一種太陽能蒸發(fā)器及太陽能熱泵熱水系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及熱水器領(lǐng)域的一種太陽能熱栗熱水系統(tǒng)，尤其涉及該系統(tǒng)中的太陽能蒸發(fā)器。
【背景技術(shù)】
[0002]由于太陽能利用受到季節(jié)和天氣影響較大，導(dǎo)致各種形式的太陽能直接熱利用，在一定程度上的影響。而隨著生活水平的不斷改善和提到，對熱利用有更高的要求。因此需要探索更高效的能源利用，在此過程中熱栗技術(shù)得到發(fā)展。太陽能熱栗系統(tǒng)是一種利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的蒸汽壓縮循環(huán)系統(tǒng)，以太陽能集熱器吸熱體作為蒸發(fā)器，將空氣及太陽輻照的熱量轉(zhuǎn)移到被加熱的水中來制取生活熱水的設(shè)備。
[0003]同時(shí)，太陽能熱栗利用熱栗蒸發(fā)器不僅可以吸收太陽能，也可以從空氣及其他接觸到的熱源中吸取熱量，作為熱源。因此，如何設(shè)置太陽能蒸發(fā)器以提高換熱效率，就成了研發(fā)熱點(diǎn)。
[0004]有鑒于此，特提出本實(shí)用新型。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種太陽能蒸發(fā)器，以實(shí)現(xiàn)提高換熱效率的目的。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種太陽能蒸發(fā)器，蒸發(fā)器包括板狀的、內(nèi)部設(shè)有中空流道的基材；基材的外表面設(shè)有親水涂層。
[0008]進(jìn)一步，所述親水涂層的厚度不大于基材厚度的五分之一。
[0009]進(jìn)一步，所述親水涂層由電鍍涂覆于基材外表面的氧化娃材質(zhì)構(gòu)成，并覆蓋蒸發(fā)器的全部表面。
[0010]進(jìn)一步，基材與親水涂層之間設(shè)有選擇性吸收涂層；所述選擇性吸收涂層為陽極氧化膜層，主要由氧化鋁材質(zhì)構(gòu)成。采用電化學(xué)形成的陽極氧化膜層作為選擇性吸收涂層，具有光譜選擇性較寬、耐腐蝕較強(qiáng)、耐光照性良好等優(yōu)點(diǎn)。
[0011]進(jìn)一步，所述選擇性吸收涂層的厚度小于基材厚度、大于等于親水涂層的厚度；優(yōu)選的，選擇性吸收涂層的厚度為20um。
[0012]進(jìn)一步，所述蒸發(fā)器由吹脹成型的板材構(gòu)成基材，基材內(nèi)部設(shè)有吹脹成型形成的中空流道。
[0013]進(jìn)一步，所述蒸發(fā)器上設(shè)有鏤空部，所述鏤空部與中空流道交錯(cuò)設(shè)置。
[0014]本實(shí)用新型中，通過在蒸發(fā)器的基材外表面設(shè)置親水涂層，增大了蒸發(fā)器板面與雨水等流經(jīng)物之間的接觸面積，使得蒸發(fā)器增加了對熱量的吸收，提高了換熱效率:同時(shí)，吸收的熱量會及時(shí)經(jīng)選擇性吸收涂層傳遞至蒸發(fā)器中流經(jīng)的介質(zhì)，并隨介質(zhì)流動(dòng)而帶走，因而提高了熱傳遞效果。
[0015]本實(shí)用新型中，可以將蒸發(fā)器理解為一個(gè)吸熱體，而雨水等流經(jīng)物體理解為熱源。通過在蒸發(fā)器表面涂設(shè)親水涂層，增大了熱源與吸熱體之間的接觸時(shí)間和面積，令蒸發(fā)器的吸熱效率提高。
[0016]本實(shí)用新型中，蒸發(fā)器表面涂覆的親水涂層可有效防止蒸發(fā)器表面掛霜等情況的發(fā)生。由于親水涂層的作用，令蒸發(fā)器表面水滴的形成減少，進(jìn)而降低了在蒸發(fā)器的表面形成霜的幾率，降低了熱栗系統(tǒng)因要除去蒸發(fā)器表面霜而啟動(dòng)運(yùn)行除霜程序的步驟。
[0017]本實(shí)用新型中，蒸發(fā)器表面涂覆的親水涂層可以使雨水與蒸發(fā)器表面充分接觸，將附著在蒸發(fā)器表面的塵埃等沖刷清理，同時(shí)，防止形成水滴儲藏污垢的情況。
[0018]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種太陽能熱栗熱水系統(tǒng)，其包括如上任一所述的蒸發(fā)器。
[0019]進(jìn)一步，上述太陽能熱栗熱水系統(tǒng)還包括供水容納的水箱，與水箱中的水進(jìn)行熱交換、以加熱水箱中水的熱栗系統(tǒng)；所述的熱栗系統(tǒng)包括依次首尾相連的蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流裝置；所述的冷凝器設(shè)于水箱處，并與水箱中的水進(jìn)行熱交換、以對水進(jìn)行加熱。
[0020]同時(shí)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，效果顯著，適宜推廣使用。
【附圖說明】
