一種工程型快速太陽能開水裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種工程型快速太陽能開水裝置，包括補水箱和太陽能集熱機構(gòu)，所述太陽能集熱機構(gòu)包括一級集熱陣列、二級集熱陣列和三級集熱陣列，各級的集熱陣列分別包括一級真空集熱管和一級聯(lián)集箱、二級真空集熱管和二級聯(lián)集箱以及三級真空集熱管和三級聯(lián)集箱，所述一級聯(lián)集箱、二級聯(lián)集箱和三級聯(lián)集箱之間依次通過設(shè)置一級儲水箱和二級儲水箱連接起來，所述補水箱連接一級聯(lián)集箱進行供水，所述三級聯(lián)集箱上設(shè)有開水出口，采用三級集熱陣列進行加熱，太陽能熱轉(zhuǎn)換效率高，有效提高加熱效率，能夠快速將水燒開，實用可靠。
【專利說明】 一種工程型快速太陽能開水裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能加熱開水裝置，尤其是一種工程型快速太陽能開水裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對太陽能綠色能源的不斷重視，太陽能開水器的使用逐漸多了起來，但大多數(shù)的工廠、學(xué)校、村莊以及遍布城鄉(xiāng)的酒店、餐館等大量需要開水的地方，利用燃氣、電能等能源加熱燒開水，能耗大、成本高，且不符合國家環(huán)保的要求，目前，現(xiàn)有的太陽能開水器只能起到一定的加熱作用，但加熱效率低，將水燒開耗時較長，而且常常遇到這種情況:水即將燒開時突然變成陰天，導(dǎo)致水一直無法燒開，因此，太陽能開水器的加熱效率急需提高，才能使其更實用、應(yīng)用更廣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種工程型快速太陽能開水裝置，采用三級集熱陣列進行加熱，太陽能熱轉(zhuǎn)換效率高，有效提高加熱效率，能夠快速將水燒開，實用可靠。
[0004]本實用新型解決其問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種工程型快速太陽能開水裝置，包括補水箱和太陽能集熱機構(gòu)，所述太陽能集熱機構(gòu)包括一級集熱陣列、二級集熱陣列和三級集熱陣列，各級的集熱陣列分別由多個真空集熱管和連接真空集熱管的聯(lián)集箱組成，分別為一級真空集熱管和一級聯(lián)集箱、二級真空集熱管和二級聯(lián)集箱以及三級真空集熱管和三級聯(lián)集箱，所述一級聯(lián)集箱、二級聯(lián)集箱和三級聯(lián)集箱之間依次通過設(shè)置一級儲水箱和二級儲水箱連接起來，所述一級聯(lián)集箱與一級儲水箱之間以及二級聯(lián)集箱與二級儲水箱之間分別設(shè)置一級循環(huán)通道和二級循環(huán)通道相連通，所述補水箱連接一級聯(lián)集箱進行供水，所述三級聯(lián)集箱上設(shè)有開水出口。
[0006]水流從補水箱流出依次經(jīng)過一、二、三級集熱陣列進行加熱，有效提高太陽能的熱轉(zhuǎn)化率，且一級和二級集熱陣列內(nèi)設(shè)有循環(huán)通道，對水流進行循環(huán)加熱，加熱效果好，水流通道設(shè)計合理配置，能夠?qū)⑺杆贌_。
[0007]優(yōu)選的，所述一級真空集熱管為全玻璃真空集熱管，其管體內(nèi)腔為一級加熱腔，所述一級加熱腔連通一級聯(lián)集箱，所述二級真空集熱管包括全玻璃真空集熱管和兩端封閉的玻璃管，所述玻璃管置于全玻璃真空集熱管內(nèi)并與其內(nèi)壁隔開形成二級加熱腔，所述二級加熱腔連通二級聯(lián)集箱。一級真空集熱管和二級真空集熱管吸收的太陽能熱量相同，但由于二級加熱腔比一級加熱腔的水容量小，所以二級真空集熱管對水流加熱升溫的效率高。
