一种太阳能热水器的制作方法

文档序号:4753280阅读:103来源:国知局
专利名称:一种太阳能热水器的制作方法
技术领域
本发明涉及太阳能热水器技术领域,尤其涉及一种太阳能热水器。
背景技术
随着人民生活水平的提高,热水器在日常生活中的应用越来越广泛。
现有的热水器按照能量来源分为燃气、燃煤、燃油热水器,以及 电热水器等几大类。上述燃气、燃煤、燃油热水器消耗的均是不可再
生能源,还造成环境的污染;同时,在能源价格持续高涨的今天,上 述燃气、燃煤、燃油热水器的使用费用很高,给用户带来了较大的经 济负担。由于用电量大,电价也有持续增长的趋势,上述电热水器的 广泛应用也存在不小的障碍。
在此背景下,太阳能热水器以其能源清洁环保、使用费用较低、 使用简单方便等优势得到广泛的应用,这将对我国国民经济和环保事 业带来重大影响。
请参看图1,图1为现有技术中一种常见的太阳能热水器的结构 示意图。
如图1所示,这种结构的太阳能热水器包括集热器11和加热水箱 12。集热器11的作用是吸收太阳辐射的能量并将其转化为集热器11 的内能。集热器11内设置有可供水流通过的管道,集热器11的端部 设置有进液口 11-1和出液口 11-2,加热水箱12上也i殳置有进水口 12-1 和出水口 12-2,加热水箱12的出水口 12-2与集热器11的进液口 11-1 连通,集热器11的出液口 11-2与加热水箱12的进水口 12-1连通, 集热器ll与加热水箱12通过管路形成一个闭合的循环通道。
加热水箱12内的冷水进入集热器11内,冷水在集热器11内的管 道内流动形成水流,水流与集热器11进行热交换,将集热器11吸收
3的太阳辐射能量转化为水流的内能,从而实现对水流的加热,被加热
的水流回加热水箱12内,加热水箱12内的冷水再进入集热器11,通过不断循环将加热水箱12内的冷水加热到适当温度。加热水箱12还i殳有热水出口 12-3和冷水入口 12-4,通过冷水入口 12-4可以向加热水箱内注入冷水,热水出口 12-3通过管i 各与终端用水口连4矣。
上述太阳能热水器是通过集热器直接对用水进行加热,还有一种热导式太阳能热水器,可以通过集热器间接对用水进行加热。
请参看图2,图2为一种典型的热导式太阳能热水器的结构示意图。
如图2所示,该热导式太阳能热水器包括集热器21和加热水箱22。
集热器21能够吸收太阳辐射能量,并将吸收的太阳辐射能量转化为集热器21的内能,集热器21内部设有可供介质液体流动的管路,集热器21设有进液口 21-1和出液口 21-2;介质液体可以从进液口 21-1经过集热器21内的管路流至出液口 21-2。介质液体在集热器21内的管路内流动时,介质液体与集热器21进行热交换,集热器21吸收的太阳辐射能量转化为介质液体的内能。
加热水箱22内设置有介质水箱23,介质水箱23内用于容纳进行热交换的介质流体,介质水箱23上i殳有介质入口 23-1和介质出口23-2,介质入口 23-1与集热器21的出液口 21-2连通,介质出口 23-2与集热器21的进液口 21-1连通。
加热水箱22上设置有热水出口 22-1和冷水入口 22-2,可以通过冷水入口 22-2向加热水箱22内补充冷水,热水出口 22-1通过管路与终端用水口连接。
介质水箱23内的介质流体进入集热器21内,介质流体在集热器21内的管路内流动,集热器21吸收太阳辐射能量,介质流体与集热器21进4于热交换,^皮加热的介质流体流回介质水箱23内,介质流体将通过介质水箱23与加热水箱22内的水进行热交换,介质流体的内能不断传递给加热水箱22内的用水,使得加热水箱22内的用水温度不断升高,从而实现对加热水箱22内用水的加热。
以上两种类型的太阳能热水器均是通过一块集热器对加热水箱 内的用水进行加热。在太阳辐射强度一定的情况下,太阳能热水器能 够加热出的热水量与集热器的受热面积成正比,即集热器的受热面积 越大,太阳能热水器加热出的热水量就越多。为了使得太阳能热水器 能够加热出更多的热水,在保证整块集热器全部受热的情况下,最有 效的办法就是增大集热器本身的面积,如果增大单块集热器的面积, 生产制造面积较大的集热器制造工艺复杂,制造成本高,且面积较大 的单块集热器的安装十分不便,必须安装在具有较大空间的位置。

发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能热水器,该太阳能热水器在太阳 辐射强度一定的情况下,能够吸收更多的太阳辐射能量、加热出更多 的热水。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种太阳能热水器,包括 加热水箱和数量不少于两个的集热器,各所述集热器均与所述加热水
箱连通。
