CN102767914A - 一种太阳能热水器 - Google Patents

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张建
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Abstract

本发明公开了一种太阳能热水器，包括水箱,还包括至少一个聚光镜以及储热板，所述聚光镜设置在水箱的箱体的上端面，所述储热板位于聚光镜下方并将水箱分隔为聚光加热区和储水区，储热板为高容量热储能复合材料构件，储热板靠近储水区的端面上连接有至少一根导热棒，所述水箱内部还设有可将储水区分隔为热水区和冷水区的分隔板，所述热水区和冷水区间设有连接通道。本发明通过在水箱的箱体的上端面设置聚光镜，聚光镜可有效地将太阳直射辐射聚焦到可将太阳能转换成热能的储热板，并可防止太阳散射辐射能量的损失，并通过储热板将热能传递到水箱储水区内，将储水区内的水加热，从而提高太阳能热水器的聚焦集热效率。

Description

一种太阳能热水器
技术领域
本发明涉及一种热水器，特别涉及一种太阳能热水器。
背景技术
太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。
现有太阳能热水器由透光镜、储热材料和水箱及其附件组成，其主要的工作原理是：使用透光镜将太阳光聚焦到储热材料上，将太阳能转换成为热能，并通过热传递方式将热能传递到水，使冷水吸热变成热水，并利用热水上浮冷水下沉的原理，使水在水箱内产生微循环而达到所需热水。采用透光镜聚焦方式的太阳能热水器存在对太阳光强度要求高和聚焦集热效率等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高聚焦集热效率的太阳能热水器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能热水器，包括水箱,还包括至少一个聚光镜以及储热板，所述聚光镜设置在水箱的上端面，所述储热板位于聚光镜下方并将水箱分隔为聚光加热区和储水区，储热板为高容量热储能复合材料构件。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述储热板靠近储水区的端面上连接有至少一根导热棒。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述水箱内还设有可将储水区分隔为热水区和冷水区的分隔板，所述热水区和冷水区间设有连接通道。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述聚光镜为菲涅尔聚光镜。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述水箱为真空箱，水箱的内层填充有保温物质。
本发明的有益效果：本发明通过在水箱的箱体的上端面设置聚光镜，聚光镜可有效地将太阳直射辐射聚焦到可将太阳能转换成热能的储热板上，并可防止太阳散射辐射能量的损失，并通过储热板将热能传递到水箱储水区内，将储水区内的水加热，从而提高太阳能热水器的聚焦集热效率。
本发明可广泛适用到太阳能热水器中。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
参照图1，一种太阳能热水器，包括水箱1,还包括至少一个聚光镜5以及储热板6，所述聚光镜5设置在水箱1的上端面，所述储热板6位于聚光镜5下方并将水箱1分隔为聚光加热区和储水区，储热板6为高容量热储能复合材料构件，通过在水箱1箱体端面设置聚光镜5，聚光镜5可有效地将太阳光聚焦到可将太阳能转换成热能储热板6上，该高效储热材料为稀土高温热超导及储能相变材料，由以下质量份数的原料均匀混合后干压而成：480-520份的氯化石蜡、80-120份的金属化合物、380-420份的非金属添加剂、3800-4200份的石墨。该高容量热储能复合材料具有以下优点：1、储热密度大，能够通过相变在恒温条件下吸收或释放大量的热能；2、稳定性好，不易发生离析现象；3、无毒、无腐蚀、不易燃易爆，且价格较低廉；4、导热系数大，能量可以及时的储存或取出，导热系数可以达到610-617 W/m·K；5、不同状态间转化时，材料体积变化小；6、具有合适的使用温度；7、生产成本低。
储热板6能高效地将热量储存起来，可防止太阳散射辐射能量的损失，并通过储热板将热能传递到水箱储水区内，将储水区内的水加热，从而提高太阳能热水器的聚焦集热效率。
作为本发明优选的实施方式，所述储热板6靠近储水区的端面上连接有至少一根导热棒7，可通过设置多根导热棒7，增大与水的接触面积，加快水加热的速度，提高太阳能热水器的工作效率。
作为本发明优选的实施方式，所述水箱1内还设有可将储水区分隔为热水区3和冷水区2的分隔板4，所述热水区3和冷水区2间设有连接通道8，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水在水箱内产生微循环而达到所需热水，可通过连接通道8将冷水区2的冷水输送到热水区3进行加热，可将热水区3的热水输送到冷水区3，使其温度一起上升，加快水加热的速度。
作为本发明优选的实施方式，所述聚光镜5为菲涅尔聚光镜，菲涅尔聚光镜可减少太阳光的太阳能损失，使太阳能能几乎无损地在储热板6中被转化为热能。
作为本发明优选的实施方式，所述水箱1为真空箱，水箱1的内层填充有保温物质9，保温物质9为本领域技术人员所熟识的泡沫塑料、矿物棉制品等绝热制品。保温物质9可防止太阳能热水器在工作时，热能向空气扩散，减少能量的损耗，也可在太阳能热水器停止工作后，保证水箱1内的水温能缓慢下降，以便可使用水箱1内的热水。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种太阳能热水器，包括水箱（1）,其特征在于：还包括至少一个聚光镜（5）以及储热板（6），所述聚光镜（5）设置在水箱（1）的上端面，所述储热板（6）位于聚光镜（5）下方并将水箱（1）分隔为聚光加热区和储水区，所述储热板（6）为高容量热储能复合材料构件。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于：所述储热板（6）靠近储水区的端面上连接有至少一根导热棒（7）。
3.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于：所述水箱（1）内还设有可将储水区分隔为热水区（3）和冷水区（2）的分隔板（4），所述热水区（3）和冷水区（2）间设有连接通道（8）。
4.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于：所述聚光镜（5）为菲涅尔聚光镜。
5.根据权利要求1或3所述的太阳能热水器，其特征在于：所述水箱（1）为真空箱，水箱（1）的内层填充有保温物质（9）。
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