太阳能热水器的制作方法

文档序号:15589648发布日期:2018-10-02 18:48阅读:132来源:国知局

本实用新型涉及家用电器技术领域,尤其是涉及一种太阳能热水器。



背景技术:

太阳能热水器利用太阳加热水,有太阳时不需要其它常规能源,绿色节能。但由于其带一个大水箱安装受到限制,在城市中的运用受到很大的约束,相关技术中的相变蓄热式无水箱太阳能可以安装在城市家庭中的阳台上,但还有一个问题没有解决,蓄热式太阳能当太阳光好的时候很容易过热产生蒸汽,压力迅速增大,管道会因压力太大爆裂。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型在于提出一种太阳能热水器,所述太阳能热水器蓄热量大且安全性好。

根据本实用新型的太阳能热水器,包括:集热器,所述集热器内填充有相变蓄热材料,所述相变蓄热材料内埋设有第一换热器;蓄热装置,所述蓄热装置包括内胆和设在所述内胆内的第二换热器;循环泵,所述循环泵与所述第一换热器相连用于驱动水在所述第一换热器与所述蓄热装置之间循环流动;其中,所述内胆和所述第二换热器中的其中一个与所述第一换热器相连,所述内胆和所述第二换热器中的其中一个具有进水管和出水管。

根据本实用新型的太阳能热水器,通过在相变太阳能集热器上串接蓄热装置,可以利用蓄热装置储存热量,避免集热器过热、压力过高而产生爆裂问题。同时,通过在蓄热装置的内胆内设第二换热器,通过二次换热间接加热用户用水,可以使用水不受污染。另外,还可以将集热器的热量供给其他需要热量或热水的装置,提高太阳能热水器的适用性。

在一些实施例中,所述内胆内设有相变蓄热球。

在一些实施例中,所述第一换热器的两端与所述第二换热器的两端分别相连以形成循环换热回路,所述内胆具有所述进水管和所述出水管。

在一些实施例中,所述进水管的内径和所述出水管的内径均小于所述相变蓄热球的尺寸。

在一些实施例中,所述内胆内设有加热器。

在一些实施例中,所述第二换热器与所述第一换热器相连以形成循环换热回路,所述第二换热器具有所述进水管和所述出水管,所述内胆内填充导热介质。

在一些实施例中,所述加热器设在所述内胆的下部,且所述加热器位于所述第二换热器的下方。

在一些实施例中,所述加热器为加热管。

在一些实施例中,所述第一换热器和所述第二换热器均包括翅片和依次相连的多个U 型管,所述翅片设在多个所述U型管的外周面上。

在一些实施例中,所述内胆的外侧设有包裹所述内胆的保温层。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的太阳能热水器的示意图;

图2是根据本实用新型实施例一的太阳能热水器的蓄热装置的的示意图;

图3是根据本实用新型实施例二的太阳能热水器的蓄热装置的的示意图;

图4是根据本实用新型实施例三的太阳能热水器的蓄热装置的的示意图;

图5是根据本实用新型实施例四的太阳能热水器的蓄热装置的的示意图。

附图标记:

太阳能热水器100,

集热器1,

蓄热装置2,内胆21,第二换热器22,相变蓄热球23,加热器24,导热介质25,

循环泵3,进水管4,出水管5。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的太阳能热水器100。

如图1所示,根据本实用新型实施例的太阳能热水器100,包括:集热器1、蓄热装置 2和循环泵3。

具体地,集热器1内填充有相变蓄热材料,相变蓄热材料内埋设有第一换热器(图未示出);集热器1可以将收集到的太阳能转化为相变蓄热材料的内能进行储存,相变蓄热材料再通过与第一换热器热交换,将热量传递给第一换热器内流动的介质(例如水或其他导热物质)。例如,本实用新型实施例的集热器1为相变蓄热集热器1。

蓄热装置2包括:内胆21和第二换热器22,且第二换热器22设在内胆21内,由此,第二换热器22内流动的流体可以与内胆21内的流体进行热交换。

循环泵3与第一换热器相连用于驱动水在第一换热器与蓄热装置2之间循环流动;通过循环泵3驱动流体循环流动,可以利用集热器1循环加热蓄热装置2内的流体。其中,循环泵3可以手动启动,也可以自动启动。例如,当检测到集热器1内的相变蓄热材料即将要过热时,可启动循环泵3,将相变蓄热材料储存的热量传递给蓄热装置2,由此,不但能降低相变蓄热材料的温度,同时还可以给蓄热装置2内的水加热。

其中,内胆21和第二换热器22中的其中一个与第一换热器相连,内胆21和第二换热器22中的其中一个具有进水管4和出水管5。具体地,内胆21、第二换热器22、第一换热器、进水管4和出水管5之间有如下四种连接方式:

第一种连接方式:内胆21与第一换热器相连,且内胆21具有进水管4和出水管5,如图2所示。此时,进水管4用于向内胆21内供水,当进水完成后,内胆21内的水在循环泵3的作用下在第一换热器与内胆21之间循环流动,以利用集热器1加热内胆21内的水,内胆21内加热后的水可通过出水管5流出供用户使用。此外,第二换热器22设在内胆21 内,第二换热器22内可填充有水或其他导热介质25,第二换热器22内的导热介质25与内胆21内的水热交换以储存热量,同时,第二换热器22可连通其他装置(例如暖气片、厨房水龙头等等),用于向其他装置提供热量或提供热水。