[0021]圖1本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2本實(shí)用新型實(shí)施例中蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3本實(shí)用新型實(shí)施例中蒸發(fā)器的斷面分層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]主要元件說明:100—蒸發(fā)器，200—水箱，300—冷凝器，400—壓縮機(jī)，500—四通閥，600—電子膨脹閥，2—鏤空部，3—流道，4一基材，5—選擇性吸收涂層，6—親水涂層。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0026]實(shí)施例一
[0027]如圖1至圖3所示，本實(shí)施例中介紹了一種太陽能蒸發(fā)器，蒸發(fā)器100包括板狀的、內(nèi)部設(shè)有中空流道3的基材4 ;基材4的外表面設(shè)有親水涂層6。
[0028]通過在蒸發(fā)器的基材外表面設(shè)置親水涂層，增大了蒸發(fā)器板面與雨水等流經(jīng)物之間的接觸面積，使得蒸發(fā)器增加了對熱量的吸收，提高了換熱效率。
[0029]如圖3所示，本實(shí)施例中，基材4與親水涂層6之間設(shè)有選擇性吸收涂層5，使得蒸發(fā)器表面吸收的熱量可及時(shí)經(jīng)選擇性吸收涂層傳遞至蒸發(fā)器中流經(jīng)的介質(zhì)，并隨介質(zhì)流動(dòng)而帶走，因而提高了熱傳遞效果。
[0030]本實(shí)施例中，所述選擇性吸收涂層為陽極氧化膜層，主要由氧化鋁材質(zhì)構(gòu)成。采用電化學(xué)形成的陽極氧化膜層作為選擇性吸收涂層，具有光譜選擇性較寬、耐腐蝕較強(qiáng)、耐光照性良好等優(yōu)點(diǎn)。
[0031]如圖3所示，本實(shí)施例中，所述基材4的外表面由內(nèi)至外依次涂覆有選擇性吸收涂層5和親水涂層6。所述選擇性吸收涂層5和親水涂層6均由電鍍涂覆于基材4的外表面，并覆蓋蒸發(fā)器100的全部表面。從而，使得蒸發(fā)器的各表面均經(jīng)親水涂層與流經(jīng)的水流等物質(zhì)接觸進(jìn)行充分吸熱，再經(jīng)選擇性吸收涂層及時(shí)進(jìn)行熱傳遞，以提高蒸發(fā)器的換熱效率。
[0032]如圖3所示，本實(shí)施例中，所述親水涂層6的厚度不大于基材4厚度的五分之一。所述選擇性吸收涂層5的厚度小于基材厚度4、大于等于親水涂層6的厚度。優(yōu)選的，所述親水涂層6的厚度為20um，選擇性吸收涂層5的厚度與親水涂層6的厚度相同。從而，避免選擇性吸收涂層和親水涂層過厚，增加生產(chǎn)成本、影響熱傳遞效率情況的發(fā)生；還避免選擇性吸收涂層和親水涂層過薄，造成換熱效率低下、無法對蒸發(fā)器表面進(jìn)行自清潔情況的發(fā)生。
[0033]實(shí)施例二
[0034]本實(shí)施例中，所述的蒸發(fā)器100包括由吹脹成型的板材構(gòu)成的基材4，基材4內(nèi)部設(shè)有吹脹成型形成的中空流道3。優(yōu)選的，如圖2所示，所述蒸發(fā)器100由兩塊板材經(jīng)壓合、吹脹處理形成板狀整體；所述蒸發(fā)器100上設(shè)有經(jīng)吹脹處理形成的中空凸起，中空部構(gòu)成供冷媒介質(zhì)流動(dòng)的流道3。
[0035]如圖2所示，本實(shí)施例中，所述蒸發(fā)器100上設(shè)有貫穿板面的鏤空部2，所述鏤空部2與中空流道3交錯(cuò)設(shè)置。通過在整板吹漲蒸發(fā)器上設(shè)置鏤空部，使得空氣氣流可自鏤空部穿過蒸發(fā)器板面，以減少整板所承受氣流沖擊力；還令蒸發(fā)器處的空氣流動(dòng)以提高蒸發(fā)器的換熱效率。還有，鏤空部可構(gòu)成蒸發(fā)器板面上的加強(qiáng)壓型，以提高蒸發(fā)器的整板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0036]實(shí)施例三
[0037]如圖1所示，本實(shí)施例中，介紹了一種太陽能熱栗熱水器，其包括如上實(shí)施例一至二任一所述的蒸發(fā)器100。
[0038]本實(shí)施例中，所述的太陽能熱栗熱水器包括，盛水的水箱200，和為水箱200中的水進(jìn)行加熱的太陽能熱栗系統(tǒng)。所述的太陽能熱栗系統(tǒng)由依次連接的冷凝器300、電子膨脹閥600、蒸發(fā)器100和壓縮機(jī)400構(gòu)成供冷媒介質(zhì)流動(dòng)的循環(huán)管路。本實(shí)施例中，所述的熱栗系統(tǒng)還包括控制熱栗系統(tǒng)中冷媒介質(zhì)流動(dòng)方向的四通閥500、高壓開關(guān)、干燥過濾器等部件。