[0008]優(yōu)選的，所述三級真空集熱管包括全玻璃全透明真空管、單端開口的中層鋼管和兩端封閉的內(nèi)層鋼管，所述中層鋼管置于全玻璃全透明真空管內(nèi)并與其內(nèi)壁隔開形成密封的間隙層，所述中層鋼管的外表面涂有吸熱涂層，所述內(nèi)層鋼管置于中層鋼管內(nèi)并與其內(nèi)壁隔開形成三級加熱腔，所述三級加熱腔連通三級聯(lián)集箱，由于水流經(jīng)過兩級的真空集熱管的加熱后，溫度較高，三級真空集熱管內(nèi)采用兩層的鋼管結(jié)構(gòu)形成三級加熱腔，降低熱脹冷縮效果的影響，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更高，加熱效果更好。
[0009]優(yōu)選的，所述三級真空集熱管中的全玻璃全透明真空管的端口處設(shè)有硅膠墊圈與中層鋼管的外側(cè)壁緊貼封閉間隙層，使全玻璃全透明真空管與三級聯(lián)集箱的內(nèi)腔隔開，避免熱水的影響產(chǎn)生熱膨脹。
[0010]優(yōu)選的，所述一級循環(huán)通道包括具有高度差的一級上循環(huán)管和一級下循環(huán)管，所述一級下循環(huán)管延伸進一級聯(lián)集箱內(nèi)，其尾端封口并在管體上開設(shè)有多個一級下循環(huán)管出水孔，所述一級聯(lián)集箱內(nèi)設(shè)有一級進水管連接補水箱，所述一級進水管延伸進一級聯(lián)集箱內(nèi)，其尾端封口并在管體上開有多個一級進水管出水孔，每個一級進水管出水孔對應(yīng)一根一級真空集熱管中的一級加熱腔。
[0011]優(yōu)選的，所述二級循環(huán)通道包括具有高度差的二級上循環(huán)管和二級下循環(huán)管，所述二級下循環(huán)管延伸進二級聯(lián)集箱內(nèi)，其尾端封口并在管體上開設(shè)有多個二級下循環(huán)管出水孔，所述二級聯(lián)集箱內(nèi)設(shè)有二級進水管連接一級儲水箱，所述二級進水管延伸進二級聯(lián)集箱內(nèi)，其尾端封口并在管體上開有多個二級進水管出水孔，每個二級進水管出水孔對應(yīng)一根二級真空集熱管中的二級加熱腔，所述二級進水管的進水端位于一級儲水箱內(nèi)的高度位置比一級上循環(huán)管的位置高。
[0012]優(yōu)選的，所述三級聯(lián)集箱內(nèi)設(shè)有三級進水管連接二級儲水箱，所述三級進水管延伸進三級聯(lián)集箱內(nèi)，其尾端封口并在管體上開有多個三級進水管出水孔，每個三級進水管出水孔對應(yīng)一根三級真空集熱管的三級加熱腔，所述三級進水管的進水端位于二級儲水箱內(nèi)的高度位置比二級上循環(huán)管的位置高。
[0013]優(yōu)選的，所述三級聯(lián)集箱上設(shè)有排氣孔和溫度控制開關(guān)，所述開水出口和三級進水管上分別設(shè)有開關(guān)閥連接溫度控制開關(guān)。當(dāng)水燒開達到設(shè)定的溫度時，溫度控制開關(guān)控制三級進水管的開關(guān)閥關(guān)閉，同時打開開水出口的開關(guān)閥進行出水，該開水出口的開關(guān)閥也可以設(shè)置手動打開。
[0014]優(yōu)選的，每級的真空集熱管水平排列連接在對應(yīng)的聯(lián)集箱的兩側(cè)上，各級的真空集熱管的尾部設(shè)有支撐架。
[0015]優(yōu)選的，所述一級儲水箱與二級儲水箱內(nèi)分別設(shè)有一級排氣管和二級排氣管，所述一級排氣管和二級排氣管的一端設(shè)置于所在儲水箱的底部，另一端設(shè)置于儲水箱內(nèi)水位線的上方空間處。
