無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器的制造方法
【專利摘要】本發明是以相變材料為蓄熱介質的太陽能熱水器，解決的是現有的相變蓄熱太陽能熱水器成本高，導熱效率低的問題。包括全玻璃太陽能真空集熱管、聯箱、支架，聯箱上設置有進水口和出水口，此外還設置有相變材料充注口；在全玻璃太陽能真空集熱管內裝有相變材料；翅片管換熱器設置在全玻璃太陽能真空集熱管內，翅片管換熱器幾乎充滿整個真空管并與真空管的內壁緊密接觸；在真空管的上部留有少許相變材料的膨脹空間。本發明由于利用相變材料為蓄熱介質，其蓄熱能力是水的幾倍或者更高，可以存儲更多的熱量的特點。由于取消了蓄熱箱，直接將相變材料裝在真空管內，從而大大降低成本。全玻璃太陽能真空集熱管直接將轉化的熱能傳給蓄熱介質，熱效率高；真空管不承壓而熱水仍然以承壓方式出水。
【專利說明】
無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器
技術領域
[0001]本發明涉及太陽能熱水器，具體地說，是一種以相變材料為蓄熱介質的太陽能熱水器。
[0002]技術背景
現有的太陽能熱水器是以水作為蓄熱介質，其是利用水溫的升高(顯熱)來蓄熱的，因而蓄熱能力很低;而且隨著水溫的升高，其散失的熱量也較多。
[0003]利用相變材料作為太陽能熱水器的蓄熱介質，可以大大提高熱水器的蓄熱能力。雖然一些專利也已考慮到利用相變材料作為太陽能熱水器的蓄熱介質，但是他們都有蓄熱箱，并通過導熱部件將太陽能轉變的熱能傳給相變材料，因而成本高，導熱效率低。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的是:現有的相變蓄熱太陽能熱水器成本高，導熱效率低的問題。
[0005]本發明所述的無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器，包括全玻璃太陽能真空集熱管、聯箱、支架，聯箱上設置有進水口和出水口，此外還設置有相變材料充注口；在全玻璃太陽能真空集熱管內裝有相變材料;管換熱器設置在全玻璃太陽能真空集熱管內，翅片管換熱器幾乎充滿整個真空管并與真空管的內壁緊密接觸;在真空管的上部留有少許相變材料的膨脹空間。所述翅片管換熱器的翅片上留有孔洞，便于液態的相變材料能夠充滿整個真空管內的翅片之間。
[0006]采用翅片管換熱器，翅片管換熱器幾乎充滿整個真空管并與真空管的內壁緊密接觸;就是為了讓相變材料與翅片管換熱器充分接觸，充分換熱。本發明由于利用相變材料為蓄熱介質，其蓄熱能力是水的幾倍或者更高，可以存儲更多的熱量的特點，取消了蓄熱箱，直接將相變材料裝在真空管內，從而大大降低成本，而熱水仍然以承壓方式出水。另外，全玻璃太陽能真空集熱管直接將轉化的熱能傳給蓄熱介質，省去了導熱部件，因而熱效率高。
[0007]其工作過程:真空管內的蓄熱介質即相變材料在常溫下為固態，當晴天時，太陽能集熱管吸收太陽能并將太陽能轉換為熱能，通過與真空管的內壁緊密接觸的翅片管換熱器傳給翅片間的相變材料，使得相變材料的溫度逐漸升高。當相變材料溫度升至相變溫度時，開始由固態到液態的相變過程。開始相變時，部分相變材料變為液態，隨著太陽能的轉換，相變材料吸收的熱量逐漸增多，由固態變為液態的相變材料越來越多，直至全部變為液態。此后，液態的相變材料可以以溫度升高的方式繼續蓄熱。當用水時，冷水從進水口流入翅片管內，在翅片管換熱器內逐漸吸收相變材料存儲的熱量，溫度升尚成為熱水再從出水口流出。液態的相變材料將熱量傳遞給換熱管中的水，溫度會逐漸下降。當其溫度降至由液態到固態的相變溫度時，少量的相變材料會由液態變為固態。隨著用水量的不斷增加，相變材料中的固態部分逐漸增多，直至全部變為固態。此后，固態的相變材料仍然可以以溫度下降的方式繼續放出熱量，加熱翅片管中的冷水。
[0008]作為對本發明的改進，所述相變材料的相變溫度為450C-850C。
[0009]作為對本發明的改進，所述全玻璃太陽能真空集熱管的外徑^70_。
[0010]作為對本發明的改進，所述翅片管換熱器為U型翅片管換熱器。
[0011]對于上面所述的無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器，所述全玻璃太陽能真空集熱管內的翅片管換熱器之間采用串聯方式，還可以采用串、并聯方式或者并聯方式。
[0012]對于上面所述的任一種無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器，它還可包括設置在真空管內的電加熱器，電加熱器插入翅片管換熱器中，以便在陰雨天時可以啟用電加熱器來進行加熱。
