換熱式太陽(yáng)能集熱管和換熱式太陽(yáng)能熱水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能熱水器領(lǐng)域，具體的是一種換熱式太陽(yáng)能集熱管，以及安裝有該集熱管的太陽(yáng)能熱水器。
【背景技術(shù)】
[0002]真空集熱管是太陽(yáng)能熱水器的重要部件，現(xiàn)有的真空集熱管通常為杯狀結(jié)構(gòu)，其一端為開(kāi)口端，另一端為封閉端。真空集熱管的管壁為雙層玻璃構(gòu)成，其中內(nèi)層玻璃稱(chēng)為內(nèi)管，內(nèi)管表面涂布有吸收太陽(yáng)光熱量的選擇吸收層，且在雙層玻璃之間為真空，能夠防止內(nèi)管內(nèi)部的熱量散失。
[0003]傳統(tǒng)的太陽(yáng)能熱水器基本包括上部的儲(chǔ)水箱和下部的真空集熱管兩部分，熱水器工作時(shí)，儲(chǔ)水箱以及集熱管的內(nèi)管內(nèi)部均存儲(chǔ)有水，當(dāng)太陽(yáng)光照射到集熱管時(shí)，選擇吸收層充分吸收太陽(yáng)光熱量并且通過(guò)熱傳遞使內(nèi)管內(nèi)部的水溫度上升。高溫水密度會(huì)變低，這導(dǎo)致集熱管內(nèi)靠近受光面的熱水上浮，并流入上部的儲(chǔ)水箱，而儲(chǔ)水箱中的低溫水則流回集熱管，如此形成溫差循環(huán)，最終使熱水器中的水可以加熱到較高溫度。
[0004]然而，采用上述設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能熱水器，由于集熱管的內(nèi)管管腔與儲(chǔ)水箱內(nèi)的空間相互連通，導(dǎo)致真空集熱管中只能使用水作為傳熱介質(zhì)，這就限制了太陽(yáng)能熱水器應(yīng)用，例如太陽(yáng)能熱水器在寒冷地區(qū)使用時(shí)，集熱管內(nèi)的水容易結(jié)冰導(dǎo)致集熱管炸裂。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是:提供一種換熱式太陽(yáng)能集熱管，其內(nèi)部的換熱介質(zhì)可以與儲(chǔ)水箱內(nèi)的水獨(dú)立存儲(chǔ)，不會(huì)發(fā)生混合，因此可以在集熱管中任意選擇合適的換熱介質(zhì)。
[0006]本實(shí)用新型所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是:提供一種采用上述換熱式太陽(yáng)能集熱管的太陽(yáng)能熱水器，其集熱管內(nèi)部的換熱介質(zhì)可以與儲(chǔ)水箱內(nèi)的水獨(dú)立存儲(chǔ)，不會(huì)發(fā)生混合，因此可以在集熱管中任意選擇合適的換熱介質(zhì)。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]換熱式太陽(yáng)能集熱管，包括杯狀結(jié)構(gòu)的真空集熱管，所述真空集熱管一端封閉，另一端為集熱管開(kāi)口端，真空集熱管內(nèi)管以內(nèi)的空間為集熱管腔，還包括杯狀結(jié)構(gòu)的傳熱體，所述傳熱體一端封閉，另一端為傳熱體開(kāi)口端，傳熱體內(nèi)部的空間為傳熱體腔，所述傳熱體開(kāi)口端與集熱管開(kāi)口端相互連接，且集熱管腔和傳熱體腔連通，熱體開(kāi)口端與集熱管開(kāi)口端之間為密封狀態(tài)，所述集熱管腔和傳熱體腔內(nèi)填充有換熱介質(zhì)，所述傳熱體為導(dǎo)熱性材料制成。
[0009]進(jìn)一步的，所述傳熱體開(kāi)口端從集熱管開(kāi)口端插接進(jìn)入集熱管腔，傳熱體開(kāi)口端與集熱管開(kāi)口端之間設(shè)置有第一密封圈。
