本實(shí)用新型屬于太陽能熱水器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器。

背景技術(shù)：

太陽能熱水器是利用太陽光將水溫加熱的裝置。分體壁掛式太陽能熱水器是太陽能熱水器的一種，也是相對其他太陽能熱水器較符合城市建筑整體美觀的一種。其具體實(shí)施的技術(shù)路線是將太陽能集熱板安裝在建筑南向外立面(如陽臺、墻面等)，將儲熱水箱安裝在室內(nèi)，集熱板和儲熱水箱之間布置集熱循環(huán)管路。

太陽能集熱板安裝在建筑外立面必須和建筑完美結(jié)合，即滿足建筑一體化的要求，在眾多的集熱板中平板式太陽能集熱板以其特有的優(yōu)勢—采光面積大、整體強(qiáng)度、承壓運(yùn)行、抗腐蝕、外觀美觀而脫穎而出。但是這種太陽能熱水器和其他熱水器都有一個共性，需要上水，而上水這一工作需要電力的支撐，當(dāng)斷電時，無法實(shí)現(xiàn)上水。另外現(xiàn)有的太陽能熱水器熱損較大，水溫得不到較好的升溫或保溫，給人們帶來了一定的困擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器。

本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器，包括太陽能集熱系統(tǒng)、儲熱系統(tǒng)和進(jìn)水箱，其特征在于，太陽能集熱系統(tǒng)和儲熱系統(tǒng)之間通過熱管相連,所述太陽能集熱系統(tǒng)包括方形集熱體和透明蓋板，所述集熱體上端開有凹槽，凹槽底部設(shè)有集熱管和吸熱片，所述集熱管為U形結(jié)構(gòu)，集熱管的兩端部均連接于熱管上，熱管中間段設(shè)有液氣分離箱，所述儲熱系統(tǒng)包括儲熱水箱和進(jìn)水箱，所述儲熱水箱內(nèi)具有螺旋結(jié)構(gòu)的冷凝管，冷凝管的上端與伸入儲熱水箱的熱管相連通，冷凝管的下端伸出儲熱水箱且連接有導(dǎo)流冷凝液的下降管一，所述液氣分離箱下端連接有出液管，所述下降管一和出液管之間設(shè)有Y形三通管，下降管一和出液管分別連接與Y形三通管上端口，Y形三通管下端口連接有螺旋結(jié)構(gòu)的換熱管，所述換熱管設(shè)于進(jìn)水箱內(nèi)，且換熱管下端出水口連接有伸出進(jìn)水箱下端的下降管二，下降管二下端與集熱管想通，所述進(jìn)水箱上還連接有進(jìn)水管和出水管，出水管另外一端與儲熱水箱連通，所述出水管中間還設(shè)有水泵，所述方形集熱體外側(cè)還設(shè)有太陽能光電板和用于儲存電量的蓄電池，所述所述儲熱水箱上還設(shè)有熱水輸出管。

蓄電池與太陽能光電板通過導(dǎo)線相連，太陽能光電板產(chǎn)生的電能直接存于蓄電池內(nèi)，蓄電池與水泵通過導(dǎo)線相連，利用蓄電池可控制水泵啟動，向儲熱水箱注水。其中蓄電池外側(cè)還包裹有與外界隔離的防水絕緣殼體，避免其暴露在外界空氣中，產(chǎn)生漏電等非正?，F(xiàn)象，提高其使用壽命。通過透明蓋板和集熱體凹槽的結(jié)構(gòu)可使得集熱管和吸熱片處于一個密封狀態(tài)，容易封鎖熱量，提高集熱管的吸熱，集熱管的吸熱其內(nèi)部的介質(zhì)會蒸發(fā)，然后通過熱管進(jìn)入儲熱水箱內(nèi)的冷凝管。其中蒸發(fā)后的蒸汽介質(zhì)會經(jīng)過熱管的液氣分離箱，位于液氣分離箱上端的蒸汽介質(zhì)有一部分會液化，該段液化的介質(zhì)會流入液氣分離箱，再從出液管進(jìn)入三通管，這樣可避免液化的蒸汽去吸收蒸汽介質(zhì)內(nèi)的熱能，提高了儲熱水箱內(nèi)水的加熱。另外蒸汽介質(zhì)進(jìn)入螺旋結(jié)構(gòu)的冷凝管后，其熱量被轉(zhuǎn)換至儲熱水箱內(nèi)的水，然后自身再發(fā)生液化，最后再通過下降管一流進(jìn)三通管。兩批液化的介質(zhì)通過三通管進(jìn)入換熱管，而換熱管位于進(jìn)水箱，會將液體介質(zhì)剩余的熱量再轉(zhuǎn)換至進(jìn)水箱內(nèi)的水，使得進(jìn)水箱內(nèi)的水得到了一定的加熱，縮短了水進(jìn)入儲熱水箱加熱的時間，可降低介質(zhì)內(nèi)熱量散失浪費(fèi)，提高了其利用率。而太陽能光電板和蓄電池的設(shè)置，可使得斷電的情況下，通過氣泵還是能實(shí)現(xiàn)向儲熱水箱上水的作用。

