专利名称：高效闷箱式太阳能热水箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能集热装置，特别是一种能充分吸收太阳能的高效闷箱式太阳能热 水箱。
背景技术：
作为绿色环保的太阳能在能源紧缺的今天愈来愈得到重视，太阳能是太阳内部连续不 断的核聚变反应过程产生的能量，每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤的燃烧能量， 充分利用太阳能是解决未来能源的重要途径之一。
太阳能热水箱是太阳能系统的关键部件，通过太阳能热水箱吸收太阳的光能量，并将其
转变为热能。现有的太阳能热水箱大致分为四种闷箱式、板式、真空管式和聚焦式。
聚焦式热水箱是通过将阳光照射在面积较大的一定形状的镜面，再聚集到小面积区域上
来获得较高的温度。所获得的温度最高，但它只能工作在直射阳光下，须用自动跟踪机械来 转动聚焦器，使其在一天中始终对准阳光。聚焦器和自动跟踪装置价格昂贵，维护要求较高。 真空管热水箱是由多个平行排列的同心玻璃管组成，多个平行排列的同心玻璃管的两端 连接连箱，二同心管的夹层抽成真空，避免了传导和对流引起的热损失。在真空管热水箱中， 太阳光穿过外层玻璃管后照射在吸热管上并转变为热量，该热量再传递给吸热管中的流体，
由于个平行管之间均有间隙，因此，真空管的效率仅为42-55%。
板式太阳能热水箱，是在绝热的箱体的底部内设置由金属板制成的扁盒形吸热板或金 属排管，金属扁盒或金属排管内通加热载体(如水等)，箱体上设有玻璃或塑料透光板，扁 盒形吸热板的表面涂深色的吸收层。透光板让可见光到达吸收层，还可以减少热量的逸出， 与真空管热水箱相比，价格较低，在相同集热面积的条件下，金属扁盒的光照面积相对较大， 热效率为50-60%。
闷箱式太阳能热水箱是最原始最廉价的太阳能热水箱，专利号98810286. 2提供了一种 闷箱式太阳能热水箱，其结构如图l所示，包括一个热绝缘的水室，该水室具有 一个能吸 收太阳能U内部底表面的基部2和一个能透过太阳辐射的由透明板组件3构成的顶、 一个水 进口和一个水出口，和热交换器4。所述透明板组件是由一块低铁玻璃片5、 一块透明绝热板6、 一个由多条角型材制成的夹板7、和一块低发射玻璃片8组成，玻璃片8构成上述室 基部的上表面。基部2具有一个聚丙烯泡沫塑料的芯部11和聚丙烯的外壳层12和13。在室 内侧的壳层12被涂以黑色。在室2的侧壁的内边上设有一个曲折部分14用来接纳玻'璃片8 和绝热板6。侧壁上部16与玻璃片8之间设有密封条15。压紧角型材7的横截面17的下端 与玻璃片8接触，外伸出的突缘18被夹在玻璃片5与室2的上端口，并通过压紧框'9将玻 璃片8和密封条15密封。压紧框9用螺栓19固定在室2上，在玻璃片5与突缘18之间也 设有密封条20。该发明主要解决在侧倾时能够承受所说室内水的液体压力。而对于如何提高 太阳能的吸收率并未作改进。 '
采用蜂窝格栅透明绝热板虽然可提高绝热性并使结构增强，但是其透光性能大大降低.， 只有在蜂窝格栅开口的网格面向太阳时才能得到对太阳的高透明度。也就是说只有在具有阳 光自动跟踪装置的前提下，才能获得最佳透光效果。其价格必将大大提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的上述不足，而提供一种价格低廉、 热效率高的高效闷箱式太阳能热水箱。
本发明所提供的太阳能集热箱是由如下技术方案来实现的。
一种高效闷箱式太阳能热水箱，包括一个热绝缘的水箱，设于水箱顶部的透明盖板、一 进水管和一出水管，其特征在于所述水箱的中部设有平行箱底的吸热板，所述吸热板分隔 所述水箱为上下两层，所述吸热板上设有通孔。
除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容。 所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述的透明盖板为双层玻璃的真空绝热 透明盖板，构成所述真空绝热透明盖板的玻璃为高红外透光玻璃。
所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于:所述的高红外透光玻璃为高硼透光玻璃、
或表面涂镀红外增透膜的低铁玻璃、或表面涂镀红外增透膜的高硼透光玻璃。
所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述的吸热板表面涂有红外吸收涂层。 所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述的红外吸收涂层包括PbS、 CdTe、
Cr203、 Fe203、 Sb2s3、 CuO、 CoO、 Mn02、镁质选择性吸收材料、红外纳米涂层中的任一种。
所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述水箱为矩形箱体，水室的深度为 100-30(Mm，优选深度为120咖。
