专利名称：防冻太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能热水器，尤其是一种间接循环太阳能热水器的防冻结
构，属于太阳能热水器技术领域。
背景技术：
现有间接循环结构的太阳能热水器，主要包括安置于室内的储水箱、安置于室外 的真空集热器和连通储水箱与真空集热器的两条循环管路。室内储水箱位置通常比室外的 真空集热器高，当真空集热器吸收太阳光能后加热集热器内的水并使真空集热器内的水温 超过储热水箱内的水温时，真空集热器内的热水与水箱的冷水因存在密度差而形成循环， 即热水从低处的真空集热器流出并经一条循环管路流入高处的储水箱内，同时冷水从高处 的储水箱流出并经另一条循环管路流入低处的真空集热器内。冬天夜晚或冬天白日阴雨天 气时，真空集热器没有太阳能输入，真空集热器内的水温低于储热水箱内的水温，无法形成 上述冷热水的循环。 为防止室外低温环境的真空集热器和循环管路内积水结冰冻裂真空集热器和循 环管路，现有间接循环结构的太阳能热水器采取的防冻结构通常有1)在位于室外的真空 集热器上设置排空口 ，在阴冷天或夜晚时将真空集热器内的水排尽，从而防止真空管被冻 裂；2)在位于室外的真空集热器和两根循环管路上均设置保温层，并且在两根循环管路上 都设有伴热带，以使得室外真空集热器和循环管路中的水温在阴冷天或夜晚时不至于过 低，从而防止真空管被冻裂。 上述第一种防冻结构使用不便且不保险，一旦某次未排出真空集热器内的水，真 空管即被冻裂而使整个真空集热器报废。上述第二种防冻结构的伴热带虽可以保持循环管 路中的水温，但真空集热器内的水仅靠保温层仍然难以应付低温环境，对于北方冬天寒冷 天气来说仍然无济于事。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题是提出一种在低温环境中能够彻底防止室外真空集 热器和循环管路冻裂的太阳能热水器。 为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是一种防冻太阳能热水器， 包括安置于室内的储水箱、安置于室外的真空集热器和连通储水箱与真空集热器的两条循 环管路，所述循环管路之一附着有加热器件。 发明人通过对现有间接循环结构太阳能热水器的深入研究发现真空集热器因需 要吸收太阳光而必须安装在室外，在北方冬天夜晚或冬天白日阴雨天气时，即使真空集热 器设有保温层也难以保证其内含的水不结冰；至于前述的两根循环管路均包扎伴热带的防 冻结构，由于两根循环管路中的水彼此之间没有温差而不能形成流动，也就是说真空集热 器、循环管路和储水箱中的水均处于静止状态，因此仅仅对两根循环管路中的水加热，仍然 不能保证真空集热器内的水不结冰。而相反的是，储水箱因设置在温度较高的室内(北方冬天室内温暖)，储水箱内含的水温较高。据此，发明人大胆设想如果能使储水箱的高温 水与真空集热器的低温水之间形成反向循环流动(热水从高处流往低处，与现有热水从低 处流往高处正好相反)，则可以彻底解决位于室外的真空集热器和循环管路冻裂问题。 本实用新型的防冻太阳能热水器正是基于上述发现和设想而进行的防冻结构改 进，发明人巧妙地选择只在两条循环管路之一上包裹加热器件。在冬天夜晚或冬天白日阴 雨天气使用时，开启两条循环管路之一上的加热器件加热该条循环管路，两条循环管路内 的水温形成温差，从而在两条循环管路之间产生压差(热虹吸)，这样就可以在真空集热器 和储水箱之间产生反向对流循环，即位于高处的储水箱内高温水往真空集热器流，位于低 处的真空集热器内低温水往储水箱流。通过伴热带的加热保持两条循环管路始终存在水温 差，这种反向对流循环即可持续进行。 上述技术方案的完善是所述储水箱、真空集热器和两条循环管路在所述加热器 件升温后，构成由所述循环管路之一引导真空集热器内的低温水流往储水箱而储水箱内的 高温水由所述循环管路之二流往真空集热器的自循环系统。 综上，相比现有太阳能热水器，本实用新型的防冻太阳能热水器突破传统对两条 循环管路加热以防止循环管路的水结冰的思维定势，通过巧妙设计对单条循环管路加热的 结构，使在低温环境时的真空集热器和储水箱之间形成异于现有冷热水高底流向循环的持 续反向循环，从而彻底杜绝真空集热器和循环管路被冻裂，为太阳能热水器的防冻提供了 一种全新的有力武器。 上述技术方案的进一步完善是所述加热器件是缠绕在所述循环管路之一上的带 状自限温电加热器件，所述加热器件的输入端外接电源，所述带状自限温电加热器件内含 电热元件、温度传感器和控制器。
