CN2522796Y - 分体式太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种分体式太阳能热水器，其至少包括水箱和太阳能集热管，所述水箱与太阳能集热管之间设有至少一热管式连接管，该热管式连接管至少由蒸发段、过渡段和冷凝端，至少一太阳能集热管的冷凝端连接于至少一热管式连接管的蒸发段，该热管式连接管的冷凝端连接于所述的水箱。利用本实用新型的简单结构，水箱和太阳能集热管之间可通过热管式连接管自然进行换热循环，达到加热水箱中的水的目的。
Description
所属领域
本实用新型涉及一种太阳能的利用，具体地讲是一种分体式太阳能热水器。
背景技术
随着科技的发展，利用太阳能的技术日益广泛地应用于人们的日常生活中。太阳能热水器即是利用太阳能加热水的一种新型热水器。目前，使用较为广泛的太阳能热水器是将水箱置于真空集热管的上方，真空集热管的冷凝端直接***水箱，构成一体式太阳能热水器。
上述常用的太阳能热水器虽然有效地将太阳能转换为热能，加热水箱中的水，使人们方便地使用热水。但这种太阳能热水器存在有如下缺陷：1、由于必须水箱与真空集热管一体设置，水箱中的水才能采用自然循环进行加热，而真空集热管必须放置于室外才能吸收太阳光产生热能，基于安装及安全考虑，通常是将该一体式太阳能热水器放置于房顶。但由于现代城市中大部分人住楼房，而每幢楼只有住在顶层的居民才有可能利用太阳能热水器，而大部分居民都无法使用。因此，这种放置方式使该太阳能热水器的应用受到了很大的限制。2、由于水箱与真空集热管一体设置，而为增加加热水的效果，一般水箱的体积较大，从而造成该太阳能热水器与建筑结合困难。
为克服上述一体式太阳能热水器的缺陷，在国外普遍使用分体式太阳能热水器。这种太阳能热水器将太阳能集热器与水箱分开设置，太阳能集热器可放置于室外吸收太阳光，而水箱可放置于室内。这样，由于太阳能集热器较为轻便，直接挂于窗外或阳台外即可使用，放置于室内的水箱也有效避免受到外界恶劣条件的影响而损坏的现象。但由于水箱与太阳能集热器分体设置，水箱中的水不能与太阳能集热器进行自然的热交换循环，必须采用强制循环装置才能实现水箱中的水与太阳能集热器的热交换，从而加热水箱中的水。目前该种分体式太阳能热水器是在太阳能集热器的上循环管道上串联一个泵，来强制实现热交换循环。这种方式无疑增加了电能的消耗，另外该泵应在太阳能集热装置与水箱中的水存在温差时，才进行水循环，其工作模式应有一定的控制装置来控制，不可避免地增加了设备的制造、安装和维护成本。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种分体式太阳能热水器，克服上述太阳能热水器的缺陷，利用简单结构，自然进行换热循环，达到加热水箱中的水的目的。
本实用新型的目的是采用如下技术方案来实现的，一种分体式太阳能热水器，其至少包括水箱和太阳能集热管，所述水箱与太阳能集热管之间设有至少一热管式连接管，该热管式连接管至少由蒸发段、过渡段和冷凝端，至少一太阳能集热管的冷凝端连接于至少一热管式连接管的蒸发段，该热管式连接管的冷凝端连接于所述的水箱。
上述热管式连接管的蒸发段和过渡段外可覆设有保温层，其冷凝端伸出于保温层外与所述的水箱连接进行热交换。该覆设有的保温层的热管式连接管的蒸发段可设于一壳体内，构成保温盒。
所述的热管式连接管可设有两个或两个以上连接于所述的水箱的冷凝端，该冷凝端分别通过该热管式连接管的过渡段连接于其蒸发段。本实用新型的热管式连接管的过渡段可为波纹管或可弯曲铜管。
本实用新型的热管式连接管可为两个或两个以上。该两个或两个以上的热管式连接管可相互串联、并联或混联设置。
本实用新型的水箱上可设有连接槽，所述的热管式连接管的冷凝端***该连接槽内，通过导热胶连接导热。
本实用新型的水箱上设有开口，所述的热管式连接管的冷凝端可通过该开口***水箱内，并在该开口处与水箱密封连接。该密封连接可为胶圈密封或金属焊密封。