所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述进水管和出水管分别设置于所述水
箱的离侧，且所述进水管连通所述水箱下层，所述出水管连通所述水箱上层。所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述进水管和出水管分别设置于所述水 箱的两侧同一高度上，且所述进水管或出水管通过设置于水箱绝热层中的弯管连通所述水箱 上层或下层。
所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述进水管和出水管设于所述水箱的同 一侧下层接近底部位置，所述水箱接近另'一侧内壁的上、下层设有多孔水平管，所述进水管 从一侧进入水箱后沿底部延伸至接近另一侧内壁连接所述多孔水平管。
所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于在水箱的上端口侧壁内边上设有一个容 置透明盖板的阶梯部，阶梯部与透明盖板之间设有密封条，水箱的上端口设有将透明盖板和 密封条压紧的压紧框。 '
本发明的优点在于1、光照面积大；2、由于吸热板设置于水箱的中部，板的两面均与 水接触，能充分与水进行热交换，加上绝热箱体和绝热盖板减少热散失，因此极大提高了热 水箱的热效率，同时还可作为热水存储箱。3、结构简单，价格低廉。
为对本发明的结构特征及其功效有进一步了解，兹列举具体实施例并结合附图详细说明
如下。
图1是现有闷箱式太阳能热水箱的结构示意图。
图2是本发明高效闷箱式太阳能热水箱实施例一的结构示意图。
图3是本发明高效闷箱式太阳能热水箱实施例二的结构示意图。
图4是本发明高效闷箱式太阳能热水箱实施例三的结构示意图。
图5是本发明高效闷箱式太阳能热水箱实施例三的进水管结构示意图。
具体实施方式
实施例一
图2是本发明高效闷箱式太阳能热水箱实施例一的结构示意图，所述的高效闷箱式太阳 能热水箱包括一个热绝缘的水箱30，设于水箱30顶部的透明盖板31、 一进水管32和一出 水管33，为提高热转换效率，本发明将现有涂覆于热绝缘水箱内表面的太阳能吸收层改为于 所述水箱30的中部设有平行箱/fe的吸热板34，所述吸热板34分隔所述水箱为上下两层，所 述吸热板上设有通孔35以供上下层的水因温差进行对流，吸热板设置于水箱的中部，板的 两面均与水接触，能充分与水进行热交换。
为提高透明盖板31的绝热性能，所述的透明盖板31为由双层玻璃的真空绝热透明盖板；为提高透明盖板31的红外光穿透性能，所述真空绝热透明盖板的玻璃为高红外透光玻璃。 所述的高红外透光玻璃为高硼透光玻璃、或表面涂镀红外增透膜的低铁玻璃、或表面涂镀红 外增透膜的高硼透光玻璃。于所述双层玻璃之间设有支撑件311，以提高强度。
所述的吸热板34的基材为金属或塑料，其表面涂有红外.吸收涂层，所述的红外吸收涂 层包括PbS、 CdTe、 Cr203、 Fe203、 Sb2s3、 CuO、 CoO、 Mn02、镁质选择性吸收材料、红 外纳米涂层中的任一种。
本发明所述的水箱30为矩形箱体，采用矩形箱体的可以将多个热水箱紧密排列，以最 大限度的利用屋顶面积。为使水室中的水能较快升温，水室中的水的深度不宜太深，综合考 虑升温速度和被加热的水量，水深为100-500匪为宜，吸热板34上面的上层水的高度为 50-250咖；优选的深度为120mm，即吸热板34上面的上层水的高度为50-100mm
所述进水管32和出水管33分别设置于所述水箱的两侧，且所述进水管连通所述水箱下 层，所述出水管连通所述水箱上层。
使用时，可将多个本发明的高效闷箱式太阳能热水箱用弯管串联起来，注水时，连接注 水阔门的第一个水箱的进水管由水箱下层底部将水注入水箱，水箱中的空气则由位于上部的 出水管33排到下一水箱，当水注满到达出水管33的高度时，将由出水管33流入下一个水 箱，如此依序注满串联的所有水箱时，注水阀门关闭。当水箱中的水温达到所需温度时，连 接最后串联水箱的出水管的水泵启动，将热水泵入出水箱备用，同时打开注水阔门，依序补 充各串联水箱中的水。
在水箱30的上端口侧壁内边上设有一个容置透明盖板31的阶梯部37，阶梯部37与透 明盖板之间设有密封条38、 39，水箱的上端口设有将透明盖板31和密封条38、 39压紧的压 紧框40。
实施例二
图3是本发明高效闷箱式太阳能热水箱实施例二的结构示意图。本实施例于实施例一的 区别仅在于，所述进水管32和出水管33分别设置于所述水箱的两侧同一高度上，当两个水 箱串联时，可直接用活接头对接连接，便于组装；具体结构是，所述进水管或出水管分别通 过设置于水箱绝热层中的弯管36连通所述水箱下层或上层。S卩，当进水管和出水管设于接 近底部位置，则出水管33通过弯管36连通所述水箱上层；当进水管和出水管设于水箱上层 位置，则进水管32通过弯管36连通所述水筘下层；