[0039]本實(shí)施例中，所述的蒸發(fā)器100設(shè)于光照強(qiáng)度較高的室外，以利用太陽能和空氣能與流經(jīng)的冷媒介質(zhì)進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)對冷媒介質(zhì)的加熱。所述的冷凝器300盤繞于水箱200外壁和/或設(shè)于水箱內(nèi)部，以使得流經(jīng)冷凝器的冷媒介質(zhì)與水箱中水進(jìn)行熱交換。通過上述熱栗系統(tǒng)，達(dá)到將太陽能和空氣能轉(zhuǎn)換為熱量供水箱中的水進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)熱水器的功能。
[0040]本實(shí)施例中，蒸發(fā)器100的背面設(shè)有檢測蒸發(fā)器溫度的溫度傳感器，以依據(jù)蒸發(fā)器溫度對熱栗工作功率進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以提高熱栗工作效率，還能避免陽光下直射的溫度過高造成蒸發(fā)器損壞情況的發(fā)生。
[0041]上述實(shí)施例中的實(shí)施方案可以進(jìn)一步組合或者替換，且實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中專業(yè)技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變化和改進(jìn)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽能蒸發(fā)器，蒸發(fā)器包括板狀的、內(nèi)部設(shè)有中空流道的基材；其特征在于:基材的外表面設(shè)有親水涂層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能蒸發(fā)器，其特征在于:所述親水涂層的厚度不大于基材厚度的五分之一。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能蒸發(fā)器，其特征在于:所述親水涂層由電鍍涂覆于基材外表面的氧化硅材質(zhì)構(gòu)成，并覆蓋蒸發(fā)器的全部表面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能蒸發(fā)器，其特征在于:基材與親水涂層之間設(shè)有選擇性吸收涂層。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種太陽能蒸發(fā)器，其特征在于:所述選擇性吸收涂層的厚度小于基材厚度、大于等于親水涂層的厚度。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的一種太陽能蒸發(fā)器，其特征在于:所述蒸發(fā)器由吹脹成型的板材構(gòu)成基材，基材內(nèi)部設(shè)有吹脹成型形成的中空流道。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種太陽能蒸發(fā)器，其特征在于:所述蒸發(fā)器上設(shè)有鏤空部，所述鏤空部與中空流道交錯(cuò)設(shè)置。8.一種太陽能熱栗熱水系統(tǒng)，其特征在于:包括如權(quán)利要求1至7任一所述的蒸發(fā)器。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種太陽能熱栗熱水系統(tǒng)，其特征在于:包括供水容納的水箱，與水箱中的水進(jìn)行熱交換、以加熱水箱中水的熱栗系統(tǒng)；所述的熱栗系統(tǒng)包括依次首尾相連的蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流裝置；所述的冷凝器設(shè)于水箱處，并與水箱中的水進(jìn)行熱交換、以對水進(jìn)行加熱。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種太陽能蒸發(fā)器，蒸發(fā)器包括板狀的、內(nèi)部設(shè)有中空流道的基材；基材的外表面設(shè)有親水涂層。通過在蒸發(fā)器的基材外表面設(shè)置親水涂層，增大了蒸發(fā)器板面與雨水等流經(jīng)物之間的接觸面積，使得蒸發(fā)器增加了對熱量的吸收；還令蒸發(fā)器表面水滴的形成減少，進(jìn)而降低了在蒸發(fā)器的表面形成霜的幾率；同時(shí)，使雨水與蒸發(fā)器表面充分接觸，將附著在蒸發(fā)器表面的塵埃等沖刷清理，防止形成水滴儲藏污垢的情況。本實(shí)用新型還涉及一種太陽能熱泵熱水系統(tǒng)，其包括如上所述的太陽能蒸發(fā)器。
【IPC分類】F25B39/02, F24H4/02
【公開號】CN205002445
【申請?zhí)枴緾N201520632839
【發(fā)明人】孫曉光, 周志成, 李偉, 高本法
【申請人】青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)海爾熱水器有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年8月21日