优选的,所述加热水箱i殳有进水口和出水口 。
优选的,所述集热器与所述加热水箱连通,具体为,所述集热器 的进液口和出液口分别与所述加热水箱的出水口和进水口连通。
优选的,所述加热水箱内设置有介质水箱,该介质水箱设置有介 质出口和介质入口 。
优选的,所述集热器与所述加热水箱连通,具体为,所述集热器 的进液口和出液口分别与所述介质水箱的介质出口和介质入口连通。
优选的,各所述集热器均与所述加热水箱连通,具体为,各所述 集热器以串联的方式与所述加热水箱连通。
优选的,各所述集热器均与所述加热水箱连通,具体为,各所述 集热器以并联的方式与所述加热水箱连通。
本发明提供的太阳能热水器,具有数量不少于两个的集热器,各
5集热器均与太阳能热水器的加热水箱连通。这种结构的太阳能热水器, 在不增加单块集热器的面积的情况下,增大了整个太阳能热水器的受
热面积,在太阳辐射强度一定的情况下,可以吸收更多的太阳辐射能 量,可以加热出更多的热水。各单块集热器的位置可以根据空间需要 任意设置,安装十分便利。这种结构的太阳能热水器与具有单块面积 较大的集热器的太阳能热水器相比,制造工艺简单,生产成本低。


图1为现有技术中一种常见的太阳能热水器的结构示意图; 图2为一种典型的热导式太阳能热水器的结构示意图; 图3为本发明第一实施例所提供的太阳能热水器的结构示意图; 图4为本发明第二实施例所提供的太阳能热水器的结构示意图; 图5为本发明第三实施例所提供的太阳能热水器的结构示意图; 图6为本发明第四实施例所提供的太阳能热水器的结构示意图; 其中,图1-图6中
集热器11、进液口 11-1、出液口 11-2、加热水箱12、进水口 12-1、 出水口 12-2、热水出口 12-3、冷水入口 12-4;
集热器21、进液口 21-1、出液口 21-2、加热水箱22、热水出口 22-1、冷水入口 22-2、介质水箱23、介质入口 23-1、介质出口 23-2;
第一集热器31、进液口 31-1、出液口 31-2、第二集热器32、进 液口 32-1、出液口 32-2、加热水箱33、进水口 33-1、出水口 33-2、 热水出口 33-3、冷水入口 33-4、循环泵34;
第一集热器41、第二集热器42、第三集热器43、加热水箱44、 循环泵45;
第一集热器51、进液口 51-1、出液口 51-2、第二集热器52、进 液口 52-1、出液口 52-2、加热水箱53、进水口 53-1、出水口 53-2、 热水出口 53-3、冷水入口 53-4、循环泵54;
第一集热器61、进液口 61-1、出液口 61-2、第二集热器62、进 液口 62-1、出液口 62-2、加热水箱63、热水出口 63-1、冷水入口 63-2、介质水箱64、介质入口 64-1、介质出口 64-2。
具体实施例方式
本发明核心是提供一种太阳能热水器,该太阳能热水器在太阳辐 射强度一定的情况下,能够吸收更多的太阳辐射能量、加热出更多的 热水。
下面结合附图对本发明的内容进行描述,以下的描述仅是示范性 和解释性的,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
请参看图3,图3为本发明第一实施例提供的太阳能热水器的结 构示意图。
如图3所示,本发明提供的太阳能热水器包括第一集热器31、第 二集热器32和加热水箱33。
第一集热器31内设置有可供水流通过的管道,第一集热器31设 有进液口 31-1和出液口 31-2,在一种具体的实施方式中,进液口 31-1 和出液口 31-2设置在第一集热器31的端部,二者可以均设置在第一 集热器31的一端,也可以分别设置在第一集热器31的两端;
第二集热器32与第一集热器31的结构类似,第二集热器32的 端部设有进液口 32-1和出液口 32-2。
加热水箱33具有一定的容积,加热水箱33上i殳有进水口 33-1和 出水口 33-2,加热水箱33的出水口 33-2通过连接管与第一集热器31 的进液口 31-1连通,第一集热管31的出液口 31-2通过连接管与第二 集热器32的进液口 32-1连通,第二集热器32的出液口 32-2通过连 接管与加热水箱33的进水口 31-1连通。第一集热器31、第二集热器 32及加热水箱33通过管i 各形成一个闭合的循环通路。
加热水箱33内的冷水进入第一集热器31内,冷水在第一集热器 31内的管道内流动形成水流,水流与第一集热器31进行热交换,将 第一集热器31吸收的太阳辐射能量转化为水流的内能,从而实现对水 流的第一次加热,水流经过第一集热器31初步加热后进入第二集热器 32内,再与第二集热器32进行热交换,然后再从第二集热器32的出液口进入加热水箱33内,与加热水箱33内的冷水混合,加热水箱33 内的冷水再进入第一集热器31内,通过不断循环将加热水箱33内的 冷水加热到适当温度。
