專利名稱：空氣太陽(yáng)能兼容型熱管式熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開(kāi)了一種空氣太陽(yáng)能兼容型熱管式熱水器，屬熱管式熱水器技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前各種型號(hào)太陽(yáng)能熱水器的廣泛應(yīng)用，不但給人們的生活帶來(lái)極大的方便，也對(duì)全社會(huì)的節(jié)能減排產(chǎn)生很好的效果。但是，由于我國(guó)地域遼闊，各地的日照強(qiáng)度相差很大，在我國(guó)南方地區(qū)，每年甚至有長(zhǎng)達(dá)個(gè)把多月的梅雨季節(jié)或雨季，其間陰雨連棉，太陽(yáng)能熱水器的使用效果受到很大影響，因此許多家庭雖然裝有太陽(yáng)能熱水器，但還需裝置電熱水器才能滿足日常沐浴需要，這不但占用了寶貴的人居空間，也造成了資材的浪費(fèi)和能耗增加，雖然近年已推出可全天候使用的空氣能熱水器，但由于它的造價(jià)和電耗比太陽(yáng)能熱水器要高很多，放棄了對(duì)太陽(yáng)能的利用，也不是一種很理想的節(jié)能產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種在日照充足的狀態(tài)能利用太陽(yáng)熱能產(chǎn)熱而在缺乏日照的狀態(tài)利用空氣熱能產(chǎn)熱的全天候使用的空氣太陽(yáng)能兼容型熱管式熱水器。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案空氣太陽(yáng)能兼容型熱管式熱水器， 其特征在于包括機(jī)體外殼、支架、置于外殼內(nèi)的集熱板、熱管；貯熱罐、底板、透明玻璃蓋板， 控制器、氣溫傳感器、水溫傳感器、水位傳感器、空氣壓縮泵、置于外殼的進(jìn)氣口、排氣口、進(jìn)氣口電磁閥、排氣口電磁閥。本實(shí)用新型優(yōu)先技術(shù)方案為，在熱管式太陽(yáng)能熱水器吸熱系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加一套空氣熱能循環(huán)系統(tǒng)，在控制器的作用下，達(dá)到一機(jī)兩用的功能，即一套熱管吸熱系統(tǒng)在日照充足狀態(tài)利用太陽(yáng)熱能產(chǎn)熱而在缺乏日照狀態(tài)利用空氣熱能產(chǎn)熱。總之，本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案后，其優(yōu)點(diǎn)在于把熱管式太陽(yáng)能熱水器和空氣能熱水器的優(yōu)點(diǎn)集于一體。在并沒(méi)有增加很多體積和材料附件的前提下達(dá)到了既能夠充分利用太陽(yáng)熱能產(chǎn)熱，又能夠在缺乏日照狀態(tài)下，只要有一定的大氣溫度，就可利用空氣熱能產(chǎn)熱的可全天候使用的空氣太陽(yáng)能兼容型熱管式熱水器。它占用空間小，安裝方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制作成本低，節(jié)能節(jié)材效比高，使用范圍廣，效果好。

圖1、圖2為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括機(jī)體外殼1、集熱板2、熱管3、貯熱罐4、底板 5、透明玻璃蓋板6、控制器7、水溫傳感器8、水位傳感器9、安全閥10、氣溫傳感器11、進(jìn)氣口 12、排氣口 13、進(jìn)氣口電磁閥14、排氣口電磁閥15、空氣壓縮泵16、上水電磁閥17、貯熱罐進(jìn)水口 18、貯熱罐出水口 19、絕熱層20 ；每根熱管包括一個(gè)蒸發(fā)段21 (即吸熱段)和中間絕熱段22及冷凝段23 (即放熱段)、截?zé)崃黧w24、支架25。集熱板2帶有一個(gè)彎曲段2’， 所有的2’都在同一水平面上，形成玻璃蓋板下面幾乎與玻璃蓋板表面一樣大的集熱表面。本實(shí)用新型的工作原理為熱管是一種新型的高效傳熱元件，也是傳熱學(xué)工程領(lǐng)域中的一項(xiàng)新技術(shù)。它將熱力學(xué)卡諾循環(huán)的全過(guò)程聚在一個(gè)密封管器內(nèi)利用毛細(xì)現(xiàn)象和蒸氣壓力差來(lái)實(shí)現(xiàn)輸送熱量的裝置。它由外殼、毛細(xì)結(jié)構(gòu)和載熱流體三部份構(gòu)成，其載熱流體根據(jù)工作溫度不同來(lái)選擇。熱管可分成蒸氣段、絕熱段和冷凝段。實(shí)際應(yīng)用中利用熱管中載熱流體蒸發(fā)——冷凝相變過(guò)程中釋放的潛熱產(chǎn)熱。當(dāng)日照充足狀態(tài)下，穿過(guò)玻璃蓋板6的太陽(yáng)光大部份被集熱板2所吸收(集熱板表面涂有選擇性表面涂料)，部分被集熱板2反射。反射光的那部分能量，或者被彎曲部分吸收，或者被非彎曲部分吸收。這樣集熱板2能夠吸收幾乎全部入射的太陽(yáng)光。收集起來(lái)的太陽(yáng)熱能，再通過(guò)集熱板2與熱管蒸發(fā)段20之間的接觸表面，進(jìn)而傳給熱管中的載熱流體24。于是，載熱流體24被蒸發(fā)，蒸發(fā)了的載熱流體24流向熱管3的冷凝段23，加熱貯熱罐4中的水，而載熱流體24本身也得到冷凝，并沿?zé)峁?