专利名称：一种太阳能集热器及太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于热水器领域，尤其涉及一种太阳能集热器及采用该集热器的太阳 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。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，水 箱12上也设置有进水口 12-1和出水口 12-2，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11与水箱 12通过管道形成一个闭合的循环通道。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， 通过不断循环将水箱12内的冷水加热到适当温度。加热水箱12还设有热水出口 12-3和 冷水入口 12-4，冷水入口 12-4通过连接管与自来水管道连通，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通过连接管与终端用水口连接。需要说明的是，现有的太阳能热水器中的集热器的表面都是水平的，根据热转换 相关的理论可知，集热器被加热的效率与太阳光入射角有关系，当太阳光的入射方向与集 热器表面的夹角为90度(即太阳光垂直入射到集热器表面)时，集热器被阳光加热的效率 (即热转换效率)最高。实际中，一天中的大部分时间中阳光的入射方向都是倾斜的，为了 提高热转换效率，用户通常是将集热器倾斜放置，以达到图2中所示的受光位置，但是这就 增加了集热器11所占据的面积，尤其是对于将集热器放置在自家阳台的用户，还需要在阳 台中开辟更大的闲置空间，用于专门放置集热器11。因此，为了提高集热器的热转换效率， 采用现有技术中的集热器将增大其所占据的面积。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种太阳能集热器及太阳能热水器，能够在提高集热器的热转换效率的同时不增大其所占据的面积。为实现上述目的，本实用新型提供一种太阳能集热器，包括一板体，所述板体内部 设置有液体流通道，所述液体流通道的一端形成进液口，另一端形成出液口，其特征在于， 所述板体沿垂直于横向的截面呈锯齿状。优选地，在所述板体朝上倾斜的区域中，液体流通道的延伸方向与水平面方向平 行。 优选地，所述液体流通道的个数至少为两条。优选地，所述液体流通道呈S形分布，所述液体流通道包括数量不少于一条的沿 所述板体纵向或横向延伸的管道。优选地，所述板体为铝板。优选地，所述板体外表面涂有吸热涂层。另一方面，本实用新型还提供一种太阳能热水器，包括上述的太阳能集热器，以及 加热水箱。本实用新型提供的太阳能集热器能够在提高热转换效率的同时，不增大其所占据 的面积。
为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本 实用新型的一些实施例，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为现有技术中的太阳能热水器的示意图；图2为图1中的太阳能热水器的集热器的使用状态示意图；图3为本实用新型提供的太阳能集热器的一个实施例的示意图；图4为具有一种具体结构的液体流通道的太阳能集热器的示意图；图5为本实用新型提供的太阳能集热器的另一个实施例的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施 例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本实用新型保护的范围。图3是本实用新型提供的太阳能集热器的一个实施例的示意图，具体地，图3为该 实施例中的太阳能集热器中的垂直于横向的截面示意图，在本实施例中，将太阳能集热器 沿水平放置的面延伸的方向定为“横向”。该太阳能集热器包括一板体21，板体21内部设置液体流通道(图3中未示)，在 液体流通道的一端形成进液口，另一端形成出液口，这样在该太阳能集热器内将实现液体 流通，使得液体流经集热器之后温度被加热。[0026]另外，从图3中可以看出，板体21沿垂直于横向的截面成锯齿状，并且本实施例中 特别地，各个锯齿形状和尺寸相同。图3中同时也示出了本实施例中的太阳能集热器的受光情况。在使用中，不需要 为提高热转换效率而将该太阳能集热器倾斜放置，由于该太阳能集热器的板体21的沿垂 直于横向的截面呈锯齿状，所以即使将该集热器竖直放置，其板体21表面也被划分成向上 倾斜的区域(即为受光面)211和向下倾斜区域(即为背光面)212。而由于受光面211本 身是倾斜的，所以太阳光可以很容易地直射到该受光面211的区域中，从而提高了热转换 效率，同时由于太阳能集热器可以竖直放置，因此可以减小其所占的面积。