[0010]換熱式太陽(yáng)能熱水器，包括儲(chǔ)水箱，還包括杯狀結(jié)構(gòu)的真空集熱管，所述真空集熱管一端封閉，另一端為集熱管開(kāi)口端，真空集熱管內(nèi)管以內(nèi)的空間為集熱管腔，還包括杯狀結(jié)構(gòu)的傳熱體，所述傳熱體一端封閉，另一端為傳熱體開(kāi)口端，傳熱體內(nèi)部的空間為傳熱體腔，所述傳熱體開(kāi)口端與集熱管開(kāi)口端相互連接，且集熱管腔和傳熱體腔連通，熱體開(kāi)口端與集熱管開(kāi)口端之間為密封狀態(tài)，所述集熱管腔和傳熱體腔內(nèi)填充有換熱介質(zhì)，所述傳熱體為導(dǎo)熱性材料制成；所述儲(chǔ)水箱開(kāi)設(shè)有集熱管安裝孔，所述傳熱體的封閉端從集熱管安裝孔插入到所述儲(chǔ)水箱內(nèi)部，所述集熱管安裝孔與傳熱體之間為密封狀態(tài)。
[0011]進(jìn)一步的，所述集熱管安裝孔與傳熱體之間為焊接。
[0012]進(jìn)一步的，所述集熱管安裝孔設(shè)置有向外部突出的集熱管安裝管，所述集熱管安裝管開(kāi)口處設(shè)置有第一定位環(huán)，所述傳熱體的側(cè)面設(shè)置有第二定位環(huán)，所述傳熱體依次穿過(guò)第一定位環(huán)的孔、集熱管安裝管和集熱管安裝孔插入到所述儲(chǔ)水箱內(nèi)部，且第二定位環(huán)支撐在第一定位環(huán)上，在集熱管安裝管、第二定位環(huán)和傳熱體外壁之間設(shè)置有第二密封圈。
[0013]進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)水箱外包裹有保溫層。
[0014]進(jìn)一步的，所述傳熱體為鋁合金、不銹鋼或銅材料制成。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的換熱式太陽(yáng)能集熱管和熱水器，在真空集熱管的開(kāi)口端設(shè)置傳熱體，使集熱管內(nèi)部的換熱介質(zhì)在傳熱體和集熱管內(nèi)部的空腔中實(shí)現(xiàn)溫差循環(huán)，換熱介質(zhì)的熱量可以通過(guò)傳熱體傳遞給熱水器儲(chǔ)水箱內(nèi)的水，傳熱介質(zhì)和水獨(dú)立存儲(chǔ)，不會(huì)發(fā)生混合，因此可以在集熱管中任意選擇合適的換熱介質(zhì)。而且熱水器儲(chǔ)水箱中的水可以是承壓運(yùn)行，不會(huì)引起集熱管破裂，即使單個(gè)的集熱管損壞，也不會(huì)引起儲(chǔ)水箱中的水泄漏，熱水器還可以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的換熱式太陽(yáng)能集熱管一種實(shí)施例的示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的換熱式太陽(yáng)能熱水器一種實(shí)施例的示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的換熱式太陽(yáng)能熱水器，其集熱管與儲(chǔ)水箱連接方式的一種實(shí)施例示意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型的換熱式太陽(yáng)能熱水器，其集熱管與儲(chǔ)水箱連接方式的另一種實(shí)施例不意圖；
[0020]圖中部件附圖標(biāo)記為:儲(chǔ)水箱1、保溫層11、集熱管安裝孔12、集熱管安裝管121、第一定位環(huán)122、換熱式太陽(yáng)能集熱管2、真空集熱管21、集熱管開(kāi)口端210、集熱管腔211、第一密封圈212、傳熱體22、傳熱體開(kāi)口端220、傳熱體腔221、第二密封圈222、第二定位環(huán)223。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明:
[0022]換熱式太陽(yáng)能集熱管，包括杯狀結(jié)構(gòu)的真空集熱管21，所述真空集熱管21 —端封閉，另一端為集熱管開(kāi)口端210，真空集熱管21內(nèi)管以內(nèi)的空間為集熱管腔211，還包括杯狀結(jié)構(gòu)的傳熱體22，所述傳熱體22 —端封閉，另一端為傳熱體開(kāi)口端220，傳熱體22內(nèi)部的空間為傳熱體腔221，所述傳熱體開(kāi)口端220與集熱管開(kāi)口端210相互連接，且集熱管腔211和傳熱體腔221連通，熱體開(kāi)口端220與集熱管開(kāi)口端210之間為密封狀態(tài)，所述集熱管腔211和傳熱體腔221內(nèi)填充有換熱介質(zhì)，所述傳熱體22為導(dǎo)熱性材料制成。
[0023]如圖1所示，本換熱式太陽(yáng)能集熱管，包括杯狀結(jié)構(gòu)的真空集熱管21，所述真空集熱管21可以是像傳統(tǒng)真空集熱管一樣具有內(nèi)管和外管，內(nèi)管表面涂布有選擇吸收層用于吸收太陽(yáng)光熱量，內(nèi)管和外管之間為真空可以防止內(nèi)管內(nèi)部熱量散失。
[0024]其改進(jìn)點(diǎn)在于，還包括杯狀結(jié)構(gòu)的傳熱體22，且傳熱體開(kāi)口端220與集熱管開(kāi)口端210相互連接，連接處為密封狀態(tài)。使傳熱體22真空集熱管21內(nèi)管內(nèi)部的空間相互連通，存儲(chǔ)在內(nèi)部的換熱介質(zhì)可以在集熱管腔211和傳熱體腔221內(nèi)獨(dú)立循環(huán)流動(dòng)，而不會(huì)像傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱水器一樣流進(jìn)儲(chǔ)水箱中，因此可以根據(jù)需要任意選擇合適的傳熱介質(zhì)，例如在天氣寒冷的地方可以選用結(jié)冰點(diǎn)更低的防凍液做為傳熱介質(zhì)，又例如在集熱管中填充高溫時(shí)不會(huì)產(chǎn)生水垢的傳熱介質(zhì)。
[0025]在集熱管腔211和傳熱體腔221內(nèi)部填充傳熱介質(zhì)的方法可以是，例如將真空集熱管21和傳熱體22同時(shí)浸入裝滿傳熱介質(zhì)的容器中，再將真空集熱管21的集熱管開(kāi)口端210和傳熱體22的傳熱體開(kāi)口端220相互連接。
[0026]傳熱體22采用導(dǎo)熱性材料制成，即是選用導(dǎo)熱性良好的材料，例如可以是鋁合金、銅、不銹鋼、導(dǎo)熱性塑料等。集熱管21內(nèi)的高溫傳熱介質(zhì)可以將熱量從傳熱體22傳遞到外部。
[0027]例如圖2所示，當(dāng)傳熱體22安裝到太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水箱1內(nèi)部時(shí)，太陽(yáng)光照射到真空集熱管21，選擇吸收層吸收太陽(yáng)光熱量，并且傳遞到真空集熱管21內(nèi)管內(nèi)的傳熱介質(zhì)，傳熱介質(zhì)吸熱后溫度上升，密度變小，開(kāi)始上浮，上浮的高溫傳熱介質(zhì)到達(dá)上部的傳熱體腔221中，熱量從導(dǎo)熱性的傳熱體22向外傳遞到儲(chǔ)水箱中的水，使水被加熱，同時(shí)傳熱體22內(nèi)的傳熱介質(zhì)溫度降低，密度變大開(kāi)始下沉，再次進(jìn)入集熱管腔211被加熱。這樣集熱管腔211和傳熱體腔221內(nèi)部的傳熱介質(zhì)實(shí)現(xiàn)溫差循環(huán)，而儲(chǔ)水箱中的低溫水被加熱成高溫水。
[0028]又例