本发明涉及太阳能领域，具体涉及一种多介质加热的太阳能热水器。
背景技术：
由于油价不稳定和气候变化协议的限制等，新的可再生能源的重要性变大。可再生能源包括太阳热、太阳光、生物质能、风力、小水电、地热、海洋能和废弃物能源等，而新能源包括燃料电池、液化煤炭、气化煤炭和氢能。问题是，从新的可再生能源、特别是太阳光发电的成本未达到等于利用化石燃料的传统火力发电的成本的电网平价。但是，随着技术的发展进步，从新的可再生能源中的太阳热发电的太阳热发电在发电成本上持续降低，而在发电效率正在逐渐提高。
把太阳能转换成热能主要依靠集热器。目前太阳能集热器主要有真空管集热器、热管集热器和真空平板集热器三种。
现有的家用太阳能热水器的太阳能集热器，依靠水在真空集热管中流动的过程中吸收热量，然而，在冬季或者阴雨天气，太阳照射不足，则容易造成太阳能热水器中的水温不足，不能够满足用户热水需求；同时，单一方式的靠水流在真空集热管内吸收太阳能热量则不能使水温度上升到足够的温度，水温不能满足要求，则影响使用需求；此外，在冬季，太阳能真空集热管的背阳侧容易温度低于冰点温度而产生结霜或结冰，冻裂太阳能真空集热管，增加其炸裂风险。
技术实现要素：
本发明的目的就在于为了解决太阳能集热器的集热管内水流介质温度上升慢、连续性不足以及太阳能真空集热管安全性较低的技术缺陷，提供一种多介质加热的太阳能热水器，解决上述技术问题，以满足人们日益增长的对美好生活的期望。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种多介质加热的太阳能热水器，其特征在于，包括太阳能集热器、冷水箱、热水箱以及支架，所述太阳能集热器包括框架以及设置在所述框架内的多根并排平行排列的太阳能集热管，所述框架包括顶板、底板以及两侧的侧板，在所述顶板与底板上设置有相对应的用于穿过所述太阳能集热管的插孔，在每一个所述插孔内设置有与所述太阳能集热管相配合的套垫，所述太阳能集热器的框架设置在所述支架上，所述冷水箱位于所述支架的下端，所述热水箱位于所述支架的上端，所述太阳能集热器的太阳能集热管的入口连接所述冷水箱，所述太阳能真空集热管的出口连接所述热水箱；
每一根所述太阳能集热管为双层结构，其包括外玻璃管以及内玻璃管，所述内玻璃管内流通水介质，所述外玻璃管套设在所述内玻璃管的外端，所述外玻璃管的两端熔封焊接在所述所述内玻璃管的两端外壁上，所述外玻璃管由至少三个弧形玻璃外管构成，所述三个弧形玻璃外管包括位于朝阳一侧的横截面为半圆形的弧形玻璃外管一以及两个位于背阳一侧的横截面为四分之一圆形的弧形玻璃外管二，所述三个弧形玻璃外管相互对接构成所述外玻璃管，在所述三个弧形玻璃外管的两两相对接的位置处分别形成接缝，在每一条所述接缝处玻璃外管与所述玻璃内管紧密贴合，在所述弧形玻璃外管一与所述内玻璃管之间形成夹层空间一，所述夹层空间一两端封闭并抽真空形成真空夹层，在两个所述弧形玻璃外管二与所述内玻璃管之间分别形成夹层空间二，在两个所述弧形玻璃外管二的外侧设置有空气外罩层，所述空气外罩层的沿着所述太阳能真空集热管的轴线方向上的两端分别与所述玻璃内管的两端外壁熔封焊接，所述空气外罩层的沿着垂直于所述外玻璃管的轴线方向方向上的两端分别与所述弧形玻璃外管一两端的接缝相熔封焊接，在所述两个弧形玻璃外管二与所述空气外罩层之间形成空气加热通道，所述空气加热通道的空气入口位于所述太阳能真空集热管的上端，所述空气加热通道的空气出口位于所述太阳能真空集热管的下端，且所述空气出口与所述夹层空间二相连通，所述夹层空间二的上端出口插入所述热水箱中，在所述空气加热通道内沿着所述两个弧形玻璃外管二之间的接缝处设置有一根电加热棒，在所述电加热棒上设置有树杈形的多根电加热副棒，所述多根电加热副棒紧贴所述弧形玻璃外管二的外壁面设置；