[0013]本發明的有益效果:1、由于采用相變材料為蓄熱介質，其蓄熱能力是同樣體積大小水的幾倍或者更高。在晴天時，可以存儲更多的熱量以備陰雨天使用。2、無蓄熱箱和導熱部件，從而大大降低了成本。3、全玻璃太陽能真空集熱管直接將轉化的熱能傳給蓄熱介質，熱效率高。4、真空管不承壓，便于制造，成本低。5、熱水仍然以承壓方式出水，洗浴舒適。
【附圖說明】
[0014]圖1是實施例的結構示意圖。
[0015]圖2是真空管封口板從真空管向上看的視圖。
[0016]圖3是翅片孔洞圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例對本發明作進一步說明。
[0018]實施例:無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器
本實施例中翅片管換熱器采用U型翅片管換熱器，圖1中所示的無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器，包括全玻璃太陽能真空集熱管9、聯箱1、支架1，聯箱I上設置有進水口 5和出水口 6，此外還設置有相變材料充注口 3;在全玻璃太陽能真空集熱管9內裝有相變材料7; U型翅片管換熱器8設置在全玻璃太陽能真空集熱管9內，U型翅片管換熱器8幾乎充滿整個真空管9并與真空管9的內壁緊密接觸;在真空管9的上部留有少許相變材料的膨脹空間。所述U型翅片管換熱器8的翅片上留有孔洞12(見圖3)，便于液態的相變材料能夠充滿整個真空管I內的翅片之間。在聯箱I內還設置有保溫層2和真空管封口板4，圖2為真空管封口板4從真空管向上看的視圖，41為管口卡箍，42為U型管孔，43為充注管孔。在聯箱I內各全玻璃太陽能真空集熱管9內的U型翅片管換熱器8之間采用串聯方式。
[0019]當晴天時，太陽能集熱管吸收太陽能并將太陽能轉換為熱能，通過與真空管9的內壁緊密接觸的U型翅片管換熱器8傳給翅片間的相變材料7，使得相變材料7的溫度逐漸升高，開始由固態到液態的相變過程。隨著太陽能的轉換，相變材料吸收的熱量逐漸增多，直至全部變為液態。此后，液態的相變材料7可以以溫度升高的方式繼續蓄熱。當用水時，冷水從進水口5流入U型管8內，在U型翅片管換熱器8內逐漸吸收相變材料3存儲的熱量，溫度升高成為熱水再從出水口 6流出。液態的相變材料7將熱量傳遞給換熱器8內的水后，溫度會逐漸下降。當其溫度降至由液態到固態的相變溫度時，相變材料7逐漸由液態變為固態，隨著用水量的不斷增加，直至全部變為固態。此后，固態的相變材料7仍然可以以溫度下降的方式繼續放出熱量，加熱U型管8中的冷水。
【主權項】
1.無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器，包括全玻璃太陽能真空集熱管、聯箱、支架，聯箱上設置有進水口和出水口，其特征在于:在全玻璃太陽能真空集熱管內裝有相變材料，翅片管換熱器設置在全玻璃太陽能真空集熱管內，翅片管換熱器充滿整個真空管并與真空管的內壁緊密接觸;在真空管的上部留有相變材料的膨脹空間；在聯箱上還設置有相變材料充注口。2.根據權利要求1所述的無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器，其特征在于:所述翅片管換熱器的翅片上留有孔洞，便于液態的相變材料能夠充滿整個真空管內的翅片之間。3.根據權利要求1或2所述的無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器，其特征在于:所述相變材料的相變溫度為45°C_85°C。4.根據權利要求1或2所述的無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器，其特征在于:所述全玻璃太陽能真空集熱管的外徑彡70_。5.根據權利要求1或2所述的無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器，其特征在于:所述全玻璃太陽能真空集熱管內的翅片管換熱器之間采用串聯方式。6.根據權利要求1或2所述的無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器，其特征在于:所述全玻璃太陽能真空集熱管內的翅片管換熱器之間采用串、并聯方式。7.根據權利要求1或2所述的無蓄熱箱相變蓄熱太陽能熱水器，其特征在于:所述全玻璃太陽能真空集熱管內的翅片管換熱器之間采用并聯方式。
【文檔編號】F24J2/46GK105928227SQ201610354434
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】楊新甫
【申請人】楊新甫