兩側(cè)均具有斜面，所述斜面的斜度即為所述轉(zhuǎn)角α，如此一來(lái)，每根全玻璃熱管真空集熱管3只要垂直于所述斜面安裝，即可自然形成所述轉(zhuǎn)角α。
[0028]所述儲(chǔ)水箱2的形狀并不限定為錐臺(tái)狀，也可以是圓柱狀、長(zhǎng)方體狀或圓臺(tái)狀(如圖4所示)。
[0029]所述全玻璃熱管真空集熱管3的規(guī)格可以是直徑47mm、長(zhǎng)1.2m?1.Sm，也可以是直徑 58mm、長(zhǎng) 1.5m ?2.lm。
[0030]所述全玻璃熱管真空集熱管3與儲(chǔ)熱水箱的容水量的配比是:每支全玻璃熱管真空集熱管3配3?11升水，優(yōu)選5?8升水。
[0031]由于本實(shí)用新型的全玻璃熱管真空集熱管3內(nèi)僅有極少量的傳熱工質(zhì)，運(yùn)行時(shí)管內(nèi)無(wú)水，冬季運(yùn)行沒(méi)有凍結(jié)的隱患，管內(nèi)也不會(huì)沉積水垢。而且由于使用冷凝端插入儲(chǔ)水箱2后用密封圈密封，當(dāng)其中一只集熱管破碎時(shí)，由于密封圈的擠壓作用，集熱管頭部及冷凝段不會(huì)脫落，保證儲(chǔ)水箱2內(nèi)的水不會(huì)泄漏出來(lái)，這樣集熱器仍然能夠正常使用，大幅度提高了產(chǎn)品的安全性和可靠性。
[0032]此外，該熱水器高傾角安裝，冬季得熱量相對(duì)高些，利于太陽(yáng)能采暖；夏季得熱量相對(duì)低些，以防熱水器過(guò)熱，非常適用于太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)。例如，圖1-圖3所示的實(shí)施例，其在北京北郊的冬季運(yùn)行實(shí)測(cè)，儲(chǔ)水箱2含170公斤水，儲(chǔ)水箱2兩側(cè)共有32支直徑58mm、長(zhǎng)1.8m的全玻璃熱管真空集熱管3，傾角為60度。典型日，從8:40到16:40運(yùn)行8小時(shí)，太陽(yáng)輻照量20.5MJ/m2,水箱升溫38.(TC，按輪廓采光面積計(jì)算，該太陽(yáng)能熱水器，日有用得熱量為7.8MJ/m2，運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的日平均環(huán)境溫度為7.1°C，風(fēng)速小于4m/sec。而以如圖4所示的實(shí)施例在北京北郊的冬季運(yùn)行實(shí)測(cè)，儲(chǔ)水箱2含170公斤水，儲(chǔ)水箱2兩側(cè)共有32支直徑58mm、長(zhǎng)1.8m全玻璃熱管真空集熱管3，傾角為60度。典型日，從8:00到16:00運(yùn)行8小時(shí)，太陽(yáng)輻照量18.2MJ/m2，水箱升溫30.9°C，按輪廓采光面積計(jì)算，該太陽(yáng)能熱水器，日有用得熱量為6.3MJ/m2，運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的日平均環(huán)境溫度為零下1.(TC，風(fēng)速小于4m/sec。
[0033]另外，該熱水器沒(méi)有采用金屬流道結(jié)構(gòu)，同時(shí)真空集熱管采用了橫雙排布置，成本較低。
[0034]以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:儲(chǔ)水箱以斜向固定，使所述儲(chǔ)水箱與水平線之間具有傾角，所述傾角為當(dāng)?shù)鼐暥燃?0°?25。;在所述儲(chǔ)水箱的左、右兩側(cè)各插設(shè)有一排橫向布置的全玻璃熱管真空集熱管，每一根全玻璃熱管真空集熱管的冷凝端還向儲(chǔ)水箱的底部方向偏移一個(gè)轉(zhuǎn)角，所述轉(zhuǎn)角大于0°并小于20°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)角介于5°?10°之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述儲(chǔ)水箱以斜向固定在支架上，所述支架為直角狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:每一排所述全玻璃熱管真空集熱管的集熱端固定在一個(gè)尾架上，所述尾架用支架固定并具有所述傾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:每根全玻璃熱管真空集熱管的集熱端朝外，冷凝端在插入儲(chǔ)水箱后用密封圈密封連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述儲(chǔ)水箱設(shè)為錐臺(tái)狀或圓臺(tái)狀，其左右兩側(cè)均具有斜面，所述斜面的斜度即為所述轉(zhuǎn)角，每根全玻璃熱管真空集熱管的冷凝端以垂直于所述斜面的方向與所述儲(chǔ)水箱連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述儲(chǔ)水箱為圓柱狀或長(zhǎng)方體狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述全玻璃熱管真空集熱管的規(guī)格是直徑47mm、長(zhǎng)1.2m?1.8m,或者是直徑58mm、長(zhǎng)1.5m? .2.lm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采暖的全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述全玻璃熱管真空集熱管與儲(chǔ)熱水箱的容水量的配比是:每支全玻璃熱管真空集熱管配3?.11升水，或者每支全玻璃熱管真空集熱管配5?8升水。
【文檔編號(hào)】F24J2/32GK203857692SQ201420125714
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】殷志強(qiáng), 鐘洪偉, 周小雯, 李旭光, 趙娟, 趙海鷗 申請(qǐng)人:北京華業(yè)陽(yáng)光新能源有限公司, 北京清華陽(yáng)光能源開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司