本实用新型的水箱与热管式连接管的冷凝端之间设有循环换热器，该循环换热器设有与水箱连通的出水口和入水口，热管式连接管的冷凝端和水箱通过该循环换热器换热。
所述热管式连接管的蒸发段可设有连接槽或连接孔，所述的太阳能集热管的冷凝端***该连接槽或连接孔内，与所述的热管式连接管的蒸发段交叉换热。
所述的热管式连接管的蒸发段可穿设于一导热块内，所述太阳能真空管的冷凝端也插设或穿设于该导热块内，通过该导热块与热管式连接管的蒸发段换热，该导热块外设有保温层。
所述的热管式连接管的蒸发段夹设于两导热板间的导热槽中，所述太阳能真空管的冷凝端也插设于该导热板内，通过导热板与热管式连接管的蒸发端换热，该导热板外设有保温层。
本实用新型的效果在于，
其一，由于本实用新型采用热管集管，将太阳能真空管吸收热量传递给水箱，在此过程中不需任何水循环，因此，本实用新型的结构比现有采用泵进行强制循环的更为简单方便。
其二，本实用新型的太阳能集热装置可方便地挂设于室外如窗外，阳台等处，突破了设置于房顶的限制，使居住楼房的居民也能够方便安装和使用，从而极大地增加了太阳能热水器的使用范围。
其三，由于本实用新型在加热过程中，在水箱和太阳能集热管之间没有水管连接，因此，管道不可能存在漏水问题，使用更为可靠。
其四，由于水箱与太阳能集热管之间没有水循环存在，整个装置的管道不会结垢，从而降低了设备的维护成本。
其五，由于本实用新型采用热管式连接管传递由太阳能真空管吸收的热量，该热管集管为非重力热管，可随意摆放而不会影响其传热效率，因此，本实用新型中的太阳能集热管可根据实际情况安装于南墙面，阳台或窗外阳光照射的地方，且其角度不受任何限制，水箱也可放置于高于或低于或与热管式连接管平齐的位置，其传热效果不受任何影响，从而使本实用新型的安装更为方便简单。
其六，由于本实用新型不是通过水循环来换热的，没有任何水管暴露于室外，而放置于室外的热管式连接管内放置的是远没有充满热管式连接管的介质，因此，不会有冻裂现象发生，从而延长了设备的使用寿命，降低了其维修成本。
附图说明
图1 本实用新型实施例1的结构示意图；
图2 本实用新型的一种使用状态示意图；
图3 本实用新型的另一种使用状态示意图；
图4 本实用新型实施例1的另一种结构示意图；
图5 本实用新型实施例1的另一种太阳能集热管与热管式连接管的连接结构示意图；
图6 本实用新型实施例2的结构示意图；
图7 本实用新型实施例3的结构示意图；
图8 本实用新型实施例4的结构示意图；
图9 本实用新型实施例5的结构示意图；
图10 本实用新型实施例6的结构示意图；
图11 本实用新型实施例7的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实用新型其至少包括水箱1和太阳能集热管2，该水箱1与太阳能集热管2之间设有至少一热管式连接管3，该热管式连接管3至少由蒸发段31、过渡段32和冷凝端33构成，至少一太阳能集热管2的冷凝端21连接于至少一热管式连接管3的蒸发段31，该热管式连接管3的冷凝端33连接于所述的水箱1。当太阳光照射于太阳能集热管2时，该太阳能集热管2吸收热量，其热管内的工作介质蒸发向其冷凝端21，通过该冷凝端21将热量传递给热管式连接管3的蒸发段31，加热该蒸发段31内的工作介质，该工作介质受热蒸发通过过渡段32到达其冷凝端33，从而通过该冷凝端33将热量传递给水箱1内的水，从而加热水箱1内的水。
在上述将太阳能转化的热量传递给水箱1中的水的过程中，是利用热管传热原理，不需要任何水循环，因此，本实用新型不存在管道漏水、被冻坏等现象，也无需解决水循环动力的问题，从而简化了结构，并降低了维修成本。
由于本实用新型采用热管式连接管3传递由太阳能集热管2吸收的热量，该热管集管3为非重力热管，可随意摆放而不会影响其传热效率，因此，本实用新型中的太阳能集热管2可根据实际情况安装于南墙面，阳台或窗外阳光照射的地方，且其角度不受任何限制，如图2、图3所示，热管式连接管3可放置于高于或低于水箱1的位置，其传热效果不受任何影响，从而使本实用新型的安装更为方便简单。