在上述的光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器中，所述吸熱片上具有若干與集熱管下端相互匹配的弧形結(jié)構(gòu)，且集熱管與吸熱片為一體成型。

采用以上結(jié)構(gòu)，提高了吸熱片對集熱管的熱傳遞，加速了集熱管的升溫。

在上述的光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器中，所述吸熱翅片的表面采用磁控濺射氮氧化鈦或電鍍黑鉻的太陽能選擇性吸收涂層，所述透明蓋板采用低鐵、布紋、鋼化玻璃。

采用以上結(jié)構(gòu)，可使得吸熱翅片的吸熱率達(dá)到95％±2％，發(fā)射率低于8％，性能穩(wěn)定；利用透明蓋板的高透光率和布紋漫反射使得透明蓋板與吸熱翅片之間形成溫室效應(yīng)，提高了集熱效率，另外還加強(qiáng)了透明蓋板的強(qiáng)度。

在上述的光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器中，所述太陽能集熱系統(tǒng)下端還設(shè)有擺動裝置，擺動裝置包括底座和支架，所述集熱體下端固定有轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸通過軸承連接于支架上，所述底座上具有驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上具有齒輪一，轉(zhuǎn)動軸上具有與齒輪一相互嚙合的齒輪二。

采用以上結(jié)構(gòu)，可通過驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動帶動齒輪一轉(zhuǎn)動，齒輪一的轉(zhuǎn)動會帶動與其相互嚙合的齒輪二，齒輪二的轉(zhuǎn)動會間接帶動集熱體的轉(zhuǎn)動，改變?nèi)展鈱μ柲芗療嵯到y(tǒng)的照射角度，提高集熱效果。另外驅(qū)動電機(jī)也可以受蓄熱電池提供電能進(jìn)行轉(zhuǎn)動。

在上述的光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器中，所述熱管采用波紋彈性軟管。

熱管為波紋彈性軟管，其角度任意調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了集熱體的擺動，同時也不影響熱管的正常傳熱工作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器的優(yōu)點(diǎn)具有以下幾點(diǎn)：

1、本光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器既能降低儲熱水箱水溫的散失，又能提高其加熱效果。

2、本光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器利用太陽能光電板和蓄電池，在斷電時，還是能實(shí)現(xiàn)儲熱水箱的上水及加熱。

3、本光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器中擺動裝置的設(shè)置，提高了集熱管的集熱效果，間接提高了儲熱水箱內(nèi)水的溫度。

附圖說明

圖1是本光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器中的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器中太陽能集熱系統(tǒng)的剖視圖。

圖中，1、集熱體；2、透明蓋板；3、凹槽；4、集熱管；5、吸熱片；6、液氣分離箱；7、儲熱水箱；8、進(jìn)水箱；9、冷凝管；10、下降管一；11、出液管；12、三通管；13、換熱管；14、熱管；15、下降管二；16、進(jìn)水管；17、出水管；18、水泵；19、太陽能光電板；20、蓄電池；21、輸出管；22、底座；23、支架；24、轉(zhuǎn)動軸；25、驅(qū)動電機(jī)；26、齒輪一；27、齒輪二。

具體實(shí)施方式

以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。

如圖1、圖2所示，本光電結(jié)合的低熱損太陽能熱水器，包括太陽能集熱系統(tǒng)、儲熱系統(tǒng)和進(jìn)水箱8，太陽能集熱系統(tǒng)和儲熱系統(tǒng)之間通過熱管14相連,太陽能集熱系統(tǒng)包括方形集熱體1和透明蓋板2，集熱體1上端開有凹槽3，凹槽3底部設(shè)有集熱管4和吸熱片5，集熱管4為U形結(jié)構(gòu)，集熱管4的兩端部均連接于熱管14上，吸熱片5上具有若干與集熱管4下端相互匹配的弧形結(jié)構(gòu)，且集熱管4與吸熱片5為一體成型，提高了吸熱片5對集熱管4的熱傳遞，加速了集熱管4的升溫。吸熱翅片的表面采用磁控濺射氮氧化鈦或電鍍黑鉻的太陽能選擇性吸收涂層，透明蓋板2采用低鐵、布紋、鋼化玻璃?？墒沟梦鼰岢崞奈鼰崧蔬_(dá)到95％±2％，發(fā)射率低于8％，性能穩(wěn)定；利用透明蓋板2的高透光率和布紋漫反射使得透明蓋板2與吸熱翅片之間形成溫室效應(yīng)，提高了集熱效率，另外還加強(qiáng)了透明蓋板2的強(qiáng)度。

