专利名称：波型全面积自动迎阳热水器的制作方法
技术领域：
可再生清洁能源。
(二) 背景技术s
1、 现在所釆用的太阳热水器均为真空玻璃热管式太阳热水器，真空玻管一端封闭，另一端开口，保 温原理、酷似热水瓶，选择性吸热膜镀在内管外表面上，开口一端与热水箱连接，引水进行热交换，冷热
水均由同一个口咀上F,这就是真空玻璃热管式的工作原理。
优点结构简单，经济实用。
缺点①冷热水冲击易炸管，因此早晚上水，限制了热水产量；②沉积结垢大部分集中在斜面与底 部，造成热交换日益衰减；③玻管内不可取用的热水占总产量的4(m左右，造成热能浪费；④一旦真空玻 管意外破碎一根，当即出现整机缺水待修的紧迫局面，是一个重大的安全缺陷。该机型是我国最早引进的 太阳热水器，占全国总产量的90%以上。
2、 真空玻璃热管超导型太阳热水器。其结构与工作流程是镀膜玻管吸热传过一空气层一紫铜膜-一
空气层一两端密闭的紫铜管一无机介质气化一上至热水箱内一热交换后一进入下一轮循环。
优点据产品广告称，真空玻璃超导型的传热速度是白银的IO()O倍，并彻底克服了真空玻璃热管型 的六大缺陷。
缺点①传热层次超过8—一当今选择性吸热膜效率高达93%-96%,多一道传热就多一道损耗和时间 ②传热距离太长，以玻管长1800计，其平均传热距离要在1000左右；③热夂换区就是伸进热水箱内的--小段紫铜管——热交换面积小， 一旦结垢影响就更大；④0. 3厚的不整形紫铜箔与玻管，紫铜管间接触面 充其量只有几十点，削弱了紫铜超导热的特性；⑤气体只是对流速度快，但不是热的良导体，质轻、传热 效果远不如水。(D玻璃热管内不走水，形似千烧，辐射散热严重，仍存有安全隐患。
3、 据最新报导无阻导传热速度是纯银的三万倍？提高热水产量40% 并申报了十几个国家的发明专利。
总评；以上2、 3两点均属玻璃热管超导型，其最大的缺点是①无水循环形似千烧，玻璃内管温度
高达3C)0"C,且不说热交换不畅，也存在安全隐患。真空玻璃外管烫手的事实证明幅射散热严重，怀疑浪费 的热暈超过不可取用的热水热量；(D传热层次太多，传热介质远离热交换区，设计有悖于能量转换定律
d得到热水是设计的最终目的，水又是热的良导体，更有其它许多物理特性，被禁固在贮热水箱内，.均没 有被充分发挥利用，为此创新没有达到预期效果。
(三) 本发明的目的在于提供一种不需要自动太阳跟踪器的复杂系统，却又有一定的自动跟踪功能的
A波型超导热管式全面积自动迎阳太阳热水器，简称"全面积自动迎阳热水器"。其热交换原理是利用太阳 东升西落，水远不变的运动规律与A形具有东西两面的几何特性相结合，优化A形角度与形状将平面变为
立体、变余弦为正弦提高温度使太阳光能更有效地与水进行热交换。 本发明突出的特点和显著的进步在于-
1、得热率高理论上带太阳跟踪器的迎阳日照比率为i: 1，当今最普遍釆用的玻璃热管型的弧弦比 为Ji57,尚有两管间距33fflm, 8小时平均日照1.2范围，且没有日照空档；2、.优化A形角度和形状，变日照余弦为正弦，提高日照温度一变无用功为 有用功；3、变模糊热交换为单向虹吸热循环，提高热交换率；4、优化时序组合变玻璃热管为冷管，变热 阻为保温，提升吸热保温效果；5、超导热管内直接走水，传热层次l: 1一传热距离短，得热率高；6、 运行安全可靠在本设i十中不存在金属管爆裂问题，即使透光玻璃意外破碎，日间、超导热管照样能采集
到足够热量维持需要，晚间、水的半导体特性能延缓保温时间，热水器仍然可以继续使用，直至修复，7、 热耗低国标玻管内径047与超导热管内径08相比，是34.5倍，由于存水量少，日间热启动快，晚间虹 吸停止，热量散失也少，单就这项创新，既保留了水的所有物理特性，又提高4096以上的热水产量；8.使 用期限长设计合理、清洗方便、这是保障热交换率永不衰退的前提，铝合金镀膜耐侵蚀，不易老化，属 于半永久镀层；9.加工容易铝合金挤压成型工艺成熟、效率高，在金属管上镀膜要比在玻管上镀膜容易， 且不存在破碎损耗问题；IO.优异的性价比铝合金质优价廉，A星形超导热管是一种最省材的形状结构、 型材标长6m，可以任意加长，但不管多长，都只有上下各一个联接管(或联箱)，相应减少了中间许多昂 贵的小型热水箱(联箱)等其它配#，并使薄弱的渗漏环节减至最少——不但安装维护方便，更创造了规 模与价格成反比的奇迹；