为保证太阳能集热管2吸收的热量尽可能地传递给水箱1中的水，减小热量传递中的热损失，如图1所示，所述热管式连接管3的蒸发段31和过渡段32外可覆设有保温层34，其冷凝端33伸出于保温层34外与所述的水箱1连接进行热交换。在本实施例中，进一步，所述的覆设有的保温层34的热管式连接管3的蒸发段31可设于一壳体35内，构成保温盒。
本实用新型中的热管式连接管3可根据实际情况，设有两个或两个以上连接于所述的水箱1的冷凝端33，该多个冷凝端33可分别通过对应的多个过渡段32连接于水箱1。该多个过渡段32在热管式连接管3上的设置位置可根据使用要求设于连通于热管式连接管3的任意位置，如两端、中间等，只要其内的工作介质能顺利流通即可。如图4所示，为热管式连接管3设有两个冷凝端33的示意图。
在本实用新型中，所述的热管式连接管3的过渡段32可为波纹管或可弯曲铜管等能够方便连接蒸发段31和冷凝端33的常规管道，在此不做进一步的限制。
如图1所示，在本实施例中，所述的吸收太阳能的太阳能集热管2可设有多个，该多个太阳能集热管2的冷凝端21均连接于热管式连接管3，通过该热管式连接管3将吸收的热量传递给水箱1中的水。该太阳能集热管2的数量可根据用户安装的采光位置、水箱1的体积、用户所需的水温来综合设定，以尽可能地方便用户的需求。
在本实施例中，所述热管式连接管3的冷凝端33与水箱1的连接结构可如图1所示，所述的水箱1上可设有连接槽11，所述的热管式连接管3的冷凝端33***该连接槽11内，通过导热胶连接导热，将工作介质传递给冷凝端33的热量传递给水箱中的水，从而达到加热水的目的。
在本实施例中，所述太阳能集热管2的冷凝端21与热管式连接管3的换热连接结构可如图1或图5所示，所述热管式连接管3的蒸发端可设有导热套管36或连接孔37，所述的太阳能集热管2的冷凝端21***该导热套管36或连接孔37内，与所述的热管式连接管3的蒸发段31交叉换热。
实施例2
本实施例的基本结构与实施例1相同，在此不再赘述。
本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，所述太阳能集热管2的冷凝端21与热管式连接管3的换热连接结构可如图6所示，所述的热管式连接管3的蒸发端可穿设于一导热块4内，所述太阳能真空管2的冷凝端21也插设或穿设于该导热块4内，通过该导热块4与热管式连接管3的蒸发段31换热。为提高传热效率，减小热损失，所述的导热块4外设有保温层41。
由于本实施例的基本结构与实施例1相同，因此，本实施例也同样具有实施例1所述的有益效果。
实施例3
本实施例的基本结构与实施例1相同，在此不再赘述。
本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，所述太阳能集热管2的冷凝端21与热管式连接管3的换热连接结构可如图7所示，所述的热管式连接管3的蒸发端夹设于两导热板51、52间的导热槽53中，所述太阳能真空管2的冷凝端21也插设于该导热板51、52内，通过导热板51、52与热管式连接管3的蒸发端换热。为提高传热效率，减小热损失，所述的导热板51、52外设有保温层54。
由于本实施例的基本结构与实施例1相同，因此，本实施例也同样具有实施例1所述的有益效果。
实施例4
本实施例的基本结构与实施例1相同，在此不再赘述。
本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，所述热管式连接管3的冷凝端33与水箱1的连接结构可如图8所示，于所述水箱1上设有开口12，所述的热管式连接管3的冷凝端33可通过该开口12***水箱1内，并在该开口12处与水箱1密封连接。所述水箱1开口12与热管式连接管3的冷凝端33间的密封可为胶圈密封或金属焊密封。这样，传递给热管式连接管3的冷凝端33的热量可直接通过该冷凝端传递给水箱1中的水，提高了传热效率，减小了热损失。