使用时，可将多个本发明的高效闷箱式太阳能热水箱用活接头直接串联起来即可。实施例三
图4是本发明高效闷箱式太阳能热水箱实施例三的结构示意图。图5是图4实施例中的 进水管结构示意图。
在本实施例中，所述进水管32和出水管33设于所述水箱30的同一侧下层接近底部位 置，所述水箱接近另一侧内壁的上、下层设有多孔水平管51、 52，所述进水管32从一侧进 入水箱30后沿底部延伸至接近另一侧内壁连接所述上、下层的多孔水平管51、 52;水箱侧 面的上部设有连接大气的排气管53，排气管53的出口高于水箱的顶部。
使用时，可将多个本发明的高效闷箱式太阳能热水箱紧密排成一列，令串联水箱的进水 管32和出水管33处于同一朝外的侧面，用弯管依序将前一水箱的出水管与后依水箱的进水 管串联起来，注水时，连接注水阀门的第一个水箱的进水管由水箱中的多孔水平管51、 52 将水注入第一个水箱30，同时第一个水箱中的水将由出水管33流入下一个水箱，依序一直 流入串联的最后一个水箱，水箱中的空气则由排气管53排出；当串联的所有水箱注满水时， 注水阀门关闭，进行晒制。当水箱中的水温晒到所需温度时，连接最后串联水箱的出水管的 水泵启动，将热水泵入出水箱备用。待所水箱中的热水全部抽空时，再打开注水阔门，依序 向各串联水箱中注水。
权利要求
1、一种高效闷箱式太阳能热水箱，包括一个热绝缘的水箱，设于水箱顶部的透明盖板、一进水管和一出水管，其特征在于所述水箱的中部设有平行箱底的吸热板，所述吸热板分隔所述水箱为上下两层，所述吸热板上设有通孔。
2、 根据权利要求l所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述的透明盖板为 双层玻璃的真空绝热透明盖板，构成所述真空绝热透明盖板的玻璃为高红外透光玻璃。
3、 根据权利要求2所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述的高红外透光 玻璃为高硼透光玻璃、或表面涂镀红外增透膜的低铁玻璃、或表面涂镀红外增透膜的高硼透 光玻璃。
4、 根据权利要求1所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述的吸热板表面 涂有红外吸收涂层。
5、 根据权利要求4所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述的红外吸收涂层包括PbS、 CdTe、 Cr203、 Fe203、 Sb2s3、 CuO、 CoO、 Mn02、镁质选择性吸收材料、红 外纳米涂层中的任一种。
6、 根据权利要求l所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述水箱为矩形箱 体，水室的深度为i00-500國，优选深度为300mra。
7、 根据权利要求l所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述进水管和出水管分别设置于所述水箱的两侧，且所述进水管连通所述水箱下层，所述出水管连通所述水箱 上层。
8、 根据权利要求7所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述进水管和出水管分别设置于所述水箱的两侧同一高度上，且所述进水管或出水管通过设置于水箱绝热层中 的弯管连通所述水箱上层或下层。
9、 根据权利要求l所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于所述进水管和出水管设于所述水箱的同一侧下层接近底部位置，所述水箱接近另一侧内壁的上、下层设有多孔 水平管，所述进水管从一侧进入水箱后沿底部延伸至接近另一侧内壁连接所述多孔水平管。
10、 根据权利要求l所述的高效闷箱式太阳能热水箱，其特征在于在水箱的上端口侧 壁内边上设有一个容置透明盖板的阶梯部，阶梯部与透明盖板之间设有密封条，水箱的上端 口设有将透明盖板和密封条压紧的压紧框。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能热水装置，特别是一种能充分吸收太阳能的高效闷箱式太阳能热水箱，包括一个热绝缘的水箱，设于水箱顶部的透明盖板、一进水管和一出水管，其特征在于所述水箱的中部设有平行箱底的吸热板，所述吸热板分隔所述水箱为上下两层，所述吸热板上设有通孔。优点在于1.光照面积大；2.由于吸热板设置于水箱的中部，板的两面均与水接触，能充分与水进行热交换，加上绝热箱体和绝热盖板减少热散失，因此极大提高了热水箱的热效率。3.结构简单，价格低廉。
文档编号F24J2/46GK101545685SQ20081010282
公开日2009年9月30日 申请日期2008年3月27日 优先权日2008年3月27日
发明者胡国华 申请人:北京美联华新测控技术有限公司;胡国华