力口热水箱33上还i殳有热水出口 33-3和冷7jc入口 33-4,通过冷水 入口 33-4可以向加热水箱33内注入冷水,通过热水出口 33-3可以将 加热水箱33内的热水排出。
优选方案中,为了加快水流在第一集热器31、第二集热器32和 加热水箱33之间组成的闭合循环通路中的循环速度,在加热水箱33 的出水口 33-2与第一集热器31的进液口 31-1之间的连接管上设置循 环泵34,循环泵34可以将加热水箱33内的冷水泵送到第一集热器31 内,并使得水流具有一定的流速。
优选方案中,加热水箱33、第一集热器31、第二集热器32之间 的连接管采用波紋管。
这种结构的太阳能热水器采用两块集热器作为集热装置,在不增 加单块集热器的面积的情况下,增大了整个太阳能热水器的受热面积,
在太阳辐射强度一定的情况下,可以吸收更多的太阳辐射能量,可以 加热出更多的热水。各单块集热器的位置可以根据空间需要任意设置, 安装十分便利。这种结构的太阳能热水器与具有单块面积较大的集热 器的太阳能热水器相比,制造工艺简单,生产成本低。
以上实施例以具有两块集热器的太阳能热水器为例对本发明提 供的太阳能热水器进行的介绍,本发明所提供的太阳能热水器对集热 器的数量并不做限定,可以根据实际需要任意设置集热器的数量,以 下实施例将以具有三块集热器的太阳能热水器进行简单介绍。
请参看图4,图4为本发明第二实施例提供的太阳能热水器的结 构示意图。
如图4所示,本发明提供的太阳能热水器包括第一集热器41、第 二集热器42、第三集热器43和加热水箱44。
第一集热器41、第二集热器42和第三集热器43依次连通,第一 集热器41的进液口与加热水箱44的出水口通过连接管连通,第三集
8热器43的出液口与加热水箱44的进水口通过连接管连通。第一集热 器41、第二集热器42、第三集热器43和加热水箱44之间形成一个闭 合的循环通路。
优选方案中,在加热水箱44的出水口与第一集热器41的进液口 之间的连接管上设置有循环泵45。
其余具体实施过程与上述实施例类似,在此不再做详细介绍。
以上实施例中,各集热器以串联方式与加热水箱连通,本发明提 供的太阳能热水器还包括各集热器以并联方式与加热水箱连通的情 况,以下实施例将对此种情况进行简单介绍。
请参看图5,图5为本发明第三实施例提供的太阳能热水器的结 构示意图。
如图5所示,本发明提供的太阳能热水器包括第一集热器51、第 二集热器52和加热水箱53。
第一集热器51内设置有可供水流通过的管道,第一集热器51设 有进液口 51-1和出液口 51-2,在一种具体的实施方式中,进液口 51-1 和出液口 51-2设置在第一集热器51的端部,二者可以均设置在第一 集热器51的一端,也可以分别设置在第一集热器51的两端;
第二集热器52与第一集热器51的结构类似,第二集热器52的 端部设有进液口 52-1和出液口 52-2。
加热水箱53具有一定的容积,加热水箱53上i殳有进水口 53-1和 出水口 53-2。
第一集热器51的进液口 51-1与加热水箱53的出水口 53-2通过 连接管连通,第一集热器51的出液口 51-2与加热水箱53的进水口 53-1通过连接管连通,第一集热器51与加热水箱53之间形成一个闭 合的循环通路。
第二集热器52的进液口 52-1与加热水箱53的出水口 53-2通过 连接管连通,第二集热器52的出液口 52-2与加热水箱53的进水口 53-1通过连接管连通,第二集热器52与加热水箱53之间形成一个闭 合的循环通路。加热水箱53内的冷水分别进入第一集热器51、第二集热器52内, 与第一集热器51、第二集热器52进行热交换,水流在第一集热器51、 第二集热器52内循环后再分别流回加热水箱53内,与加热水箱53 内的冷水混合,加热水箱53内的冷水再分别进入第一集热器51、第 二集热器52内,通过不断循环将加热水箱53内的冷水加热到适当温 度。
加热水箱53上还i殳有热水出口 53-3和冷水入口 53-4,通过冷水 入口 53-4可以向加热水箱53内注入冷水,通过热水出口 53-3可以将 加热水箱53内的热水排出。
优选方案中,为了加快水流在第一集热器51和加热水箱53之间 组成的闭合循环通路及第二集热器52和加热水箱53之间组成的闭合 循环通路中的循环速度,在加热水箱53的出水口 53-2处设置循环泵 54,循环泵54可以将加热水箱53内的冷水分别泵送到第一集热器51 内和二集热器52内,并使得水流具有一定的流速。
优选方案中,加热水箱53与第一集热器51之间的连接管、加热 水箱53与第二集热器52之间的连接管均釆用波紋管。
其余具体实施过程,与上述实施例类似,在此不再做详细介绍。
