本發(fā)明是太陽能光熱領(lǐng)域一種陽臺(tái)水箱落地式太陽能熱水器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有多層住宅、別墅、農(nóng)房陽臺(tái)安裝的太陽能熱水器，存在的主要問題是：

1、水箱無法落地，壁掛式太陽能熱水器水箱只能就近安裝在高于集熱器的位置，因水箱在高處，安裝、維修難，對(duì)室內(nèi)外形象影響極大。

2、依靠水箱單獨(dú)儲(chǔ)熱，所需配置的水箱容積、體積大而且重，無論是安裝在室內(nèi)還是裝在室外，都難以真正實(shí)現(xiàn)太陽能熱水器與陽臺(tái)一體化。

3、采用平板類集熱器，集熱效率受平板集熱器非真空保溫影響大、熱損大，低輻照太陽能無法收集，集熱效率隨水箱水溫升高而降低，平均集熱效率不高，冬季最需要熱能時(shí)集熱效率低于真空管集熱器。

4、必須用防凍液做導(dǎo)熱工質(zhì)，防凍液導(dǎo)熱性能低于水，易揮發(fā)導(dǎo)致缺液，易老化、變質(zhì)，需要每2年左右換一次，換液難，優(yōu)質(zhì)無毒防凍液售價(jià)高，購液和換液服務(wù)費(fèi)都成為用戶很大的負(fù)擔(dān)。

5、從室外安裝，安裝、維修都存在很大的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種陽臺(tái)水箱落地式太陽能熱水器，有水箱落地式和窗式兩種組合方式和安裝方法，可系統(tǒng)解決上述問題，本發(fā)明的解決方案是：

1.采用真空保溫、導(dǎo)熱工質(zhì)進(jìn)出口在真空管兩端的液管式真空管集熱器，將集熱器與水箱并列，組成水箱落地式和窗式太陽能熱水器。

2.設(shè)置儲(chǔ)液箱，向循環(huán)集熱系統(tǒng)提供導(dǎo)熱工質(zhì)，確保自然循環(huán)集熱系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

3.將相變蓄熱器裝在真空管內(nèi)，通過配置合適的相變蓄熱參數(shù)，使集熱時(shí)水箱蓄熱在先，相變蓄熱器蓄熱在后，用熱時(shí)相變蓄熱器釋熱在先，可優(yōu)先使用相變蓄熱器內(nèi)熱能，在確?？們?chǔ)容量更大的前提下，水箱容積、體積、重量可縮小一倍以上，為熱水器隱蔽安裝和減少水箱對(duì)室內(nèi)的影響創(chuàng)造條件。

4.在集熱器上部設(shè)置排氣管，自動(dòng)排出循環(huán)集熱系統(tǒng)內(nèi)氣體，確保循環(huán)系統(tǒng)暢通。

5.由于集熱器真空保溫，水箱在室內(nèi)緊靠集熱器，通過自然循環(huán)可解決防凍問題，為用水做導(dǎo)熱工質(zhì)創(chuàng)造了條件，在儲(chǔ)液箱內(nèi)放置長效除垢、阻垢劑和流道保護(hù)劑，達(dá)到用水做導(dǎo)熱工質(zhì)的目的。

6.熱水器從室內(nèi)安裝，可消除安裝、維修和集熱器、水箱因支架松動(dòng)墜落等安全隱患。

本發(fā)明由集熱器1、儲(chǔ)熱水箱2、換熱器3、儲(chǔ)液箱4、排氣管5、取熱器6組成，其特征是：集熱器1上端通過換熱器3與集熱器1下端連通，儲(chǔ)液箱4裝在高于集熱器1的位置，通過液管與集熱器1和換熱器3組成的循環(huán)集熱系統(tǒng)連通，排氣管5安裝在集熱器1上端接口上，取熱器(6)裝在儲(chǔ)熱水箱(2)內(nèi)上部并浸泡在熱水中。

集熱器1種類有液管式真空管集熱器和U形管、熱管真空管集熱器，其中液管式真空管集熱器有相變蓄熱和非相變蓄熱液管式真空管集熱器兩種，相變蓄熱器8裝在真空管7內(nèi)，導(dǎo)熱液管9從真空管7和相變蓄熱器8中心穿過，與兩端聯(lián)箱連通；集熱器1可橫排、豎排，可串聯(lián)、可并聯(lián)、可坡面安裝、可壁掛，采用相變蓄熱液管式真空管集熱器1與儲(chǔ)熱水箱2組成的熱水器，水箱容積、體積、重量都可減小一倍以上。

