一种循环管、太阳能集热板体及太阳能热水器的制作方法

本实用新型涉及新能源设备领域，具体而言，涉及一种循环管、太阳能集热板体及太阳能热水器。

背景技术：

平板太阳能热水器的集热板体主要由集热板和循环管组成。在使用过程中，集热板受到太阳照射吸收热量，再将热量传导至与集热板固定相连的循环管中，是循环管中的介质温度升高，从而实现太阳能的利用。

目前的平板太阳能热水器虽然具有较高的安全性和承压能力，但是普遍存在热传导效率不高的问题，限制了平板太阳能热水器技术和市场的进一步发展。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种循环管、太阳能集热板体及太阳能热水器，旨在解决现有技术中太阳能热水器存在的上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种循环管，用于太阳能集热板，包括连接壁和储热壁，连接壁为平壁结构，连接壁与储热壁固定相连，储热壁包括内壁和外壁，内壁与连接壁相连形成介质流道，外壁呈间隔地设于内壁外侧，外壁、内壁和连接壁组成绝热空间。

太阳能集热板体包括循环管和与循环管相连的集热板。在太阳能集热板体的工作过程中，集热板采集太阳能，并将热量通过连接壁传递至循环管，使得循环管内的介质温度升高。与现有的循环管相比，本实用新型具有以下两个特点：

一、设置平壁结构的连接壁，可以实现集热板与循环管的面连接。从而增大了集热板与循环管的接触面积，使得热量能更多地传递至循环管，从增加热量传递总量的角度提高太阳能的利用率。

二、将储热壁设置成双层结构。在工作中，储热壁不与集热板相连，从而不能接收来自集热板的热量。相反的，循环管内的介质所具有的热量会通过储热壁传递至循环管外。在现有的单层循环管的工作过程中，介质热量向外界传递的过程是较为典型的平壁传热过程。将储热壁设置成双层结构，则介质向外传递热量的过程中，会在内壁和外壁之间的绝热空间处受到阻碍，从而极大地降低介质热量向外界传递的速度，从降低热量散失速度的角度提高太阳能的利用率。

在本实用新型的较佳的实施例中，储热壁为弧形结构，储热壁两侧与连接壁相连，使得循环管横截面呈“D”形，绝热空间为半环形。

在本实用新型的较佳的实施例中，内壁、外壁与连接壁一体成型。

在本实用新型的较佳的实施例中，内壁与外壁之间还设有加强板，加强板一侧与内壁外侧固定相连，加强板另一侧与外壁内侧固定相连。

在内壁和外壁之间设置加强板，在保证较低的热量损失速率的，保证了循环管具有较高的强度，不损失循环管的承压能力，可以实现循环管的高承压能力和高热量利用率的平衡。

在本实用新型的较佳的实施例中，加强板为矩形平板，加强板在循环管的长度方向上延伸。

在本实用新型的较佳的实施例中，外壁内侧设有第一连接槽，加强板上设有第一连接部；第一连接槽为T型槽，第一连接部为与第一连接槽适配的凸块结构。

在本实用新型的较佳的实施例中，内壁外侧设有第二连接槽，加强板上设有第二连接部，第二连接部与第一连接部相对设置；第二连接槽为T型槽，第二连接部为与第二连接槽适配的凸块结构。

本实用新型提供的循环管上的加强板与内壁和外壁之间的连接方式多种多样，加强板与内壁和外壁之间的连接方式可以为一体成型，还可以为结构上的相互配合或焊接、粘结等方式。在本实用新型的较佳的实施例中，加强板为半环形平板，加强板内环与内壁外侧相连，加强板外环与外壁内侧相连。

一种太阳能集热板体，包括集热板和上述的循环管，循环管上的连接壁与集热板相连。

在本实用新型的较佳的实施例中，集热板与循环管焊接相连。

采用了上述循环管的太阳能集热板体具有更高的集热效率，节能效果更好。

一种太阳能热水器，包括水箱和上述的太阳能集热板体。

采用了上述的太阳能集热板体的太阳能热水器，能够保留现有的平板式太阳能热水器的各种优点，还能有效提升热传导的效率，减少热量的损失，达到提效节能的目的。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的循环管，使用时，连接壁将传统的线接触的连接方式改变为面接触的连接方式，增加了传热面积，有利于热量从集热板传递至介质；储热壁采用双层结构，降低了储热壁上的热量传递速率，减少了介质所具有的热量的损耗。本实用新型中的循环管有针对性地设计了连接壁和储热壁的结构，从两方面提高太阳能的利用效率。

