專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能熱水器，具體地說(shuō)，是一種以相變材料為蓄熱介質(zhì)的太陽(yáng)能熱 水器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的太陽(yáng)能熱水器是以水作為蓄熱介質(zhì)，其是利用水溫的升高(顯熱)來(lái)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。利用相變材料作為太陽(yáng)能熱水器的蓄熱介質(zhì)，可以大大提高熱水器的蓄熱能力。 雖然一些專(zhuān)利也已考慮到利用相變材料作為太陽(yáng)能熱水器的蓄熱介質(zhì)，但是他們都有蓄熱 箱，并通過(guò)導(dǎo)熱部件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變的熱能傳給相變材料，因而成本高，導(dǎo)熱效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有的相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器成本高，導(dǎo)熱效率低的問(wèn)題。本發(fā)明所述的無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器，包括全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管、 聯(lián)箱、支架，聯(lián)箱上設(shè)置有進(jìn)水口和出水口，此外還設(shè)置有相變材料充注口 ；在全玻璃太陽(yáng) 能真空集熱管內(nèi)裝有相變材料；管換熱器設(shè)置在全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)，翅片管換熱 器幾乎充滿(mǎn)整個(gè)真空管并與真空管的內(nèi)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(tài)的相變材料能夠充滿(mǎn)整個(gè)真空 管內(nèi)的翅片之間。采用翅片管換熱器，翅片管換熱器幾乎充滿(mǎn)整個(gè)真空管并與真空管的內(nèi)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(fā)明由于利用相變材料為 蓄熱介質(zhì)，其蓄熱能力是水的幾倍或者更高，可以存儲(chǔ)更多的熱量的特點(diǎn)，取消了蓄熱箱， 直接將相變材料裝在真空管內(nèi)，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(yáng)能真空集熱管直接將轉(zhuǎn)化的熱能傳給蓄熱介質(zhì)，省去了導(dǎo)熱部件，因而熱效率高。其工作過(guò)程真空管內(nèi)的蓄熱介質(zhì)即相變材料在常溫下為固態(tài)，當(dāng)晴天時(shí)，太陽(yáng)能 集熱管吸收太陽(yáng)能并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能，通過(guò)與真空管的內(nèi)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(dāng)相變材料溫度升至相變溫度時(shí)， 開(kāi)始由固態(tài)到液態(tài)的相變過(guò)程。開(kāi)始相變時(shí)，部分相變材料變?yōu)橐簯B(tài)，隨著太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換， 相變材料吸收的熱量逐漸增多，由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的相變材料越來(lái)越多，直至全部變?yōu)橐簯B(tài)。 此后，液態(tài)的相變材料可以以溫度升高的方式繼續(xù)蓄熱。當(dāng)用水時(shí)，冷水從進(jìn)水口流入翅片 管內(nèi)，在翅片管換熱器內(nèi)逐漸吸收相變材料存儲(chǔ)的熱量，溫度升高成為熱水再?gòu)某鏊诹?出。液態(tài)的相變材料將熱量傳遞給換熱管中的水，溫度會(huì)逐漸下降。當(dāng)其溫度降至由液態(tài) 到固態(tài)的相變溫度時(shí)，少量的相變材料會(huì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。隨著用水量的不斷增加，相變材 料中的固態(tài)部分逐漸增多，直至全部變?yōu)楣虘B(tài)。此后，固態(tài)的相變材料仍然可以以溫度下降 的方式繼續(xù)放出熱量，加熱翅片管中的冷水。作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，所述相變材料的相變溫度為45°C -85°C。
作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，所述全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管的外徑> 70mm。作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，所述翅片管換熱器為U型翅片管換熱器。對(duì)于上面所述的無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器，所述全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管 內(nèi)的翅片管換熱器之間采用串聯(lián)方式，還可以采用串、并聯(lián)方式或者并聯(lián)方式。對(duì)于上面所述的任一種無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器，它還可包括設(shè)置在真空 管內(nèi)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(shí)可以啟用電加熱器來(lái)進(jìn) 行加熱。本發(fā)明的有益效果1、由于采用相變材料為蓄熱介質(zhì)，其蓄熱能力是同樣體積大 小水的幾倍或者更高。在晴天時(shí)，可以存儲(chǔ)更多的熱量以備陰雨天使用。2、無(wú)蓄熱箱和導(dǎo)熱 部件，從而大大降低了成本。3、全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管直接將轉(zhuǎn)化的熱能傳給蓄熱介質(zhì)， 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。