在所述空气入口设置有鼓风机，所述鼓风机的入口与所述环境空气连通，在每一个所夹层空间二内的所述内玻璃管的外壁上设置有多根沿着所述太阳能真空集热管的轴线方向延伸的凹槽，多根凹槽之间相互平行延伸，每一根所述凹槽凹向所述内玻璃管内，在每一根所述凹槽内等间距设置有多个空气喷孔，所述空气喷孔内设置有止回机构。
优选的，每一个所述空气喷孔的横截面尺寸由所述夹层空间二向所述内玻璃管内逐渐变小。
优选的，所述多根电加热副棒在所述电加热棒上呈对称布置。
优选的，所述电加热棒连接外部的电源，所述电加热棒电连接控制器，并由所述控制器控制。
有益效果在于：
(1)在所述弧形玻璃外管一与所述内玻璃管之间形成真空夹层，则可以尽可能的向阳侧吸收太阳能热量并防止热量散失，提高其集热效率；
(2)在所述弧形玻璃外管二与所述内玻璃管之间形成夹层空间二，在夹层空间二内设置有多根凹槽，形成空气通路，由所述空气加热通道经过加热后的热空气进入所述夹层空间二内，由下向上流动，经过所述多根凹槽，并经由所述凹槽内的空气喷孔不断的被喷入所述内玻璃管内，一方面热空气的喷入对内玻璃管内的水流介质进行扰流，另一方面，携带热量的热空气与水流介质直接接触换热，将热量传递给所述水流介质，提高其温度；
(3)在所述弧形玻璃外管二与所述空气外罩层之间形成空气加热通道，由鼓风机不断从环境吸收冷空气，并使其进入所述空气加热通道内，由所述空气加热通道内的电加热棒对其进行加热，从所述空气加热通道的下部出口则吹出热空气并进入所述夹层空间二内，由于空气加热通道的存在，在北方寒冷的冬季，所述太阳能真空集热管的背阳侧始终具有该空气加热通道的保暖，其内的热空气的存在防止冬季的结冰以及冻裂，提高了其安全性以及耐候性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的太阳能热水器的结构示意图；
图2是本发明的任一太阳能集热管的结构示意图；
图3是本发明的的电加热棒与电加热副棒的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
参见图1-图3所示，本发明提供的一种多介质加热的太阳能热水器，其特征在于，包括太阳能集热器1、冷水箱2、热水箱3以及支架4，所述太阳能集热器1包括框架5以及设置在所述框架5内的多根并排平行排列的太阳能集热管6，所述框架5包括顶板7、底板8以及两侧的侧板9，在所述顶板7与底板8上设置有相对应的用于穿过所述太阳能集热管6的插孔10，在每一个所述插孔10内设置有与所述太阳能集热管6相配合的套垫(图中未示出)，所述太阳能集热器1的框架5设置在所述支架4上，所述冷水箱2位于所述支架4的下端，所述热水箱3位于所述支架4的上端，所述太阳能集热器1的太阳能集热管6的入口连接所述冷水箱2，所述太阳能集热管6的出口连接所述热水箱3；
