一种低成本低热损失低光损失太阳能热水器的制作方法

本技术涉及太阳能热水器，尤其是涉及一种低成本低热损失低光损失太阳能热水器。

背景技术：

1、随着“昨日阳光”能源，比如煤，石油，天然气等传统能源的快速消耗，传统能源的价格越来越贵，并且传统能源属于不可持续能源。为了能够降低传统能源的使用量，新能源使用的越来越广泛，其中大面积推广的新能源的典范就是太阳能热水器。

2、但是目前太阳能热水器也存在多种缺点，比如太阳能热水器的核心部件太阳能热水管芯，加工工艺复杂，要求高，价格贵，并且存在浪费的现象。太阳能热水管芯的制造需要优质的硅原材料，经过特殊的加工工艺加工制成，其加工成本也比较贵，其成本要超过太阳能热水器总成本的四分之一，然而背对太阳的管芯一直不能被太阳光照射，能被照射的太阳能热水管芯只有一半能被太阳光照射到，导致太阳能热水管芯背面的硅材料没有吸收阳光，被浪费了。而且太阳能管芯的吸收层的厚度很薄，大约不会超过几微米，就能将光全部吸收，所以其管芯的最外层的温度最高，然后通过热传导传导管芯内部的水，让其加热升温，同时由于管芯外层的温度最高，跟外部环境的温度差很大，会有比较大的向外部空间的热辐射损失和热传导损失，尤其是太阳光越强，管芯外表面温度越高，其热辐射和热传导损失就越高。传统的硅管芯外部比较光滑，容易产生镜面反射，产生光反射损失，且其外部是类真空，类真空折射率为1左右，硅的折射率在3左右，折射率比较大，这样光从类真空进入硅管芯的时候，会发生比较大的反射，产生比较大的光反射损失。目前太阳能水的对流是在单一的太阳能管芯内部完成，其内部空间有限，所以对流产生的温度差也有限，造成热对流效果不好，加热速度不快，热效率不高。

3、针对目前的太阳能热水器存在的缺陷，比如说低热效率、低热对流效率、高热辐射损失和热传导损失、高光反射损失、高成本的管芯以及背面浪费的管芯，如何提高其热效率，提高热对流效率，降低热辐射损失和热传导损失，降低光反射损失，节约硅原材料，降低成本是需要解决的问题，特此提出了一种低成本低热损失低光损失太阳能热水器。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种低成本低热损失低光损失太阳能热水器，能够提高热效率，提高热对流效率，降低热辐射损失和热传导损失，降低光反射损失。

2、本实用新型提供一种低成本低热损失低光损失太阳能热水器，包括微米/纳米硅颗粒、导热支撑板、透明绝热层、对流水传导层、保温储水器和透明内罩，所述对流水传导层设置于所述透明内罩的内部，所述透明内罩设置于所述透明绝热层的内部；所述导热支撑板设置于所述对流水传导层的内部，所述微米/纳米硅颗粒粘结在所述导热支撑板上，所述对流水传导层与所述保温储水器相连通。

3、更进一步地，所述微米/纳米硅颗粒为通过粉碎的硅废料获得的硅颗粒。

4、更进一步地，还包括粘结材料，所述微米/纳米硅颗粒通过所述粘结材料粘结在所述导热支撑板的正面。

5、更进一步地，所述粘结材料为低熔点金属，所述低熔点金属的熔点小于800摄氏度；或所述粘结材料为高导热胶，所述高导热胶的导热系数大于1w/(m·k)。

6、更进一步地，所述导热支撑板为单一金属板或合金金属板，所述导热支撑板的导热系数大于等于5w/(m·k)。

7、更进一步地，所述透明绝热层内为透明的绝热有机物层或小于特定压强的真空层；当所述透明绝热层内为小于特定压强的真空层时，所述特定压强为0.36个大气压。

8、更进一步地，所述对流水传导层为水。

9、更进一步地，所述保温储水器包括保温层和储水层，所述储水层位于所述保温层的内部。

10、更进一步地，所述微米/纳米硅颗粒、所述粘结材料、所述导热支撑板、所述透明绝热层、所述对流水传导层和所述透明内罩均位于所述保温储水器的下部，所述保温储水器的储水层与所述对流水传导层导通。

11、更进一步地，所述对流水传导层包围所述微米/纳米硅颗粒、所述粘结材料和所述导热支撑板；所述透明内罩包裹所述微米/纳米硅颗粒、所述粘结材料、所述导热支撑板和所述对流水传导层；所述透明绝热层包裹所述微米/纳米硅颗粒、所述粘结材料、所述导热支撑板、所述对流水传导层和所述透明内罩。