[0016]本實用新型的有益效果:該太陽能熱水裝置采用三級結(jié)構(gòu)的集熱陣列對水進行加熱，有效提高太陽能的利用率，水流經(jīng)過一級和二級真空集熱管加熱升溫后，且在一級和二級集熱陣列內(nèi)水流不斷循環(huán)，使水能夠保持較高的溫度范圍，一級儲水箱內(nèi)溫度較高的水流進入二級聯(lián)集箱，二級儲水箱內(nèi)溫度較高的水流進入三級聯(lián)集箱，使三級集熱陣列能夠?qū)⑺焖贌_滿足飲用水的要求，熱轉(zhuǎn)換效率高，加熱迅速，實用性高、適用范圍廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實例對本實用新型作進一步說明。
[0018]圖1是本實用新型的整體原理示意圖；
[0019]圖2是本實用新型中一級集熱陣列的原理示意圖；
[0020]圖3是本實用新型中二級集熱陣列的原理示意圖；
[0021]圖4是本實用新型中二級集熱陣列的原理不意圖；
[0022]圖5是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0023]參照圖1和圖2，本實用新型的一種工程型快速太陽能開水裝置，包括補水箱4和太陽能集熱機構(gòu)，所述太陽能集熱機構(gòu)包括一級集熱陣列1、二級集熱陣列2和三級集熱陣列3，各級的集熱陣列分別由多個真空集熱管和連接真空集熱管的聯(lián)集箱組成，分別為一級真空集熱管11和一級聯(lián)集箱12、二級真空集熱管21和二級聯(lián)集箱22以及三級真空集熱管31和三級聯(lián)集箱32，各級的真空集熱管水平排列連接在對應(yīng)的聯(lián)集箱的兩側(cè)上，各級的真空集熱管的尾部設(shè)有支撐架5。所述一級聯(lián)集箱12、二級聯(lián)集箱22和三級聯(lián)集箱32之間依次通過設(shè)置一級儲水箱13和二級儲水箱23連接起來，所述一級聯(lián)集箱12與一級儲水箱13之間以及二級聯(lián)集箱22與二級儲水箱23之間分別設(shè)置一級循環(huán)通道和二級循環(huán)通道相連通，所述補水箱4連接一級聯(lián)集箱12，補水箱4內(nèi)設(shè)有浮球控制閥41，浮球控制閥41連接供水管控制進水，所述三級聯(lián)集箱32上設(shè)有開水出口。
[0024]參見圖2和圖3，上述的一級集熱陣列I和二級集熱陣列2中，一級真空集熱管11為全玻璃真空集熱管，其管體內(nèi)腔為一級加熱腔111，所述一級加熱腔111連通一級聯(lián)集箱12。二級真空集熱管21包括全玻璃真空集熱管和兩端封閉的玻璃管，所述玻璃管置于全玻璃真空集熱管內(nèi)并與其內(nèi)壁隔開形成二級加熱腔211，所述二級加熱腔211連通二級聯(lián)集箱22。一級真空集熱管11和二級真空集熱管21吸收的太陽能熱量相同，但由于二級加熱腔211比一級加熱腔111的水容量小，所以二級真空集熱管21對水流加熱升溫的效率高，二級真空集熱管21內(nèi)的水溫比一級真空集熱管11內(nèi)的水溫高。
[0025]參見圖4，三級集熱陣列3中采用的三級真空集熱管31包括全玻璃全透明真空管、單端開口的中層鋼管和兩端封閉的內(nèi)層鋼管，所述中層鋼管置于全玻璃全透明真空管內(nèi)并與其內(nèi)壁隔開形成密封的間隙層312，所述中層鋼管的外表面涂有吸熱涂層，陽光透過全玻璃全透明真空管直接照射在吸熱涂層上，所述內(nèi)層鋼管置于中層鋼管內(nèi)并與其內(nèi)壁隔開形成三級加熱腔311，所述三級加熱腔311連通三級聯(lián)集箱32，由于水流經(jīng)過兩級的真空集熱管的加熱后，溫度較高，三級真空集熱管31內(nèi)采用兩層的鋼管結(jié)構(gòu)形成三級加熱腔311，降低熱脹冷縮效果的影響，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更高。其中，各級的加熱腔的水容量逐級減小，使加熱效果更好，加熱更高效，水經(jīng)過三級真空集熱管31加熱后能夠達到燒開的溫度。