每一根所述太阳能集热管6为双层结构，其包括外玻璃管以及内玻璃管11，所述内玻璃管11内流通水介质，所述外玻璃管套设在所述内玻璃管11的外端，所述外玻璃管的两端熔封焊接在所述所述内玻璃管11的两端外壁上，所述外玻璃管由至少三个弧形玻璃外管构成，所述三个弧形玻璃外管包括位于朝阳一侧的横截面为半圆形的弧形玻璃外管一12以及两个位于背阳一侧的横截面为四分之一圆形的弧形玻璃外管二13，所述三个弧形玻璃外管相互对接构成所述外玻璃管，在所述三个弧形玻璃外管的两两相对接的位置处分别形成接缝14，在每一条所述接缝14处玻璃外管与所述玻璃内管11紧密贴合，在所述弧形玻璃外管一12与所述内玻璃管11之间形成夹层空间一15，所述夹层空间一15两端封闭并抽真空形成真空夹层，在两个所述弧形玻璃外管二13与所述内玻璃管11之间分别形成夹层空间二16，在两个所述弧形玻璃外管二13的外侧设置有空气外罩层17，所述空气外罩层17的沿着所述太阳能真空集热管6的轴线方向上的两端分别与所述玻璃内管11的两端外壁熔封焊接，所述空气外罩层17的沿着垂直于所述太阳能真空集热管6的轴线方向方向上的两端分别与所述弧形玻璃外管一12两端的接缝相熔封焊接，在所述两个弧形玻璃外管二13与所述空气外罩层17之间形成空气加热通道18，所述空气加热通道18的空气入口19位于所述太阳能真空集热管6的上端，所述空气加热通道18的空气出口20位于所述太阳能真空集热管6的下端，且所述空气出口20与所述夹层空间二16相连通，所述夹层空间二16的上端出口插入所述热水箱3中，在所述空气加热通道18内沿着所述两个弧形玻璃外管二13之间的接缝14处设置有一根电加热棒21，在所述电加热棒21上设置有树杈形的多根电加热副棒22，所述多根电加热副棒22紧贴所述弧形玻璃外管二13的外壁面设置；
在所述空气入口19设置有鼓风机23，所述鼓风机23的入口与所述环境空气连通，在每一个所夹层空间二16内的所述内玻璃管11的外壁上设置有多根沿着所述太阳能真空集热管的轴线方向延伸的凹槽24，多根凹槽24之间相互平行延伸，每一根所述凹槽24凹向所述内玻璃管11内，在每一根所述凹槽24内等间距设置有多个空气喷孔(未示出)，所述空气喷孔内设置有止回机构。
优选的，每一个所述空气喷孔的横截面尺寸由所述夹层空间二向所述内玻璃管内逐渐变小。
优选的，所述多根电加热副棒22在所述电加热棒21上呈对称布置。
优选的，所述电加热棒21连接外部的电源，所述电加热棒21电连接控制器(未示出)，并由所述控制器控制。
有益效果在于：
(1)在所述弧形玻璃外管一与所述内玻璃管之间形成真空夹层，则可以尽可能的向阳侧吸收太阳能热量并防止热量散失，提高其集热效率；
(2)在所述弧形玻璃外管二与所述内玻璃管之间形成夹层空间二，在夹层空间二内设置有多根凹槽，形成空气通路，由所述空气加热通道经过加热后的热空气进入所述夹层空间二内，由下向上流动，经过所述多根凹槽，并经由所述凹槽内的空气喷孔不断的被喷入所述内玻璃管内，一方面热空气的喷入对内玻璃管内的水流介质进行扰流，另一方面，携带热量的热空气与水流介质直接接触换热，将热量传递给所述水流介质，提高其温度；
(3)在所述弧形玻璃外管二与所述空气外罩层之间形成空气加热通道，由鼓风机不断从环境吸收冷空气，并使其进入所述空气加热通道内，由所述空气加热通道内的电加热棒对其进行加热，从所述空气加热通道的下部出口则吹出热空气并进入所述夹层空间二内，由于空气加热通道的存在，在北方寒冷的冬季，所述太阳能真空集热管的背阳侧始终具有该空气加热通道的保暖，其内的热空气的存在防止冬季的结冰以及冻裂，提高了其安全性以及耐候性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。