12、根据本实用新型的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，包括微米/纳米硅颗粒、导热支撑板、透明绝热层、对流水传导层、保温储水器和透明内罩，通过将对流水传导层设置于透明内罩的内部，将透明内罩设置于透明绝热层的内部，将导热支撑板设置于对流水传导层的内部，将微米/纳米硅颗粒粘结在导热支撑板上，使对流水传导层与保温储水器相连通；此太阳能热水器通过微米/纳米硅颗粒来吸收太阳光，由于对流水传导层包裹在微米/纳米硅颗粒的外部，因此微米/纳米硅颗粒吸收太阳光产生的热能传导给对流水传导层来加热水，然后加热后的水通过对流水传到层进入保温储水器，由此通过微米/纳米硅颗粒加热对流水传导层的过程中，不仅避免了镜面反射，降低了光反射损失，而且通过对流水传导层能够有效降低高温热辐射损失和热传导损失，提高了热对流速度，提高了加热速度，提高了热效率。进一步地，微米/纳米硅颗粒可以通过粉碎的硅废料获取，该硅废料可以由制作太阳能电池时切割下来的边角料制作获得，因此能够充分利用便宜的硅废料来制作太阳能热水器，节约硅原材料，降低太阳能热水器的制作成本。由此，本实用新型的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，具有低成本、低热损失、低光损失的优点，可大面积推广，具有极大的应用市场。

技术特征：

1.一种低成本低热损失低光损失太阳能热水器，其特征在于，包括微米/纳米硅颗粒、导热支撑板、透明绝热层、对流水传导层、保温储水器和透明内罩，所述对流水传导层设置于所述透明内罩的内部，所述透明内罩设置于所述透明绝热层的内部；所述导热支撑板设置于所述对流水传导层的内部，所述微米/纳米硅颗粒粘结在所述导热支撑板上，所述对流水传导层与所述保温储水器相连通。

2.根据权利要求1所述的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，其特征在于，所述微米/纳米硅颗粒为通过粉碎的硅废料获得的硅颗粒。

3.根据权利要求1所述的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，其特征在于，还包括粘结材料，所述微米/纳米硅颗粒通过所述粘结材料粘结在所述导热支撑板的正面。

4.根据权利要求3所述的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，其特征在于，所述粘结材料为低熔点金属，所述低熔点金属的熔点小于800摄氏度；或所述粘结材料为高导热胶，所述高导热胶的导热系数大于1w/(m·k)。

5.根据权利要求1所述的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，其特征在于，所述导热支撑板为单一金属板或合金金属板，所述导热支撑板的导热系数大于等于5w/(m·k)。

6.根据权利要求1所述的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，其特征在于，所述透明绝热层内为透明的绝热有机物层或小于特定压强的真空层；当所述透明绝热层内为小于特定压强的真空层时，所述特定压强为0.36个大气压。

7.根据权利要求1所述的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，其特征在于，所述对流水传导层为水。

8.根据权利要求3所述的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，其特征在于，所述保温储水器包括保温层和储水层，所述储水层位于所述保温层的内部。

9.根据权利要求8所述的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，其特征在于，所述微米/纳米硅颗粒、所述粘结材料、所述导热支撑板、所述透明绝热层、所述对流水传导层和所述透明内罩均位于所述保温储水器的下部，所述保温储水器的储水层与所述对流水传导层导通。

10.根据权利要求3所述的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，其特征在于，所述对流水传导层包围所述微米/纳米硅颗粒、所述粘结材料和所述导热支撑板；所述透明内罩包裹所述微米/纳米硅颗粒、所述粘结材料、所述导热支撑板和所述对流水传导层；所述透明绝热层包裹所述微米/纳米硅颗粒、所述粘结材料、所述导热支撑板、所述对流水传导层和所述透明内罩。

技术总结
本技术提供了一种低成本低热损失低光损失太阳能热水器，包括微米/纳米硅颗粒、导热支撑板、透明绝热层、对流水传导层、保温储水器和透明内罩。本技术的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，利用便宜的硅废料粉碎制作的微米/纳米硅颗粒来吸收太阳光用于加热水，避免了镜面反射，降低了光反射损失，并使加热后的水通过对流水传到层进入保温储水器，并通过对流水传导层降低高温热辐射损失和热传导损失，提高热对流速度，提高加热速度，提高热效率，充分利用硅废料，节约硅原材料，以使本技术的低成本低热损失低光损失太阳能热水器，具有成本低，低热损失，可大面积推广的优点，具有极大的应用市场。

技术研发人员：张静
受保护的技术使用者：北京燕园智产科技有限公司
技术研发日：20230816
技术公布日：2024/2/29