[0026]為了使三級真空集熱管31的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定牢固，其中的全玻璃全透明真空管的端口處設(shè)有硅膠墊圈與中層鋼管的外側(cè)壁緊貼封閉間隙層312，使全玻璃全透明真空管與三級聯(lián)集箱32的內(nèi)腔隔開，避免溫差的影響而破裂。
[0027]一級循環(huán)通道包括具有高度差的一級上循環(huán)管14和一級下循環(huán)管15，所述一級下循環(huán)管15延伸進一級聯(lián)集箱12內(nèi)，其尾端封口并在管體上開設(shè)有多個一級下循環(huán)管出水孔151，所述一級聯(lián)集箱12內(nèi)設(shè)有一級進水管16連接補水箱4，所述一級進水管16的管體延伸進一級聯(lián)集箱12內(nèi)，其尾端封口并在管體上開有多個一級進水管出水孔161，每個一級進水管出水孔161對應(yīng)一根一級真空集熱管11中的一級加熱腔111。
[0028]二級循環(huán)通道包括具有高度差的二級上循環(huán)管24和二級下循環(huán)管25，所述二級下循環(huán)管25延伸進二級聯(lián)集箱22內(nèi)，其尾端封口并在管體上開設(shè)有多個二級下循環(huán)管出水孔251，所述二級聯(lián)集箱22內(nèi)設(shè)有二級進水管26連接一級儲水箱13，所述二級進水管26的管體延伸進二級聯(lián)集箱22內(nèi)，其尾端封口并在管體上開有多個二級進水管出水孔261，每個二級進水管出水孔261對應(yīng)一根二級真空集熱管21中的二級加熱腔211，所述二級進水管26的進水端位于一級儲水箱13內(nèi)的高度位置比一級上循環(huán)管14的位置高。
[0029]所述三級聯(lián)集箱32內(nèi)設(shè)有三級進水管33連接二級儲水箱23，所述三級進水管33的管體延伸進三級聯(lián)集箱32內(nèi)，其尾端封口并在管體上開有多個三級進水管出水孔331，每個三級進水管出水孔331對應(yīng)一根三級真空集熱管31的三級加熱腔311，所述三級進水管33的進水端位于二級儲水箱23內(nèi)的高度位置比二級上循環(huán)管24的位置高。
[0030]優(yōu)選的，三級聯(lián)集箱32上設(shè)有排氣孔34和溫度控制開關(guān)，所述開水出口和三級進水管33上分別設(shè)有開關(guān)閥35連接溫度控制開關(guān)。當(dāng)水燒開達到設(shè)定的溫度時，溫度控制開關(guān)控制三級進水管33的開關(guān)閥35關(guān)閉，同時打開開水出口的開關(guān)閥35進行出水，該開水出口的開關(guān)閥35也可以設(shè)置手動打開。
[0031]優(yōu)選的，一級儲水箱13與二級儲水箱23內(nèi)分別設(shè)有一級排氣管131和二級排氣管231，所述一級排氣管131和二級排氣管231的一端設(shè)置于所在儲水箱的底部，另一端設(shè)置于儲水箱內(nèi)水位線的上方空間處，當(dāng)儲水箱內(nèi)的水位上升或下降時，通過所對應(yīng)的排氣管排出或補充空氣，空氣從儲水箱的底部排出和吸入，不僅能有效防止灰塵等污染物進入，而且能減少熱量的散失。