的內(nèi)壁再返回到蒸發(fā)段21。如此不段循環(huán)，貯熱罐4中水被加熱。當(dāng)日照缺乏狀態(tài)下，由于熱管3不能被太陽(yáng)光加熱而向貯熱管4輸熱，貯熱罐4中的水溫肯定會(huì)持續(xù)下降，當(dāng)貯熱罐4中的水溫< 60°C時(shí)，控制器7在接收到置于貯熱罐4 的水溫傳感器8傳輸?shù)膮?shù)信號(hào)，并符合置于外殼的氣溫傳感器11傳輸?shù)膮?shù)信號(hào)氣溫 ^ 5°C時(shí)，按預(yù)先設(shè)定的邏輯軟件，控制器7即控制同步開(kāi)啟置于外殼1兩側(cè)的進(jìn)氣口電磁閥14和出氣口電磁閥15、空氣壓縮泵16 (空氣壓縮泵16由市電驅(qū)動(dòng)并受控制器7控制啟閉)，含有一定熱量的空氣被泵16壓縮而源源不段的從外殼1 一側(cè)的進(jìn)氣口 12進(jìn)入外殼1 內(nèi)，再通過(guò)集熱板2表面而流向外殼1另一側(cè)的出氣口 13排出，由于集熱板2豎立部分鉆有孔眼，進(jìn)入的空氣會(huì)通過(guò)孔眼而較均勻的擴(kuò)散流動(dòng)，以擴(kuò)大與集熱板2表面的接觸面，而利于熱交換。在這一流動(dòng)過(guò)程中空氣中的熱量通過(guò)集熱板和熱管蒸發(fā)段21表面而傳遞給載熱流體24，載熱流體24被蒸發(fā)，蒸發(fā)了的載熱流體24流向熱管3的冷凝段23，加熱貯熱罐4中的水，而載熱流體24本身也得到冷凝，并沿?zé)峁?的內(nèi)壁再返回到蒸發(fā)段21，如此不斷循環(huán)，貯熱罐4中的水被逐漸加熱，其熱管加熱過(guò)程與日照狀態(tài)充足時(shí)一樣。貯熱罐4中的水溫被加熱至> 80°C時(shí)，控制器7即自動(dòng)控制同步關(guān)閉，電磁閥14、電磁閥15和泵16，呈待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)啟用沐浴，貯熱罐4中的水位降至預(yù)定下限位置時(shí)，置于貯熱罐4中的水位傳感器9會(huì)向控制器7傳輸參數(shù)信號(hào)，控制器7會(huì)自動(dòng)控制開(kāi)啟上水電磁閥17向貯熱罐4加注冷水，當(dāng)水位溢至上限位置時(shí)，水位傳感器9同樣會(huì)向控制器7傳輸參數(shù)信號(hào)，控制器7也會(huì)自動(dòng)控制關(guān)閉上水電磁閥17中止注水。當(dāng)貯熱罐中的水溫過(guò)高，可能產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象時(shí)， 可從用于排氣溢水的安全閥10排出。由于熱管的單向?qū)嵝?，水平安裝也無(wú)礙，不需要如真空集熱管安裝時(shí)需要一個(gè)較大側(cè)角便于熱水上溢，但為了取得較好的陽(yáng)光直射角度，利用支架25確定機(jī)體不< 10度的側(cè)角。
權(quán)利要求1.空氣太陽(yáng)能兼容型熱管式熱水器，包括機(jī)體外殼(1)、集熱板(2)、熱管(3)、貯熱罐(4)、底板(5)、透明玻璃蓋板(6)、控制器(7)、水溫傳感器(8)、水位傳感器(9)、安全閥 (10)、氣溫傳感器(11)、進(jìn)氣口 (12)、排氣口 (13)、進(jìn)氣口電磁閥(14)、排氣口電磁閥(15)、 空氣壓縮泵(16)、上水電磁閥(17)、貯熱罐進(jìn)水口(18)、貯熱罐出水口(19)、絕熱層(20)、 支架(25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣太陽(yáng)能兼容型熱管式熱水器，其特征在于在熱管式太陽(yáng)能熱水器吸熱系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一套空氣熱能循環(huán)系統(tǒng)在控制器的控制下，達(dá)到一機(jī)兩用的功能，即一套熱管吸熱系統(tǒng)在日照充足狀態(tài)利用太陽(yáng)熱能產(chǎn)熱而在缺乏日照狀態(tài)利用空氣熱能產(chǎn)熱。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種空氣太陽(yáng)能兼容型熱管式熱水器，屬熱管式熱水器技術(shù)領(lǐng)域。包括機(jī)體外殼、支架、置于外殼內(nèi)的集熱板、熱管；貯熱罐、底板、透明玻璃蓋板，控制器、氣溫傳感器、水溫傳感器、水位傳感器、空氣壓縮泵、置于外殼的進(jìn)氣口、排氣口、進(jìn)氣口電磁閥、排氣口電磁閥。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了一種在日照充足狀態(tài)能利用太陽(yáng)熱能產(chǎn)熱而在缺乏日照狀態(tài)利用空氣熱能產(chǎn)熱的可全天候使用的空氣太陽(yáng)能兼容型熱管式熱水器。它占用空間小，安裝方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制作成本低，節(jié)能節(jié)材效比高，使用范圍廣，效果好。
文檔編號(hào)F24J2/00GK202166201SQ201120197979
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者張首鳴 申請(qǐng)人:張首鳴