圖1是實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是真空管封口板從真空管向上看的視圖；圖3是翅片孔洞具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器本實(shí)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(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器，包括全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管9、 聯(lián)箱1、支架10，聯(lián)箱ι上設(shè)置有進(jìn)水口 5和出水口 6，此外還設(shè)置有相變材料充注口 3 ；在 全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管9內(nèi)裝有相變材料7 ；U型翅片管換熱器8設(shè)置在全玻璃太陽(yáng)能真 空集熱管9內(nèi)，U型翅片管換熱器8幾乎充滿(mǎn)整個(gè)真空管9并與真空管9的內(nèi)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(jiàn)圖三)，便于液態(tài)的相變材料能夠充滿(mǎn)整個(gè)真空管1內(nèi)的翅片之間。在聯(lián)箱1內(nèi) 還設(shè)置有保溫層2和真空管封口板4，圖二為真空管封口板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(lián)箱1內(nèi)各全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管9內(nèi)的 U型翅片管換熱器8之間采用串聯(lián)方式。當(dāng)晴天時(shí)，太陽(yáng)能集熱管吸收太陽(yáng)能并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能，通過(guò)與真空管9的 內(nèi)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(kāi)始由固態(tài)到液態(tài)的相變過(guò)程。隨著太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換，相變材料吸收的熱量逐漸增多， 直至全部變?yōu)橐簯B(tài)。此后，液態(tài)的相變材料7可以以溫度升高的方式繼續(xù)蓄熱。當(dāng)用水時(shí)， 冷水從進(jìn)水口 5流入U(xiǎn)型管8內(nèi)，在U型翅片管換熱器8內(nèi)逐漸吸收相變材料3存儲(chǔ)的熱 量，溫度升高成為熱水再?gòu)某鏊?6流出。液態(tài)的相變材料7將熱量傳遞給換熱器8內(nèi)的 水后，溫度會(huì)逐漸下降。當(dāng)其溫度降至由液態(tài)到固態(tài)的相變溫度時(shí)，相變材料7逐漸由液態(tài) 變?yōu)楣虘B(tài)，隨著用水量的不斷增加，直至全部變?yōu)楣虘B(tài)。此后，固態(tài)的相變材料7仍然可以 以溫度下降的方式繼續(xù)放出熱量，加熱U型管8中的冷水。
權(quán)利要求
無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器，包括全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管、聯(lián)箱、支架，聯(lián)箱上設(shè)置有進(jìn)水口和出水口，其特征在于在全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)裝有相變材料，翅片管換熱器設(shè)置在全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)，翅片管換熱器充滿(mǎn)整個(gè)真空管并與真空管的內(nèi)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(lián)箱上還設(shè)置有相變材料充注口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)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(tài)的相變材料能夠充滿(mǎn)整個(gè)真空管內(nèi)的翅片之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)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(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器，其特征在于所述全 玻璃太陽(yáng)能真空集熱管的外徑> 70mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器，其特征在于所述全 玻璃太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)的翅片管換熱器之間采用串聯(lián)方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器，其特征在于所述全 玻璃太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)的翅片管換熱器之間采用串、并聯(lián)方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器，其特征在于所述全 玻璃太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)的翅片管換熱器之間采用并聯(lián)方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器，其特征在于它還包 括設(shè)置在全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)的電加熱器，電加熱器插入翅片管換熱器中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)蓄熱箱相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器，其特征在于所述翅 片管換熱器為U型翅片管換熱器。
全文摘要
本發(fā)明是以相變材料為蓄熱介質(zhì)的太陽(yáng)能熱水器，解決的是現(xiàn)有的相變蓄熱太陽(yáng)能熱水器成本高，導(dǎo)熱效率低的問(wèn)題。包括全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管、聯(lián)箱、支架，聯(lián)箱上設(shè)置有進(jìn)水口和出水口，此外還設(shè)置有相變材料充注口；在全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)裝有相變材料；翅片管換熱器設(shè)置在全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)，翅片管換熱器幾乎充滿(mǎn)整個(gè)真空管并與真空管的內(nèi)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(fā)明由于利用相變材料為蓄熱介質(zhì)，其蓄熱能力是水的幾倍或者更高，可以存儲(chǔ)更多的熱量的特點(diǎn)。由于取消了蓄熱箱，直接將相變材料裝在真空管內(nèi)，從而大大降低成本。全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管直接將轉(zhuǎn)化的熱能傳給蓄熱介質(zhì)，熱效率高；真空管不承壓而熱水仍然以承壓方式出水。
文檔編號(hào)F24J2/34GK101907362SQ20101026637
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者黃奎林, 黃永偉 申請(qǐng)人:江蘇省華揚(yáng)太陽(yáng)能有限公司