本实用新型通过上述设计得到的太阳能集热板体，具有更高的集热效率，节能效果更好。

本实用新型通过上述设计得到的太阳能热水器，其在现有的平板式太阳能热水器的基础上进一步提高了热利用效率，具有较佳的使用效果，有利于平板式太阳能热水器的技术进步和市场拓展。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施方式中实施例一提供的太阳能集热板体的结构示意图；

图2是图1中II部的局部放大图；

图3是本实用新型实施方式中实施例二提供的太阳能集热板体的结构示意图；

图4是图3中IV部的局部放大图；

图5是本实用新型实施方式提供的太阳能热水器的结构示意图。

图标：100-太阳能集热板体；110-集热板；130-循环管；132-连接壁；133-循环流道；134-内壁；135-绝热空间；136-外壁；137-储热壁；1352-加强板；001-太阳能热水器；200-水箱。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1-图5。

本实用新型提供一种太阳能集热板体100。该太阳能集热板体100包括集热板110和循环管130。集热板110与循环管130通过焊接相连。

集热板110为平板结构。

循环管130包括连接壁132和储热壁137。连接壁132和储热壁137围成循环管130中的介质通道。连接壁132为平壁。连接壁132通过焊接连接于集热板110上。储热壁137包括内壁134和外壁136，内壁134与连接壁132相连，外壁136与连接壁132相连。

进一步的，内壁134为端面为半圆弧的弧形板。内壁134两侧与连接壁132相连，使得介质通道的截面呈现为“D”形。外壁136同样为端面为半圆弧状的弧形板，外壁136内径不小于内壁134外径，外壁136设于内壁134外侧。

进一步的，内壁134与外壁136间隔设置，内壁134与外壁136之间形成一截面为半环形的绝热空间135。为了降低热量散失，可以使内壁134与外壁136之间的绝热空间135保持一定的真空度，从而提升对管内液体的保温效果。

进一步的，为了提高循环管130的承压能力，可以在内壁134与外壁136之间设置加强板1352。加强板1352分别与内壁134和外壁136相连。

进一步的，加强板1352为平板结构。加强板1352可以是矩形平板结构，且沿循环管130的长度方向延伸；也可以将加强板1352设置为与绝热空间135配合的半环状平板，使加强板1352的板面方向垂直于循环管130的长度方向。

进一步的，加强板1352、内壁134、外壁136与连接壁132的结合方式可以是一体成型，以保持循环管130的防渗漏性；还可以使内壁134、外壁136与连接壁132一体成型，加强板1352与内壁134和外壁136通过连接结构相连。具体的，可以通过如下的连接结构实现：

内壁134、外壁136与连接壁132一体成型。外壁136内侧设置第一T型槽，在内壁134外侧设置第二T型槽，加强板1352一端设置与第一T型槽适配的第一连接部，加强板1352另一端设置与第二T型槽适配的第二连接部。使第一连接部与第一T型槽配合，第二连接部与第二T型槽配合，即可将加强板1352装配至内壁134与外壁136的绝热空间135中。

本实用新型还提供一种太阳能热水器001，该太阳能热水器001采用上述的太阳能集热板体100，太阳能热水器001还包括水箱200。循环管130中的介质用于为水箱200中的水传递热量。

具体的，请参阅图5，水箱200上环设有空心的换热层，待加热水管和已加热水管与水箱200接通，循环管130两端均与换热层接通。该太阳能热水器001的工作过程为：循环管130中的介质温度升高后，进入换热层，再由换热层流出，重回循环管130。介质在换热层中流动时，介质所具有的热能传递给水箱200中的水，使待加热水温度升高，变为已加热水，最终流出水箱200。