关键词太阳光能传过超导热管直接与水进行全面积全方位热交换，提高热水产量一倍以上。
(四)
附图1全面积迎阳平板箱式太阳热交器示意面；
附图2全面积迎阳A星型真空玻管型太阳热交换器示意附图3大吨位陈列式结构示意图。
图中l.玻璃盖板或真空玻管；2.星型超导热管；3.保温层；4.底板；5.贮热水箱；6.上汇流管；7. 下分水管；8冷水导管。
(五) 具体'实施方式
本发明最显著特征在于A形具有东西两面和太阳东升西落的特性相吻合，因此，A型能够增加迎阳日 照面积，提高热交换率。优化A形角度与几何形状，使其更适应日照热能与水进行热交换。本实施例将单 纯的A形优化，变成具有中间流道，外周部带有吸热翅片并镀有选择性吸热膜的超导星型管2再将其并行 排列，两端分别与上汇流管6和下分水管7连接，构成太阳热交换器主体，如附图'3中的6、 2、 7所 示，再将上汇流管与贮热水箱连接，将热水导入中上部热水区，冷水导管8与下分水管7连接，配上支架 即成为太阳热水器总成。
本发明的工作原理系由冷水导管8将贮热水箱底部的冷温水导入下分水管，并注入并行排列的超导 热管内进行热交换，之后通过上汇流管回流至贮热水箱中上部，整个循环都是通过水的热升冷降虹吸原理 形成的单向循环——自然流畅，得热率高。本实施例可以按附图1 、 .2 、 3以及分体式，壁挂式等 多种形式组装，以便与建筑一体化完美组合。
另一种典型实施例用于小型热水器；阳光透过A形真空玻管1，被超导星型热管吸收与水进行热交换， 热水上升至贮热水箱内由开口端流入水箱上部，冷(温)水从水箱低处通过放几个小孔流入超导星型热管 的底部进行下一轮的热交换。
权利要求
1、一种Δ波型超导热管式全面积自动迎阳太阳热水器，其特征在于超导集热管具有中部流道，外周部具有吸热翅片的超导集热管组成的太阳热水器；
2、 根据权利要求l:所述的全面积迎阳太阳热水器，其特征在于包括支架，贮热水箱以 及连结贮热水箱的热交换器，可以作多种形式组装构成全面积迎阳太阳热水器；
3、 根据权利要求1所述的超导集热管，.是超导热金属铝合金挤压成型的A星形集热管， 表面镀有3^择性吸热膜；
4、 根据权利要求3所述的超导集热管其特征平行排列于具有透明盖板的保温箱内构成 平柩箱式太阳热交换器；穿置于真空玻璃管构成真空超导热管式太阳热交换器；
5、 根据权利要求4所述的热交换器，其特征包括与贮热水箱连接的上汇流管，和下分水管，上:F麟臓接多根超导集热管r
6、 11 ^#'5浙自工汇流管，其特征是M导集热管所产生的热水汇集导入贮热 水箱。.所述下分永管其特征是将来自冷水导管的水注入与其连接的超导集热管内进行 热交换；
7、 根释权利要求'6所述的冷水导管其特征是在贮热水箱下方冷水区连接一根导管，将 ,冷水直接导入下分水管内，钩成完整的单向循环链。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种不需要自动跟踪器的复杂系统，却又有一定跟踪功能的△波型超导热管式“全面积自动迎阳热水器”。其热交换原理是利用太阳东升西落与△形具有东西两面相吻合的几何特性，优化△形角度与形状，将平面变为立体，变余弦为正弦提高日照温度，并消除日照空档，使太阳光能更有效地与水进行热交换。本发明不但结构简单，便于维护清洗，使用寿命长，安全可靠，能与建筑一体化完美组合等优势，而且创造了规模与价格成反比的奇迹。
文档编号F24J2/24GK101625164SQ200910111510
公开日2010年1月13日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者林锦城 申请人:林锦城