一種太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種環(huán)路熱管式的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，包括熱利用裝置，所述的熱利用裝置為向用戶提供熱水的熱水輸出設(shè)備，所述熱水輸出設(shè)備包括換熱器，所述換熱器連接自來(lái)水，來(lái)自太陽(yáng)能熱水器的熱水進(jìn)入換熱器中，與自來(lái)水進(jìn)行換熱。本發(fā)明提供一種節(jié)能的環(huán)路熱管式的太陽(yáng)能熱水器，提高太陽(yáng)能的熱利用能力。
【專利說(shuō)明】一種太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽(yáng)能領(lǐng)域，尤其涉及一種具有吸收膜的環(huán)路熱管式太陽(yáng)能熱水器及 其系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人類對(duì)能源的需求量越來(lái)越大。然而煤、石油、天 然氣等傳統(tǒng)能源儲(chǔ)備量不斷減少、日益緊缺，造成價(jià)格的不斷上漲，同時(shí)常規(guī)化石燃料造成 的環(huán)境污染問(wèn)題也愈加嚴(yán)重，這些都大大限制著社會(huì)的發(fā)展和人類生活質(zhì)量的提高。能源 問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)代世界的最突出的問(wèn)題之一。因而尋求新的能源，特別是無(wú)污染的清潔能 源已成為現(xiàn)在人們研究的熱點(diǎn)。太陽(yáng)能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源，而且資源量 巨大，地球表面每年收的太陽(yáng)輻射能總量為1X 1018kW · h，為世界年耗總能量的一萬(wàn)多倍。 世界各國(guó)都已經(jīng)把太陽(yáng)能的利用作為新能源開(kāi)發(fā)的重要一項(xiàng)，我國(guó)政府在《政府工作報(bào)告》 也早已明確提出要積極發(fā)展新能源，其中太陽(yáng)能的利用尤其占據(jù)著突出地位。然而由于太 陽(yáng)輻射到達(dá)地球上的能量密度?。科椒矫准s一千瓦），而且又是不連續(xù)的，這給大規(guī)模的 開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)一定困難。因此，為了廣泛利用太陽(yáng)能，不僅要解決技術(shù)上的問(wèn)題，而且在經(jīng) 濟(jì)上必須能同常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)。太陽(yáng)能的利用主要有光熱轉(zhuǎn)化、光電轉(zhuǎn)化、光化學(xué)轉(zhuǎn)換這三 種形式。相比于太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)和光化學(xué)轉(zhuǎn)換的高昂成本與低的能量轉(zhuǎn)換效率，太陽(yáng)能熱 轉(zhuǎn)化是一種能量轉(zhuǎn)換效率和利用率高而且成本低廉、可在全社會(huì)廣泛推廣的太陽(yáng)能利用方 式。在太陽(yáng)能熱利用裝置中，關(guān)鍵是要將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成熱能，實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的器件稱為 太陽(yáng)能集熱器。
[0003] 無(wú)論哪種形式和結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能集熱器，都要有一個(gè)用來(lái)吸收太陽(yáng)輻射的吸收部 件，該部件吸收表面的熱輻射性能對(duì)集熱器的熱性能起著重要的作用。表征吸收表面熱輻 射性能的物理量是吸收比和熱發(fā)射比，前者表征吸收太陽(yáng)輻射能的能力，后者表征自身溫 度下發(fā)射輻射能的能力。前者越高后者越低，表明吸熱效果最好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種高吸收率的新的環(huán)路熱管式太陽(yáng)能熱水器，尤其是提供一種 環(huán)路熱管式太陽(yáng)能熱水器，提高太陽(yáng)能的工作能力。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種環(huán)路熱管式的太陽(yáng)能熱水器，包 括集熱器、水箱和環(huán)路熱管，其中環(huán)路熱管的蒸發(fā)端設(shè)置在集熱器中，環(huán)路熱管的冷凝端設(shè) 置在水箱中；集熱器吸收太陽(yáng)能的熱量，加熱環(huán)路熱管的蒸發(fā)端，蒸發(fā)端經(jīng)過(guò)循環(huán)進(jìn)入環(huán)路 熱管的冷凝端，冷凝端進(jìn)行放熱，加熱水箱中的水，冷凝端放熱完成后再循環(huán)進(jìn)入熱管的蒸 發(fā)端進(jìn)行加熱。
[0006] 集熱器設(shè)置玻璃真空集熱管，玻璃真空集熱管包括玻璃基管，所述玻璃基管的外 表面覆蓋吸熱層，所述吸熱層從內(nèi)向外依次包括紅外反射涂層、吸熱涂層和減反射涂層，其 中紅外反射涂層、吸熱涂層和減反射涂層的厚度的比例為1:1.5:2 ;所述紅外反射涂層為 Ag ;吸熱涂層從內(nèi)向外依次包括TiAl、Cr、Nb、Zr四層，其中TiAl、Cr、Nb、Zr四層的厚度 比例為1:1. 1:0.84:1. 14 ;減反射涂層從內(nèi)向外依次是AIN、Ti02、1&205、510 2層，其中AIN、 1102、丁&205、510 2層的厚度比例為 0· 9:1:0. 75:1。