本实施例的其他结构可采用上述实施例所述的结构，本实施例也同样具有上述实施例所述的有益效果，在此不再赘述。
实施例5
本实施例的基本结构与实施例1相同，在此不再赘述。
本实施例与实施例1的区别在于，如图9所示，在本实施例中，所述水箱1与热管式连接管3的冷凝端33之间设有循环换热器6，该循环换热器6设有与水箱1连通的出水口61和入水口62，热管式连接管3的冷凝端33和水箱1通过该循环换热器6换热。当太阳光照射于太阳能集热管2上时，该太阳能集热管2通过其冷凝端21将热量传递给的热管式连接管3的蒸发段32，然后通过其冷凝端33将热量传递给循环换热器6，加热该循环换热器6内的水，由于该循环换热器与水箱1连通，从而通过其进水口61和入水口62与水箱1的水形成热交换循环，从而加热水箱1中的水。
在本实施例中，该热管式连接管3的冷凝端33与循环换热器6的连接可采用如实施例1或实施例4中冷凝端33与水箱1的连接方式，在此不再详述。
本实施例由于水箱1与热管式连接管3的冷凝端33之间通过循环换热器6换热，因此对水箱1与循环换热器6只需通过水管连接即可，非常简单方便，因此，本实施例可应用于现有的电热水器上，在有阳光时，采用该太阳能热水器加热，没有太阳光时采用电热水器加热，从而更大程度地方便了用户。
实施例6
在本实施例中，本实用新型的热管式连接管3可为两个或两个以上，该两个或两个以上的热管式连接管3可相互串联设置，将太阳能集热管2吸收的热量传递给水箱1。在此以两个热管式连接管3串联传热的结构为例进行说明，如图10所示，所述太阳能集热管2的冷凝端21连接于第一个热管式连接管3蒸发段31将热量传递给该第一个热管式连接管3内工作介质，该工作介质受热蒸发将热量传递给其冷凝端33，该第一个热管式连接管3的冷凝端33连接于第二个热管式连接管3的蒸发段31，将热量传递给该第二个热管式连接管3内的工作介质，该工作介质受热蒸发，将热量传递给其冷凝端33，该第二个热管式连接管3的冷凝端33连接于水箱1，将热量传递给水箱1中的水，从而达到加热水箱1中的水的目的。
本实用新型的基本结构和热管式连接管3的冷凝端33与水箱1的连接以及太阳能集热管2的冷凝端21与热管式连接管3的连接方式及有益效果可如上述实施例中所述，在此不再赘述。
实施例7
在本实施例中，本实用新型的热管式连接管3可为两个或两个以上，该两个或两个以上的热管式连接管3可相互并联设置，分别将太阳能集热管2吸收的热量传递给水箱1。如图11所示，第一个热管式连接管3的冷凝端33和第二个热管式连接管3的冷凝端33均连接于水箱1，该两热管式连接管3的蒸发端分别连接有太阳能集热管2。使用时，可将该多个热管式连接管3放置于室外的不同位置，每一个热管式连接管3均将各自的连接的太阳能集热管2吸收的热量传递给水箱1中的水，共同向水箱1传递热量。
本实施例主要应用于，在不同时间段采光情况变化的用户，如上午太阳照射于其中的一个或一部分热管式连接管3所连接的太阳能集热管2上，则由该热管式连接管3传递热量，下午，太阳照射于另一个或另一部分太阳能集热管2，则由连接于该太阳能集热管2的热管式连接管3传递热量，从而保证在采光变化较大的地方一样可以保证水箱1中的水温，方便用户使用。
本实用新型的基本结构和热管式连接管3的冷凝端33与水箱1的连接以及太阳能集热管2的冷凝端21与热管式连接管3的连接方式及有益效果可如上述实施例中所述，在此不再赘述。
上述实施例为本实用新型的几种实施方式，仅用于说明本实用新型，而非用于限制本实用新型。本实用新型与太阳能集热管2的冷凝端21换热连接的热管式连接管3的冷凝端33可直接连接于后直接构成散热片，将太阳能集热管吸收的热量传递给散热片，用于室内取暖。
Claims (14)
