CN2434622Y - 高效平板凹槽型太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

高效平板凹槽型真空太阳能热水器,它的特征是在一组玻璃凹槽上封盖一层薄玻璃板,并镀有铝－氮/铝太阳能选择性吸收涂层,被放置在矩形玻璃外罩真空中,组成太阳能吸收薄板,在吸收薄板上方有水嘴***保温水箱中,凹槽中水与水箱中水形成热对流,本型热水器比现市场上真空管热水器的吸热涂层面积多73%,即在同样光照下,本型比真空管型多生产73%的热水。在制造工艺上,主要部件都可用模具热压成形,工艺简单,适于大规模生产。

Description

高效平板凹槽型太阳能热水器

本实用新型涉及的是太阳能热水器，更具体的说是一种高效平板凹槽型太阳能热水器．

当前太阳能热水器种类很多，平板闷晒型，真空管集热型和真空热管型，当前市场上的产品多为清华大学太阳能电子厂研制的真空管集热器；另一类以北京太阳能研究所为代表的热管式真空管集热型的产品，但市场上产品相对较少，价格相对较高是原因之一。

真空管集热型具有较高的集热性能，但存在着工艺较复杂，工艺设备昂贵，一次性投资大等问题，但最主要的缺点是内管上的吸热涂层仅占整块漫反射板面积的50％，集热管之间要有30毫米的距离，这是因为通向保温水箱管孔不能再密集造成的。再者同样的面积曲面不如平面透光性好，吸热效率也不如平面高；以北京太阳能研究所为代表的热管型太阳能集热器，其优点是热传导快，但不足是要用大量紫铜或其他金属，热管本身就是一种工艺较复杂的高真空产品，为了保证热管所处外罩管的真空密封性，又必须使外罩管玻璃与金属热管封接在一起，要使长期处于温差变化很大的各种环境中，保持金属与玻璃封接的密封性，长时间无裂隙漏气谈何容易，这种工艺复杂、难度大，又要消耗大量铜材，势必造成产品的高成本，其产品难推广，也许这正是产品在市场上很少看到的原因。另一点也应该指出，同样，热管型太阳能集热器也存在着在整块漫反射板面积上，有效吸热面积占有率低的缺陷。

本实用新型的目的，针对上述太阳能热水器的不足，提供一种吸热效率高，工艺相对简单，全玻璃，适合用模具热压型，可大规模生产的新型廉价太阳能热水器。

本实用新型方案可采用一下措施来实现。

在一块长方形的玻璃板上，用摸具热压成形制造出多条长方形凹槽，在长方形凹槽板上面封盖一层薄玻璃板，组成中间有多条方形孔道的薄矩形体，在薄矩形体上面镀有渐变铝一氮/铝太阳能选择性吸热涂层。在薄矩形体两端封接上各槽都相通的公共水咀；或者把一端各方形槽孔道封死，并封接上定位块，只在另一瑞封接上公共水咀(如图一所示)。为了使薄矩形体处于真空中，做一个稍大的矩形外罩，在两端与水咀或定位块封接在一起，使处于外罩中的薄矩形体成为悬在真空中状态。考虑到大气压力的破坏性和玻璃外罩又不能太厚，所以薄矩形体也不能太宽，10厘米宽为宜。在玻璃外罩的下部封接上定位块，上端水咀插进处于上方的保温水箱中，水箱与水咀之间用硅橡胶圈密封。若是想用水箱接外管道热循环，下端的水咀与玻璃外罩封接在一起，此时通过两端的水咀来定位在漫反射板上。

下面结合附图进一步详细说明本实用新型。

图1是本实用新型的主要示意图。

其中：1、水咀，2、凹槽，3、凹槽盖板，4、矩形外罩，5、玻璃外罩与薄矩形体之间定位块，6、玻璃外罩定位块。

图2是本实用新型图1的断面图

其中：7、薄矩形体断面，8、玻璃外罩断面。

图3是本实用新型各单元装配在一起的整体示意图。

其中：9、矩形外罩***棒，10、硬橡胶***，11、漫反射板边框，12、薄矩形板吸热单元，13、水咀水箱密封圈，14、保温水箱，15、溢水孔，16、进水孔，17、保温材料，18、放水孔，19、支架，20、镀锌漫反射板。

水箱中的水流入各薄矩形体槽2等中(图1所示是一端有水咀情况)，薄矩形体上盖玻璃扳上镀有渐变铝一氮/铝太阳能选择性吸热涂层并处于真空之中，射入到吸热涂层上的太阳光热基本上是不可逆的(一小部分被幅射掉)，槽中水受热后与保温水箱14中的水形成热对流，最后使整个保温水箱14中的水受到加热，直到水箱中的水沸腾，蒸气从溢水孔15中流出。

按照本实用新型，若矩形外罩宽度110毫米，长度为1100毫米，在漫反射板宽度为900毫米上可放置8个薄矩形板单元，吸热涂层面积为9152厘米²，在同样宽度上，漫反射板上面仅放入同样长度的12条真空吸热管，其吸热涂层面积为5280厘米²，本实用新型吸热涂层面积比真空管型吸热涂层面积多73.3％，也就是说，在同样的光照和同样漫反射板面积上，本实用新型比目前市场上的真空管热水器多生产73.3％同样温度的热水。若从上9点至下午4点来计算，若太阳能的平均功率为750瓦/米²，本实用新型方案在理论上可计算出每平方米可生产从20℃升至60℃的热水106公斤，开水为53公斤。

还应该指出，本实用新型吸热诸元全为玻璃，而且为矩形槽，可以采用简单摸具热压成形，生产工艺比真空吸热管工艺简单，适合大规模机械化生产，成本将大幅度降低。

对保温水箱，支架等现有技术不再赘述。

Claims (5)

1、一种高效平面凹槽型太阳能热水器，包括保温水箱，全玻璃高效平面凹槽型太阳能吸热薄矩形体单元，以及漫反射板，硬橡胶薄矩形体***，本实用新型的特征是在矩形玻璃外罩真空中，放置一个有多条盛水平板凹槽(2)的上面，封接着一层带有吸收太阳能的镀膜玻璃薄板(3)，组成有多条盛水矩形孔道的吸热薄矩形体，底部被密封后的定位块(5)与矩形玻璃外罩(4)底部封接在一起，在上部与公共水咀(1)的底部与矩形玻璃外罩封接在一起，公共水咀(1)***保温水箱(6)中，并由硅橡胶圈来密封。

2、根椐权利要求1所述，平板凹槽型太阳能热水器，其特征是在多条水凹槽(2)的上面，封接了一层带有吸收太阳能镀膜的玻璃板(3)。

3、根椐权利要求1或2所述，平板凹槽型太阳能热水器，其特征是在多条盛水矩形槽公用一个水咀***上方的保温水箱中，公用水咀与保温水箱之间用硅橡胶圈来密封。

4、根椐权利要求1或2所述，平板凹槽型太阳能热水器，其特征是矩形玻璃外罩(4)与上部与多槽共公水咀(1)的底部封接在一起；矩形玻璃外罩(4)底部与多槽薄矩形体(5)的定位块封接在一起，使多槽薄矩形体定位在矩形玻璃外罩(4)的中间。

5、根椐权利要求1或2所述，平板板凹槽型太阳能热水器，其特征是矩形玻璃外罩下部的定位块(6)***硬橡胶***孔(2)中。

Images