熱管14中間段設(shè)有液氣分離箱6，儲熱系統(tǒng)包括儲熱水箱7和進(jìn)水箱8，儲熱水箱7內(nèi)具有螺旋結(jié)構(gòu)的冷凝管9，冷凝管9的上端與伸入儲熱水箱7的熱管14相連通，冷凝管9的下端伸出儲熱水箱7且連接有導(dǎo)流冷凝液的下降管一10，液氣分離箱6下端連接有出液管11，下降管一10和出液管11之間設(shè)有Y形三通管12，下降管一10和出液管11分別連接與Y形三通管12上端口，Y形三通管12下端口連接有螺旋結(jié)構(gòu)的換熱管13，換熱管13設(shè)于進(jìn)水箱8內(nèi)，且換熱管13下端出水口連接有伸出進(jìn)水箱8下端的下降管二15，下降管二15下端與集熱管4想通，進(jìn)水箱8上還連接有進(jìn)水管16和出水管17，出水管17另外一端與儲熱水箱7連通，出水管17中間還設(shè)有水泵18，儲熱水箱7上還設(shè)有熱水輸出管21。

方形集熱體1外側(cè)還設(shè)有太陽能光電板19和用于儲存電量的蓄電池20，蓄電池20與太陽能光電板19通過導(dǎo)線相連，太陽能光電板19產(chǎn)生的電能直接存于蓄電池20內(nèi)，蓄電池20與水泵18通過導(dǎo)線相連，利用蓄電池20可控制水泵18啟動，向儲熱水箱7注水。其中蓄電池20外側(cè)還包裹有與外界隔離的防水絕緣殼體，避免其暴露在外界空氣中，產(chǎn)生漏電等非正?，F(xiàn)象，提高其使用壽命。

太陽能集熱系統(tǒng)下端還設(shè)有擺動裝置，擺動裝置包括底座22和支架23，集熱體1下端固定有轉(zhuǎn)動軸24，轉(zhuǎn)動軸24通過軸承連接于支架23上，底座22上具有驅(qū)動電機(jī)25，驅(qū)動電機(jī)25的輸出軸上具有齒輪一26，轉(zhuǎn)動軸24上具有與齒輪一26相互嚙合的齒輪二27。通過驅(qū)動電機(jī)25的轉(zhuǎn)動帶動齒輪一26轉(zhuǎn)動，齒輪一26的轉(zhuǎn)動會帶動與其相互嚙合的齒輪二27，齒輪二27的轉(zhuǎn)動會間接帶動集熱體1的轉(zhuǎn)動，改變?nèi)展鈱μ柲芗療嵯到y(tǒng)的照射角度，提高集熱效果。另外驅(qū)動電機(jī)25也可以受蓄熱電池提供電能進(jìn)行轉(zhuǎn)動。太陽能集熱系統(tǒng)上設(shè)有感光器，通過感光器和擺動裝置的配合使用，能使得太陽能集熱系統(tǒng)受照射率最大。熱管14采用波紋彈性軟管。熱管14為波紋彈性軟管，其角度任意調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了集熱體1的擺動，同時也不影響熱管14的正常傳熱工作。

具體工作原理：首先通過擺動裝置使得太陽能集熱系統(tǒng)受到太陽的光照最大，任何集熱管4的吸熱會使其內(nèi)部的介質(zhì)會蒸發(fā)，然后蒸發(fā)的介質(zhì)通過熱管14進(jìn)入儲熱水箱7內(nèi)的冷凝管9。其中蒸發(fā)后的蒸汽介質(zhì)會經(jīng)過熱管14的液氣分離箱6，位于液氣分離箱6上端的蒸汽介質(zhì)有一部分會液化，該段液化的介質(zhì)會流入液氣分離箱6，再從出液管11進(jìn)入三通管12，另外成功進(jìn)入冷凝管9時，蒸汽介質(zhì)會將其熱量被轉(zhuǎn)換至儲熱水箱7內(nèi)的水，然后自身再發(fā)生液化，最后再通過下降管一10流進(jìn)三通管12。兩批液化的介質(zhì)通過三通管12進(jìn)入換熱管13，而換熱管13位于進(jìn)水箱8，會將液體介質(zhì)剩余的熱量再轉(zhuǎn)換至進(jìn)水箱8內(nèi)的水，使得進(jìn)水箱8內(nèi)的水得到一定的加熱，縮短了水進(jìn)入儲熱水箱7加熱的時間，而太陽能光電板19吸收太陽能后會將電能儲存在蓄電池20內(nèi)，當(dāng)斷電的情況發(fā)生時，通過蓄電池20控制氣泵的啟動，能實(shí)現(xiàn)向儲熱水箱7的上水。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了集熱體1、透明蓋板2、凹槽3、集熱管4、吸熱片5、液氣分離箱6、儲熱水箱7、進(jìn)水箱8、冷凝管9、下降管一10、出液管11、三通管12、換熱管13、熱管14、下降管二15、進(jìn)水管16、出水管17、水泵18、太陽能光電板19、蓄電池20、輸出管21、底座22、支架23、轉(zhuǎn)動軸24、驅(qū)動電機(jī)25、齒輪一26、齒輪二27等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。