[0007] -種太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能熱水器和熱利用裝置，所述太陽(yáng)能熱水器是 前面所提及的太陽(yáng)能熱水器。
[0008] 熱利用裝置為圓弧形封閉式結(jié)構(gòu)的翅片管散熱器，所述散熱器包括上集管、下集 管和連接上集管和下集管的翅片管，所述翅片管包括圓形基管和第一翅片、第二翅片，第一 翅片和第二翅片設(shè)置在基管的外部并且第一翅片和第二翅片的延長(zhǎng)線相交于基管的圓心 所在的基管的中心軸線，第一翅片和第二翅片沿著通過(guò)基管中心軸線的第一平面鏡像對(duì) 稱；所述翅片管包括第三翅片和第四翅片，所述第三翅片、第四翅片沿著第二平面分別與第 一翅片和第二翅片鏡像對(duì)稱，所述第二平面與第一平面垂直而且經(jīng)過(guò)基管的中心軸線；所 述第一翅片和第二翅片之間設(shè)置第一連接片，所述第三翅片和第四翅片之間設(shè)置第二連接 片，第一連接片和第二連接片為圓弧型金屬板；第一翅片、第二翅片與相鄰翅片管的第三翅 片和第四翅片形成空間；所述圓弧形金屬板的圓心所在的中心軸線與基管的中心軸線重 合；所述基管為直管，所述相鄰的基管的中心軸線互相平行；相鄰基管的第一翅片互相平 行；
[0009] 所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，基管 的外半徑為R，沿著基管軸向上的翅片高度H，上述四者的關(guān)系滿足如下公式：Sin(A/2)=

【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)路熱管式的太陽(yáng)能熱水器，包括集熱器、水箱和環(huán)路熱管，其中環(huán)路熱管的蒸 發(fā)端設(shè)置在集熱器中，環(huán)路熱管的冷凝端設(shè)置在水箱中；集熱器吸收太陽(yáng)能的熱量，加熱環(huán) 路熱管的蒸發(fā)端，蒸發(fā)端的工作流體經(jīng)過(guò)循環(huán)進(jìn)入環(huán)路熱管的冷凝端，在冷凝端進(jìn)行放熱， 加熱水箱中的水，在冷凝端放熱完成后再循環(huán)進(jìn)入熱管的蒸發(fā)端進(jìn)行加熱。
2. -種太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽(yáng)能熱水器和熱利用裝置，所述太陽(yáng)能 熱水器是權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征在于所述的熱利用裝置為向用戶 提供熱水的熱水輸出設(shè)備，所述熱水輸出設(shè)備包括換熱器，所述換熱器連接自來(lái)水，來(lái)自太 陽(yáng)能熱水器的熱水進(jìn)入換熱器中，與自來(lái)水進(jìn)行換熱； 所述熱水輸出設(shè)備還包括電加熱棒，當(dāng)熱水輸入設(shè)備輸出的熱水溫度低于第一溫度 時(shí)，電加熱棒啟動(dòng)加熱，并以第一功率進(jìn)行加熱；當(dāng)熱水輸入設(shè)備輸出的熱水溫度低于比第 一溫度低的第二溫度時(shí)，電加熱棒以高于第一功率的第二功率進(jìn)行加熱；當(dāng)熱水輸入設(shè)備 輸出的熱水溫度低于比第二溫度低的第三溫度時(shí)，電加熱棒以高于第二功率的第三功率進(jìn) 行加熱；當(dāng)熱水輸入設(shè)備輸出的熱水溫度低于比第三溫度低的第四溫度時(shí)，電加熱棒以高 于第三功率的第四功率進(jìn)行加熱；當(dāng)熱水輸入設(shè)備輸出的熱水溫度低于比第四溫度低的第 五溫度時(shí)，電加熱棒以高于第四功率的第五功率進(jìn)行加熱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征在于所述輔助加熱設(shè)備設(shè)置在與 太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的管路并聯(lián)設(shè)置，其中與太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的管路連通的輔助加熱設(shè)備 的進(jìn)水管路和出水管路上都設(shè)置閥門，位于進(jìn)水管路和出水管路之間的與輔助加熱設(shè)備并 聯(lián)的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的管路上設(shè)置閥門。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征在于所述集熱器設(shè)置玻璃真 空集熱管，玻璃真空集熱管包括玻璃基管，所述玻璃基管的外表面覆蓋吸熱層，所述吸熱層 從內(nèi)向外依次包括紅外反射涂層、吸熱涂層和減反射涂層，其中紅外反射涂層、吸熱涂層和 減反射涂層的厚度的比例為1:1. 5:2 ;所述紅外反射涂層為Ag ;吸熱涂層從內(nèi)向外依次包 括1141、〇、恥、21'四層，其中1141、〇、恥、21'四層的厚度比例為1:1.1 :0.84:1.14;減反 射涂層從內(nèi)向外依次是AIN、Ti0 2、Ta205、Si02層，其中AIN、Ti02、Ta 205、Si02層的厚度比例 為 0·9:1:0.75:1。
【文檔編號(hào)】F24J2/00GK104061699SQ201410205387
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】尹弘毅, 陳巖, 孫鍥, 辛公明, 張樹(shù)生, 王湛, 鹿曄, 權(quán)威 申請(qǐng)人:山東大學(xué)