第二种连接方式:内胆21与第一换热器相连,第二换热器22具有进水管4和出水管5,如图3所示。此时,内胆21内可蓄水或填充其他导热介质25,在循环泵3的作用下,内胆21内的水或导热介质25在第一换热器与内胆21之间循环流动,以利用集热器1加热内胆21内的水或导热介质25。进水管4用于向第二换热器22内供水,第二换热器22内的水通过第二换热器22与内胆21内的水或导热介质25热交换,以得到热水,经第二换热器 22加热后的水可从出水管5排出供用户使用。

第三种连接方式:第二换热器22与第一换热器相连,且第二换热器22具有进水管4 和出水管5,如图4所示。此时,进水管4用于向第二换热器22内供水,当进水完成后,第二换热器22内的水在循环泵3的作用下在第一换热器与第二换热器22之间循环流动,以利用集热器1加热第二换热器22内的水,第二换热器22内加热后的水可通过出水管5 排出供用户使用。此外,第二换热器22设在内胆21内,内胆21内可蓄水或填充其他导热介质25,内胆21内的水或导热介质25可与第二换热器22内的水热交换以储存热量,同时,内胆21也可连通其他装置(例如暖气片、厨房水龙头等等),用于向其他装置提供热量或提供热水。另外,内胆21内可设加热装置,加热装置用于加热内胆21内的水或导热介质25,从而用于在太阳能不充足时间接加热第二换热器22内的水,以供用户使用。

第四种连接方式:第二换热器22与第一换热器相连,内胆21具有进水管4和出水管5,如图5所示。此时,第二换热器22内可蓄水或填充其他导热介质25,在循环泵3的作用下,第二换热器22内的水或导热介质25在第一换热器与第二换热器22之间循环流动,以利用集热器1加热第二换热器22内的水或导热介质25。进水管4用于向内胆21供水,内胆21内的水通过第二换热器22与第二换热器22内的水或导热介质25热交换,以得到热水,内胆21内经第二换热器22加热后的水可从出水管5排出供用户使用。

根据本实用新型实施例的太阳能热水器100,通过在相变太阳能集热器1上串接蓄热装置2,可以利用蓄热装置2储存热量,避免集热器1过热、压力过高而产生爆裂问题。同时,通过在蓄热装置2的内胆21内设第二换热器22,通过二次换热间接加热用户用水,可以使用水不受污染。另外,还可以将集热器1的热量供给其他需要热量或热水的装置,提高太阳能热水器100的适用性。

其中,需要说明的是,本实用新型实施例的太阳能热水器100,集热器1通常设置在室外,例如将集热器1安装在阳台,蓄热装置2设置在室内,例如,安装在浴室。

在本实用新型的一些实施例中,内胆21内可以设有加热器24。加热器24用于加热内胆21内的水或其他导热介质25。当太阳能不足以加热用水时,可以启动加热器24,利用加热器24加热内胆21内的水,以供用户使用;或利用加热器24加热内胆21内的水或导热介质25,利用水或导热介质25二次换热加热第二热水器100内的水,以供用户使用。由此,可以实现快速加热热水至洗浴温度,解决太阳能不足时长时间等待热水的问题。

其中,加热器24可以为加热管,优选地,加热器24可以设在内胆21的下部,且加热器24位于第二换热器22的下方。由此,可以提高加热效率,加热器24结构设置更加合理。

在本实用新型的一些示例中,如图5所示,内胆21内可以设有相变蓄热球23,由此,相变蓄热球23可以增大内胆21内水或导热介质25的蓄热量(既可以是与集热器1换热得到的热量,也可以是加热器24加热得到的热量),在同等蓄热量的前提下,减小内胆21的体积,减少占用空间。

进一步地,如图5所示,第一换热器的两端与第二换热器22的两端分别相连以形成循环换热回路,内胆21具有进水管4和出水管5。由此,第二换热器22内与集热器1热交换后的导热介质25,可以通过二次换热加热内胆21内的水和相变蓄热球23,从而提高内胆21内的蓄热量,得到更多的热水。

更进一步地,进水管4的内径和出水管5的内径均小于相变蓄热球23的尺寸,由此,可以表避免内胆21内的相变蓄热球23从进水管4或出水管5排出。

在一些示例中,内胆21内可以设有加热器24,第二换热器22与第一换热器相连以形成循环换热回路,第二换热器22具有进水管4和出水管5,内胆21内填充导热介质25。这样,当太阳能充足时,集热器1循环加热内胆21内的水,内胆21内的水再加热第二换热器22内的水,通过二次换热实现对用户用水加热,避免污染;当太阳能不充足时,可以启动加热器24,利用加热器24加热内胆21内的水,再通过内胆21内的水加热第二换热器22内的用水,从而可以实现快速加热水,解决太阳能不足时需要长时间等待的问题。

在本实用新型的一些实施例中,第一换热器可以包括翅片和依次相连的多个U型管,翅片设在多个U型管的外周面上。由此,可以增大第一换热器与相变蓄热材料之间的换热面积,提高换热效率。第二换热器22可以包括翅片和依次相连的多个U型管,翅片设在多个U型管的外周面上。由此,可以增大第二换热器22的换热面积,提高换热效率。

在本实用新型的一些实施例中,内胆21的外侧设有包裹内胆21的保温层。由此,可以减少内胆21的热损失。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系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装置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。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

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;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;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。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

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