1、一种分体式太阳能热水器，其至少包括水箱和太阳能集热管，其特征在于：所述水箱与太阳能集热管之间设有至少一热管式连接管，该热管式连接管至少由蒸发段、过渡段和冷凝端，至少一太阳能集热管的冷凝端连接于至少一热管式连接管的蒸发段，该热管式连接管的冷凝端连接于所述的水箱。
2、如权利要求1所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述热管式连接管的蒸发段和过渡段外可覆设有保温层，其冷凝端伸出于保温层外与所述的水箱连接进行热交换。
3、如权利要求2所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述的覆设有的保温层的热管式连接管的蒸发段可设于一壳体内，构成保温盒。
4、如权利要求1所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述的热管式连接管可设有两个或两个以上连接于所述的水箱的冷凝端，该冷凝端分别通过该热管式连接管的过渡段连接于其蒸发段。
5、如权利要求1或4所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述的热管式连接管的过渡段可为波纹管或可弯曲铜管。
6、如权利要求1所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述的热管式连接管可为两个或两个以上。
7、如权利要求6所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述的两个或两个以上的热管式连接管可相互串联、并联或混联设置。
8、如权利要求1或6所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述的水箱上可设有连接槽，所述的热管式连接管的冷凝端***该连接槽内，通过导热胶连接导热。
9、如权利要求1或6所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述水箱上设有开口，所述的热管式连接管的冷凝端可通过该开口***水箱内，并在该开口处与水箱密封连接。
10、如权利要求9所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述水箱开口与热管式连接管的冷凝端间的密封可为胶圈密封或金属焊密封。
11、如权利要求1或6所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述水箱与热管式连接管的冷凝端之间设有循环换热器，该循环换热器设有与水箱连通的出水口和入水口，热管式连接管的冷凝端和水箱通过该循环换热器换热。
12、如权利要求1所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述热管式连接管的蒸发段可设有连接槽或连接孔，所述的太阳能集热管的冷凝端***该连接槽或连接孔内，与所述的热管式连接管的蒸发段交叉换热。
13、如权利要求1所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述的热管式连接管的蒸发段可穿设于一导热块内，所述太阳能真空管的冷凝端也插设或穿设于该导热块内，通过该导热块与热管式连接管的蒸发段换热，该导热块外设有保温层。
14、如权利要求1所述的一种分体式太阳能热水器，其特征在于：所述的热管式连接管的蒸发段夹设于两导热板间的导热槽中，所述太阳能真空管的冷凝端也插设于该导热板内，通过导热板与热管式连接管的蒸发端换热，该导热板外设有保温层。
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2001
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