以上实施例提供的太阳能热水器中,集热器与用水直接进行热交 换,本发明提供的太阳能热水器还包括集热器与用水间接进行热交换 的情况,以下实施例对此进行简单介绍。
请参看图6,图6为本发明第一实施例提供的太阳能热水器的结 构示意图。
如图6所示,本发明提供的太阳能热水器包括第一集热器61、第 二集热器62和加热水箱63。
第一集热器61内设置有可供水流通过的管道,第一集热器61设 有进液口 61-1和出液口 61-2,在一种具体的实施方式中,进液口 61-1 和出液口 61-2设置在第一集热器61的端部,二者可以均设置在第一 集热器61的一端,也可以分别设置在第一集热器61的两端;
第二集热器62与第一集热器61的结构类似,第二集热器62的
10端部设有进液口 62-1和出液口 62-2。
加热水箱63具有一定的容积,加热水箱63上设有热水出口 63-1 和冷7K入口 63-2,通过冷水入口 63-2可以向加热水箱63内注入冷水, 通过热水出口 63-1可以将加热水箱63内的热水排出。
加热水箱63内设置有介质水箱64,介质水箱64用于容纳进行热 交换的介质流体。介质水箱64的介质出口 64-2通过连接管与第一集 热器61的进液口 61-1连通,第一集热管61的出液口 61-2通过连4妄 管与第二集热器62的进液口 62-1连通,第二集热器62的出液口 62-2 通过连接管与介质水箱64的介质入口 64-1连通。第一集热器61、第 二集热器62及介质水箱64通过管路形成一个闭合的循环通路。
介质水箱64内的介质流体依次进入第一集热器61、第二集热器 62内,介质流体与第一集热器61、第二集热器62进行热交换,被加 热的介质流体通过流回介质水箱64内,介质流体将通过介质水箱64 与加热水箱63内的水进行热交换,介质流体的内能不断传递给加热水 箱63内的水,使得加热水箱63内的水温度不断升高,从而实现对加 热水箱63内用水的加热。
这种结构的太阳能热水器同样包括具有多个集热器的情况。
这种结构的太阳能热水器同样包括各集热器以并联方式与加热 水箱内的介质水箱连通的情况,在此不再做详细介绍。
以上所述仅是本发明的优选实施方式的描述,应当指出,由于文 字表达的有限性,而在客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域 的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若 干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种太阳能热水器,其特征在于,包括加热水箱和数量不少于两个的集热器,各所述集热器均与所述加热水箱连通。
2. 根据权利要求1所述的太阳能热水器,其特征在于,所述加热水箱设有进水口和出水口 。
3. 根据权利要求2所述的太阳能热水器,其特征在于,所述集热器与所述加热水箱连通,具体为,所述集热器的进液口和出液口分别与所述加热水箱的出水口和进水口连通。
4. 根据权利要求1所述的太阳能热水器,其特征在于,所述加热水箱内设置有介质水箱,该介质水箱设置有介质出口和介质入口 。
5. 根据权利要求4所述的太阳能热水器,其特征在于,所述集热器与所述加热水箱连通,具体为,所述集热器的进液口和出液口分别与所述介质水箱的介质出口和介质入口连通。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的太阳能热水器,其特征在于,各所述集热器均与所述加热水箱连通,具体为,各所述集热器以串联的方式与所述加热水箱连通。
7. 根据权利要求1-5任一项所述的太阳能热水器,其特征在于,各所述集热器均与所述加热水箱连通,具体为,各所述集热器以并联的方式与所述加热水箱连通。
全文摘要
本发明涉及太阳能热水器技术领域,公开了一种太阳能热水器,包括加热水箱和数量不少于两个的集热器,各所述集热器均与所述加热水箱连通。这种结构的太阳能热水器,在不增加单块集热器的面积的情况下,增大了整个太阳能热水器的受热面积,在太阳辐射强度一定的情况下,可以吸收更多的太阳辐射能量,可以加热出更多的热水。各单块集热器的位置可以根据空间需要任意设置,安装十分便利。这种结构的太阳能热水器与具有单块面积较大的集热器的太阳能热水器相比,制造工艺简单,生产成本低。
文档编号F24J2/00GK101644486SQ200910139789
公开日2010年2月10日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者黄炜放 申请人:黄炜放
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