[0032]參見圖5，該太陽能熱水裝置安裝時，一級和二級的集熱陣列位于同一水平高度，三級集熱陣列3的水平高度比前兩級的集熱陣列高，由于各級連通的關(guān)系，各級的最高水位處于同一水平，因而各級都是單獨運行的，同時各級對應(yīng)的循環(huán)管安裝位于所在聯(lián)集箱的底部，使循環(huán)過程是同步和穩(wěn)定的，不會產(chǎn)生串流的現(xiàn)象。在使用時，其中水的流向如圖中箭頭所示，各級集熱陣列根據(jù)實際需要設(shè)置真空集熱管的數(shù)目，本實施例中優(yōu)選的實施方案是，一級和二級的真空集熱管的數(shù)量相同，三級的真空集熱管數(shù)量為一級和二級的真空集熱管總數(shù)的三分之一，使加熱效果更好。當(dāng)水燒開從開水出口排出后，三級進水管33的開關(guān)閥35打開，二級儲水箱23的水流入三級聯(lián)集箱32，同時一級儲水箱13的水流入二級聯(lián)集箱22，補水箱4通過浮球控制閥41自動打開進行補水，使水位達到新一輪平衡，以此不斷循環(huán)燒開水，在補水的過程中，由于熱水循環(huán)的流速比冷水的流速快，因此較高溫度的水流會更快地進入下一級的聯(lián)集箱中，更好地提升加熱的效率。
[0033]以上所述，只是本實用新型的較佳實施例而已，本實用新型并不局限于上述實施方式，只要其以相同的手段達到本實用新型的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種工程型快速太陽能開水裝置，包括補水箱(4)和太陽能集熱機構(gòu)，其特征在于:所述太陽能集熱機構(gòu)包括一級集熱陣列(I)、二級集熱陣列(2)和三級集熱陣列(3)，各級的集熱陣列分別由多個真空集熱管和連接真空集熱管的聯(lián)集箱組成，分別為一級真空集熱管(11)和一級聯(lián)集箱(12)、二級真空集熱管(21)和二級聯(lián)集箱(22)以及三級真空集熱管(31)和三級聯(lián)集箱(32)，所述一級聯(lián)集箱(12)、二級聯(lián)集箱(22)和三級聯(lián)集箱(32)之間依次通過設(shè)置一級儲水箱(13)和二級儲水箱(23)連接起來，所述一級聯(lián)集箱(12)與一級儲水箱(13)之間以及二級聯(lián)集箱(22)與二級儲水箱(23)之間分別設(shè)置一級循環(huán)通道和二級循環(huán)通道相連通，所述補水箱(4 )連接一級聯(lián)集箱(12)進行供水，所述三級聯(lián)集箱(32 )上設(shè)有開水出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工程型快速太陽能開水裝置，其特征在于:所述一級真空集熱管(11)為全玻璃真空集熱管，其管體內(nèi)腔為一級加熱腔(111)，所述一級加熱腔(111)連通一級聯(lián)集箱(12)，所述二級真空集熱管(21)包括全玻璃真空集熱管和兩端封閉的玻璃管，所述玻璃管置于全玻璃真空集熱管內(nèi)并與其內(nèi)壁隔開形成二級加熱腔(211)，所述二級加熱腔(211)連通二級聯(lián)集箱(22 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種工程型快速太陽能開水裝置，其特征在于:所述三級真空集熱管(31)包括全玻璃全透明真空管、單端開口的中層鋼管和兩端封閉的內(nèi)層鋼管，所述中層鋼管置于全玻璃全透明真空管內(nèi)并與其內(nèi)壁隔開形成密封的間隙層(312)，所述中層鋼管的外表面涂有吸熱涂層，所述內(nèi)層鋼管置于中層鋼管內(nèi)并與其內(nèi)壁隔開形成三級加熱腔(311)，所述三級加熱腔(311)連通三級聯(lián)集箱(32 