儲(chǔ)熱水箱2種類有承壓式水箱和非承式水箱，不銹鋼內(nèi)膽、搪瓷內(nèi)膽、高分子塑膠內(nèi)膽水箱都適用，水箱造型可多樣，采用非承壓水箱，內(nèi)置取熱器6，可達(dá)到熱水承壓輸出的目的。

換熱器3安裝在儲(chǔ)熱水箱2內(nèi)，與集熱器1組成循環(huán)集熱系統(tǒng)，把集熱器1收集的太陽能轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)熱水箱2水中，換熱器3種類有膽中膽換熱器、盤管換熱器、夾套換熱器等，凡適于水箱內(nèi)安裝、循環(huán)阻力小、換熱效率高的換熱器都適用。

儲(chǔ)液箱4是一種儲(chǔ)液容器，安裝在高于集熱器1的水箱內(nèi)或外，用于為二次自然循環(huán)集熱提供所需液位和補(bǔ)充導(dǎo)熱工質(zhì)，并可吸納因熱脹增加的導(dǎo)熱工質(zhì)；儲(chǔ)液箱4內(nèi)可放置長效防腐、阻垢除垢劑。

排氣管5用于排出集熱器1、換熱器3內(nèi)氣體，消除氣堵，不同安裝方式的熱水器對(duì)排氣有不同的要求，因此，排氣管5可根據(jù)需要安裝。

取熱器6安裝在非承壓式儲(chǔ)熱水箱2上部，浸泡在熱水中，用于間接提取儲(chǔ)熱水箱2水中熱能，達(dá)到熱水承壓輸出的目的，如果采用承壓水箱、如果直接利用儲(chǔ)熱水箱2中熱水，則不安裝取熱器6。

真空管7是一種一端開口、另一端有阻熱墻和導(dǎo)熱液管孔的全玻璃真空太陽集熱管，其性能與現(xiàn)有三高管、紫金管相同，并隨技術(shù)發(fā)展而提高。

相變蓄熱器8是一種裝有相變蓄熱材料的高熱導(dǎo)率容器，安裝在真空管7內(nèi)。

導(dǎo)熱液管9是一種具有高效換熱功能的金屬管，與相變蓄熱器8可同體，也可以是緊密結(jié)合的分體。

本發(fā)明的有益效果是：

1、集熱器1真空保溫?zé)釗p小，四季都有很高的集熱效率，無論是南方、北方，都可全天候使用。

2、相變蓄熱與水箱儲(chǔ)熱結(jié)合，同比水箱容積、體積、重量可減少一倍以上，并可根據(jù)水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)熱水器儲(chǔ)熱容量，可解決冬季水溫上不去，夏季易過熱問題。

3、可用水做導(dǎo)熱工質(zhì)，導(dǎo)熱性能更好，可靠性更高，用戶無購液費(fèi)、無換液服務(wù)費(fèi)。

4、非承壓水箱熱水輸出可承壓，可取代昂貴、笨重的搪瓷承壓水箱。

5、熱水器可隱蔽安裝，可真正實(shí)現(xiàn)太陽能熱水器與房屋一體化。

6、安裝、使用、維修都在室內(nèi)，簡單方便，無任何安全隱患。

7、多層住宅、別墅、農(nóng)房陽臺(tái)、屋頂都適用，安裝、使用不受樓層數(shù)量、高度限制。

8、利用熱水器水箱落地式、相變蓄熱、水、電、安裝位置齊備等優(yōu)勢(shì)，可很方便地兼容凈水器、飲水機(jī)功能，組成太陽能熱水、凈水、飲用水一體機(jī)，可同時(shí)提供日常所需熱水、潔凈水和飲用的開水，可 系統(tǒng)解決家庭家用電器種類、數(shù)量太多、占用空間大、安裝位置散亂、安全隱患多、耗能大等一系列問題。