为了清楚说明本实用新型，本实用新型提供了关于太阳能热水器001的两个实施例。

实施例一：

本实施例提供了一种太阳能热水器001，请参阅图1、图2及图5，这种太阳能热水器001包括水箱200和太阳能集热板体100。

太阳能集热板体100包括集热板110和循环管130。循环管130设于集热板110上并与集热板110相连。循环管130形成用于液体流通的循环流道133，集热板110用于吸收太阳的辐射热量并传递给循环管130中的液体。循环管130中的液体在循环过程中将热量传递给水箱200中的水，从而完成给水箱200中的水加温的过程。

本实施例提供的太阳能热水器001的循环管130包括连接壁132和储热壁137。连接壁132与储热壁137相连并形成循环流道133。

连接壁132为平壁。连接壁132与集热板110贴合，且通过焊接的方式与集热板110相连。储热壁137包括内壁134和外壁136。内壁134为弧形板结构，内壁134两侧与连接壁132相连并形成截面呈“D”形的循环流道133。外壁136为弧形板结构，外壁136尺寸大于内壁134尺寸，外壁136间隔地设于内壁134外侧，外壁136两侧与连接壁132相连。外壁136、内壁134与连接壁132围成半环形的绝热空间135。

本实施例提供的太阳能热水器001可以具有较高的效率，其原理在于：在太阳能集热板体100的工作过程中，集热板110吸收太阳的热能，并传递至循环管130中的介质。在这个过程中，一方面，由于现有的循环管130与集热板110之间是线接触，导致接触面积小，传热效率不高；另一方面，循环管130中的介质温度升高后，热能会从循环管130上远离集热板110的管壁发散至外界，造成热量损失，降低太阳能热水器001的效率。

而本实施例提供的太阳能热水器001上的循环管130采用平壁结构的连接壁132，实现了循环管130与集热板110之间面接触，成倍增加了集热板110向循环管130传热的传热面积，从而提高传热总量；本实施例提供的太阳能热水器001上的循环管130上未与集热板110接触的管壁均为储热壁137，储热壁137采用间隔设置的双层结构，使得循环管130在储热壁137上具有较好的保温效果，降低了热量从储热壁137一侧散失的速度，减少热量损失，从而提高太阳能热水器001的效率。

综上所述，本实施例提供的太阳能热水器001的有益效果在于：从增加循环管130与集热板110之间的传热面积，以及减少循环管130散热两方面出发，提高传热效率，减少热量损失，实现太阳能热水器001整体效率的增加。

实施例二：

请参阅图3、图4及图5，本实施例提供的太阳能热水器001的结构与实施例一中的太阳能热水器001的结构基本相同。其区别在于：本实施例提供的太阳能热水器001的循环管130结构与实施例一中的不同。

在本实施例中，循环管130包括连接壁132、内壁134、外壁136和加强板1352。

连接壁132为平壁结构。内壁134和外壁136均为弧形结构。内壁134两侧与连接壁132相连形成截面呈“D”形的循环流道133。外壁136设于内壁134外侧，外壁136、内壁134与连接壁132围成半环形的绝热空间135。

在外壁136、内壁134与连接壁132形成的绝热空间135中设有加强板1352。加强板1352为平板结构，加强板1352在循环管130的长度方向延伸。加强板1352一侧与内壁134外侧相连，加强板1352另一侧与外壁136内侧相连。

在实施例一所提供的太阳能热水器001的基础上，本实施例提供的太阳能热水器001的有益效果还在于：加强板1352连接内壁134和外壁136，从而有助于提高循环管130的强度，增加循环管130的承压性能。

需要说明的是：外壁136的作用是通过与内壁134形成绝热空间135，阻止循环管130中的介质热量从内壁134处散发到外界，外壁136可以为弧形板结构，也可以为多块平板拼接而成的其他结构，只要能在内壁134和外壁136之间形成绝热空间135即可，对外壁136形状所做的其他改进，应在本实用新型的保护范围之内；

加强板1352的作用是增加循环管130的承压能力，加强板1352和内壁134与外壁136之间的连接方式可以是一体成型，也可以通过焊接、卡接等其他方式相连，本实用新型不对加强板1352和内壁134与外壁136之间的连接方式作限定，也不限定加强板1352的具体形状、延伸方向等，只要能实现增加循环管130的承压能力的效果均可，对加强板1352的形状、布置方向和与其他结构之间连接方式所做的其他改进，应在本实用新型的保护范围之内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。