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工程型快速太陽能開水裝置，其特征在于:所述三級真空集熱管(31)中的全玻璃全透明真空管的端口處設(shè)有硅膠墊圈與中層鋼管的外側(cè)壁緊貼封閉間隙層(312)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工程型快速太陽能開水裝置，其特征在于:所述一級循環(huán)通道包括具有高度差的一級上循環(huán)管(14)和一級下循環(huán)管(15)，所述一級下循環(huán)管(15)延伸進一級聯(lián)集箱(12)內(nèi)，其尾端封口并在管體上開設(shè)有多個一級下循環(huán)管出水孔(151)，所述一級聯(lián)集箱(12)內(nèi)設(shè)有一級進水管(16)連接補水箱(4)，所述一級進水管(16)延伸進一級聯(lián)集箱(12)內(nèi)，其尾端封口并在管體上開有多個一級進水管出水孔(161)，每個一級進水管出水孔(161)對應(yīng)一根一級真空集熱管(11)中的一級加熱腔(111)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種工程型快速太陽能開水裝置，其特征在于:所述二級循環(huán)通道包括具有高度差的二級上循環(huán)管(24)和二級下循環(huán)管(25)，所述二級下循環(huán)管(25)延伸進二級聯(lián)集箱(22)內(nèi)，其尾端封口并在管體上開設(shè)有多個二級下循環(huán)管出水孔(251)，所述二級聯(lián)集箱(22)內(nèi)設(shè)有二級進水管(26)連接一級儲水箱(13)，所述二級進水管(26)延伸進二級聯(lián)集箱(22)內(nèi)，其尾端封口并在管體上開有多個二級進水管出水孔(261)，每個二級進水管出水孔(261)對應(yīng)一根二級真空集熱管(21)中的二級加熱腔(211)，所述二級進水管(26)的進水端位于一級儲水箱(13)內(nèi)的高度位置比一級上循環(huán)管(14)的位置高。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工程型快速太陽能開水裝置，其特征在于:所述三級聯(lián)集箱(32)內(nèi)設(shè)有三級進水管(33)連接二級儲水箱(23)，所述三級進水管(33)延伸進三級聯(lián)集箱(32)內(nèi)，其尾端封口并在管體上開有多個三級進水管出水孔(331)，每個三級進水管出水孔(331)對應(yīng)一根三級真空集熱管(31)的三級加熱腔(311)，所述三級進水管(33)的進水端位于二級儲水箱(23)內(nèi)的高度位置比二級上循環(huán)管(24)的位置高。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種工程型快速太陽能開水裝置，其特征在于:所述三級聯(lián)集箱(32)上設(shè)有排氣孔(34)和溫度控制開關(guān)，所述開水出口和三級進水管(33)上分別設(shè)有開關(guān)閥(35)連接溫度控制開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工程型快速太陽能開水裝置，其特征在于:每級的真空集熱管水平排列連接在對應(yīng)的聯(lián)集箱的兩側(cè)上，各級的真空集熱管的尾部設(shè)有支撐架(5)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工程型快速太陽能開水裝置，其特征在于:所述一級儲水箱(13)與二級儲水箱(23)內(nèi)分別設(shè)有一級排氣管(131)和二級排氣管(231)，所述一級排氣管(131)和二級排氣管(231)的一端設(shè)置于所在儲水箱的底部，另一端設(shè)置于儲水箱內(nèi)水位線的上方空間處。
【文檔編號】F24J2/05GK204084882SQ201420516451
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】謝務(wù)土 申請人:謝務(wù)土