附圖說明

圖1：本發(fā)明液管真空管集熱器型窗式太陽能熱水器原理圖。

圖2：本發(fā)明液管真空管集熱器型水箱落地式太陽能熱水器原理圖。

圖3：本發(fā)明U形管、熱管真空管集熱器型水箱落地式太陽能熱水器原理圖。

圖4：本發(fā)明窗式太陽能熱水器集熱器水平放置后視圖。

圖5：本發(fā)明窗式太陽能熱水器集熱器水平放置側(cè)視圖。

圖6：本發(fā)明窗式太陽能熱水器集熱器垂直放置后視圖。

圖7：本發(fā)明窗式太陽能熱水器集熱器垂置放置側(cè)視圖。

圖8：本發(fā)明水箱落地式太陽能熱水器安裝示意圖1。

圖9：本發(fā)明水箱落地式太陽能熱水器安裝示意圖2。

圖10：本發(fā)明太陽能熱水、凈水、飲用水一體機(jī)示意圖。

圖1～10中編號(hào)：1.集熱器，2.儲(chǔ)熱水箱，3.換熱器，4.儲(chǔ)液箱，5.排氣管，6.取熱器，7.真空管，8.相變蓄熱器，9.導(dǎo)熱液管，10.U形管、熱管真空管集熱器，11.墻體剖視圖，12.陽臺(tái)玻璃窗，13.凈水、飲水機(jī)部分。

具體實(shí)施方式

圖1是本發(fā)明液管真空管集熱器型窗式太陽能熱水器原理圖，圖2是本發(fā)明液管真空管集熱器型水箱落地式太陽能熱水器原理圖，圖1與圖2的差別在于：圖2儲(chǔ)液箱4裝在儲(chǔ)液水箱2內(nèi)，而且可不裝排氣管5。

圖3是本發(fā)明U形管、熱管真空管集熱器型水箱落地式太陽能熱水器原理圖，圖3與圖1、圖2的差別在于圖3采用現(xiàn)有U形管、熱管類真空管集熱器。

圖4～7是本發(fā)明窗式太陽能熱水器外形示意圖，圖中集熱器1可橫排、可豎排，也可坡面放置。

圖8～9是本發(fā)明水箱落地式太陽能熱水器外形示意圖，是眾多實(shí)施例中的一部分，圖中集熱器1可隱蔽安裝在采光窗內(nèi)，也可掛在墻外，儲(chǔ)熱水箱2就近放在室內(nèi)緊靠集熱器1的地面上。

圖10：本發(fā)明太陽能熱水、凈水、飲用水一體機(jī)示意圖，是本發(fā)明眾多實(shí)施例之一，該機(jī)熱水輸出承壓、潔凈水隨時(shí)可取，飲水機(jī)可自動(dòng)上水，全天候供開水，自動(dòng)化程度高，使用簡單、方便、安全，性價(jià)比極高。

本發(fā)明自然循環(huán)集熱原理與過程是：集熱器1吸收的太陽能加熱導(dǎo)熱液管內(nèi)9內(nèi)液體，通過自然循環(huán)經(jīng)換熱器3加熱儲(chǔ)熱水箱2內(nèi)水，當(dāng)儲(chǔ)熱水箱2內(nèi)水溫升高至相變蓄熱器8相變蓄熱值時(shí)，相變蓄熱器8大量蓄熱直至蓄滿，蓄滿后水溫繼續(xù)升高，當(dāng)達(dá)到過熱保護(hù)值時(shí)，自動(dòng)降溫器自動(dòng)降溫，把儲(chǔ)熱水箱2內(nèi) 水溫限制在國標(biāo)規(guī)定范圍內(nèi)。用熱水時(shí)，儲(chǔ)熱水箱2內(nèi)水溫隨兌水或間接取熱而降低，相變蓄熱器8溫度不變，相變蓄熱器8溫度與儲(chǔ)熱水箱2內(nèi)水的溫差越來越大，此時(shí)相變蓄熱器8等同于大功率加熱器，通過自然循環(huán)經(jīng)換熱器3加熱儲(chǔ)熱水箱2內(nèi)水，由于相變蓄熱器8熱釋放終了溫度遠(yuǎn)高于洗浴用40度左右水溫，相變蓄熱器8熱能釋放完畢后，水箱內(nèi)水溫仍很高，相變蓄熱器8內(nèi)熱能可全部優(yōu)先利用。