以下结合附图对本实用新型的防冻太阳能热水器作进一步说明。
图1是本实用新型防冻太阳能热水器一个实施例的结构示意图。
具体实施方式实施例 本实施例的防冻太阳能热水器，包括安置于室内的储水箱1、安置于室外支架5上 的真空集热器2和连通储水箱1与真空集热器2的两条循环管路3-l、3-2，循环管路之一 3-1附着有加热器件4。 加热器件4采用缠绕在循环管路之一 3-1上的带状自限温电加热器件(伴热带)， 加热器件4的电输入端外接电源。该伴热带内含电热元件、温度传感器和控制器，其可随着 环境温度自动调整电热功率。 在冬天夜晚或冬天白日阴雨天气时，循环管路之一 3-1上的伴热带4探测到环境 温度过低时即开启电热元件，循环管路之一3-l内的水即被加热，两条循环管路3-l、3-2内 的水温形成温差并产生压差，位于高处的储水箱1内高温水经循环管路之二 3-2流入真空 集热器内，同时位于低处的真空集热器2内低温水经循环管路之一 3-1流入储水箱内，从而 使真空集热器2与储水箱1内的水形成反向对流循环。这样，储水箱、真空集热器和两条循环管路在加热器件升温后，构成由循环管路之一3-l引导真空集热器2内的低温水流往储
水箱1而储水箱1内的高温水由循环管路之二 3-2流往真空集热器2的自循环系统。当环
境温度始终较低时，伴热带4即一直工作并保持两条循环管路3-l、3-2始终存在水温差，真
空集热器2与储水箱1之间的反向对流循环即可持续进行。在白日阳光充足时，伴热带4探
测到环境温度较高时即关闭电热元件，真空集热器2接受太阳能后其水温超过储水箱1内
水温时，真空集热器2内的水与储水箱1内的水又恢复现有得正向对流循环。 经发明人实验，本实施例的防冻太阳能热水器完全达到上述效果。 显然，本实用新型防冻太阳能热水器的伴热带4也可以采用化学热能或其他热能
的带状、条状或丝状加热器件；真空集热器2也可以壁挂而省去支架5。 本实用新型的不局限于上述实施例所述的具体技术方案，凡采用等同替换形成的
技术方案均为本实用新型要求的保护范围。
权利要求一种防冻太阳能热水器，包括安置于室内的储水箱、安置于室外的真空集热器和连通储水箱与真空集热器的两条循环管路，其特征在于所述循环管路之一附着有加热器件。
2. 根据权利要求1所述防冻太阳能热水器，其特征在于所述储水箱、真空集热器和两条循环管路在所述加热器件升温后，构成由所述循环管路之一引导真空集热器内的低温水流往储水箱而储水箱内的高温水由所述循环管路之二流往真空集热器的自循环系统。
3. 根据权利要求1或2所述防冻太阳能热水器，其特征在于所述加热器件是缠绕在所述循环管路之一上的带状自限温电加热器件，所述加热器件的输入端外接电源，所述带状自限温电加热器件内含电热元件、温度传感器和控制器。
专利摘要本实用新型涉及一种防冻太阳能热水器，属于太阳能热水器技术领域。该防冻太阳能热水器包括安置于室内的储水箱、安置于室外的真空集热器和连通储水箱与真空集热器的两条循环管路，所述循环管路之一附着有加热器件。本实用新型的防冻太阳能热水器突破传统思维定势，通过巧妙设计对单条循环管路加热的结构，使在低温环境时的真空集热器和储水箱之间形成异于现有冷热水高底流向循环的持续反向循环，从而彻底杜绝真空集热器和循环管路被冻裂，为太阳能热水器的防冻提供了一种全新的有力武器。
文档编号F24J2/46GK201440005SQ20092023354
公开日2010年4月21日 申请日期2009年8月4日 优先权日2009年8月4日
发明者敖凯平 申请人:艾欧史密斯(中国)热水器有限公司