需要说明的是，本实施例中的太阳能热水器中的液体流通道的形状可以有很多 种，为了进一步增大热转换效率，应该尽量使得增大液体流在受光面中的与板体的接触面 积，所以优选地，在板体21朝向倾斜的区域(即受光面)中，液体流通道的延伸方向与水平 面平行。此外，液体流通道的个数优选至少为两条。图4示出了具有一种具体结构的液体流通道的太阳能集热器。在太阳能集热器的 板体31上设置由沿板体的横向(即水平方向)延伸的液体流通道32，液体流通道32呈S 形分布，液体流通道32 —端形成进液口 34，另一端形成出液口 35。液体流通道32包括沿 板体31横向延伸的第一管道33-1和第二管道33-2。这种结构的太阳能集热板中的液体流 通道32呈S形分布，且该液体流通道包括两条管道；水流从进液口进34入液体流通道32 内，经液体流通道32内的管道流至出液口 35，液体流通道32内的第一管道33-1、第二管道 33-2的入水口均直接与进液口 34连通，从进液口 34流入的水流将以较高的流速进入液体 流通道内的第一管道33-1、第二管道33-2中，第一管道33-1、第二管道33_2 二者中的水流 流量均勻，不会存在一个管道中水流较大，另一管道中的水流较小的问题，水流可以与板体 31进行充分接触，水流与太阳能集热板的热交换效率较高，可以充分利用太阳能集热板所 吸收的太阳辐射能量。优选方案中，为了提高太阳能集热板吸收太阳辐射能量的效率，板体31的外表面 还可以涂抹光谱选择性吸热涂层，以进一步大幅提高光-热转换效率。优选方案中，板体31可选用质量较轻、热导效果好的铝板。上述实施例中，液体流通道32沿板体的横向设置，本实用新型所提供的太阳能集 热板还包括液体流通道沿板体纵向设置的情况，这两种结构均在本实用新型的保护范围 内。上述实施例中，液体流通道32包括第一管道33-1、第二管道33_2两条管道，本实 用新型所提供的太阳能集热板并不对构成液体流通道的管道的数量进行限定，液体流通道 可以由一条管道组成，也可以由二条管道组成，还可以由三条管道组成。需要说明的是，上述太阳能集热器的板体的外表面还可以涂有吸热涂层。图5示出了本实用新型提供的太阳能集热器的另一个实施例，该实施例与2中的 太阳能集热器的区别在于太阳能集热器的板体51截面的锯齿状结构中个各个锯齿的尺 寸不同，具体地，如图5所示，该实施例中的板体51朝上倾斜的区域具有面积不同的两种类 型，面积较大的向上倾斜的区域标记为511a，面积较小的向上倾斜的区域标记为511b。板 体51朝下倾斜的区域具有面积不同的两种类型，面积较大的向下倾斜的区域标记为512a， 面积较小的向下倾斜的区域标记为512b。在向上倾斜的区域511a和511b中，阳光都是近乎垂直入射到该区域的，由此提高了集热器的热转换效率，而且整个集热器仍然可以竖直 放置，从而节省了其所占据的面积。本实用新型另一实施例还提供一种太阳能热水器，包括上述各个实施例中的太阳 能集热器以及加热水箱，集热器与加热水箱的连接关系可以采用现有技术中的各种连接方 式，这里不再赘述。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种太阳能集热器，包括一板体，所述板体内部设置有液体流通道，所述液体流通道 的一端形成进液口，另一端形成出液口，其特征在于，所述板体沿垂直于横向的截面呈锯齿 状。
2.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，在所述板体朝上倾斜的区域中， 液体流通道的延伸方向与水平面方向平行。
3.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，所述液体流通道的个数至少为 两条。
4.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，所述液体流通道呈S形分布，所 述液体流通道包括数量不少于一条的沿所述板体纵向或横向延伸的管道。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的太阳能集热器，其特征在于，所述板体为铝板。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的太阳能集热器，其特征在于，所述板体外表面 涂有吸热涂层。
7.一种太阳能热水器，其特征在于，包括如权利要求1至6中任意一项所述的太阳能集 热器，以及加热水箱。
专利摘要本实用新型提供一种太阳能集热器，包括一板体，所述板体内部设置有液体流通道，所述液体流通道的一端形成进液口，另一端形成出液口，其特征在于，所述板体沿垂直于横向的截面呈锯齿状。本实用新型还提供一种太阳能热水器，包括上述太阳能集热器，以及加热水箱。本实用新型提供的太阳能集热器以及太阳能热水器在提高热转换效率的同时，不增大其所占据的面积。
文档编号F24J2/20GK201917092SQ20102064753
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者范雪峰 申请人:范雪峰