一种可兼容热水器功能的暖气型相变蓄热太阳能空调器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是太阳能光热领域一种可兼容热水器功能的暖气型相变蓄热太阳能空调器。
【背景技术】
[0002]在北方，冬季供暖要消耗大量的煤、电、油、气等不可再生能源，不但成本高，而且给环境造成严重污染；在南方冬季，由于无供暖条件，即使室外艳阳高照，室内也非常阴冷，特别是在农村，大多数用户都无力通过电、煤、柴加热解决室内供暖问题，老人小孩备受阴冷的煎熬。
[0003]在种养业领域，为确保蔬果生长和畜禽过冬，需要大量热源调节棚温、室温，采用一次性能源加热成本太高，利用免费太阳能提高棚温、室温，既可有效地降低成本，又可减轻对环境的影响。
[0004]目前，太阳能采暖方法是将集热器收集的太阳热能储存在保温水箱内，供暖时通过采暖循环泵将热水送入暖气包或地暖内，这种热水采暖、调温方法存在的问题是:
[0005]从集热到供暖要经历复杂的流程，基本流程是:集热器-集热循环泵-集热换热器-保温水箱-采暖换热器-采暖循环泵-暖气包等7道流程，涉及设备种类多，集热、供暖都需要循环泵运转，耗电量大，且水箱热损大、受水垢因素影响大、易腐蚀、易结水垢，故障因素多，使用寿命短，综合成本、运行、维修费用高。
[0006]太阳能热水采暖已推广应用近20年，因上述问题无法解决，仍难以被用户接受。要使太阳能采暖和调节室温、棚温为用户主动采用，必须在确保性能更好的前提下，大幅度优化、简化设备，成倍降低设备成本和使用、维修费，提高产品安全性、可靠性和安装、使用的方便性，让用户得到看得见、算得出、体会得到的实实在在利益。
[0007]最有效的方法是将吸收的太阳能储存在真空管内，用时通过快速换热器转换成暖气，用于室内采暖、调温，可取消集热循环泵、水箱、换热器、膨胀罐、泄压阀、采暖循环泵、暖气包或地暖等大部分设施，热损小，热利率高，综合成本低，使用寿命成倍提高，但到目前为止，未见暖气型太阳能空调器进入市场，究其原因是:
[0008]1、太阳能是白天有，晚上无，且白天也是太阳辐照度时高时低、时有时无，既不稳定，又无保障，而用户用热时间同样具有不确定性，如果所集热太阳能不能储存，不能随时使用，就难以满足采暖要求，就不具备作为太阳能空调器使用的基本条件。
[0009]2、现在真空集热管受结构限制，在现有真空管内设置相变蓄热器，集热、储热容易提取热能难，采用热管、U形管、同轴管都无法达到快速高效提取相变蓄热器热能的目的。
[0010]3、采暖期仅限于冬季，使用期短，如果单纯用于采暖，设备利用率相对较低。
【发明内容】
[0011]本发明提供一种可兼容热水器功能的暖气型相变蓄热太阳能空调器，可全面系统地解决上问题。
[0012]本发明由集热器⑴、循环风机(2)、热辅机(3)、风管⑷、(5)、保温水箱(6)、液管(7)、(8)、换热器(9)组成，其特征是:集热器(I)下端通过风管(4)与循环风机(2)连通，上端通过风管(5)与热辅机(3)连通，将集热器(I)与液管(7)、(8)相连的接口封闭，组成相变蓄热太阳能空调器，将集热器⑴与风管(4)、(5)相连的接口封闭，集热器⑴上端通过液管(7)与换热器(9)上端连通，下端通过液管(8)与换热器(9)下端连通，组成可兼容相变蓄热功能的二次自然循环太阳能热水器。
[0013]集热器(I)是气液两用型相变蓄热集热器，由联箱(10)、相变蓄热器(12)、换热管
[13]、特制真空管(14)组成，相变蓄热器(12)装在特制真空管(14)内，换热管(13)从特制真空管(14)和相变蓄热器(12)中心穿过，组成集热管(11)，换热管(13)两端与上下联箱(10)连通，成为气液两用型相变蓄热集热器。
[0014]循环风机(2)的作用是抽取室内空气，经集热器(I)内换热管(13)加热后回到室内，达到采暖目的。
[0015]热辅机(3)种类有:壁挂式、吸顶式、落地式柜机，热辅机(3)内设有电加热器、散热风机和智能控制系统，当室温低于设定温度，可自动开启循环风机(2)供暖，当室温高于设定温度，可自动关闭循环风机(2)，当集热器(I)内热量不足时，可自动开启电加热器，室温达到用户设定的温度时自动关闭。
[0016]保温水箱(6)是二次自然循环集热水箱，外形有立式、卧式、壁挂式，换热器(9)种类有夹套式、盘管式、胆中胆式，根据水箱结构选用不同种类的换热器(9)。
[0017]联箱(10)有多种结构，凡便于快速连接、并具有很高保温性能的联箱都适用。
[0018]相变蓄热器(12)是由相变蓄热器筒和相变蓄热材料组成，相变蓄热器筒是一种内置导热板的高热导率容器，相变蓄热材料装在相变蓄热器筒内。
[0019]相变蓄热材料种类很多，石蜡、复合石蜡和其它潜热值高、相变温度符合要求的材料，都适用。
[0020]换热管(13)是一种快速热能-热气转换器，其管内可内置翼板，有很大的散热面积，可对流经管内的空气和液体快速加热。
[0021]特制真空管(14)是‘一种管口有阻热墙和导热孔的全玻璃真空太阳集热管’，其专利已授权，也可使用双口真空管或其它底部有孔真空管。
[0022]本发明的有益效果是:
[0023]1、相变蓄热器储热量大，预计每组特制集热器每次最多可储存相当于2?3度电产生的热量，多组集热器可并联。
[0024]2、白天收集的太阳能可晚上用、隔天用，随时可用，改变循环风机⑵风速可调节进入室内的暖气流量，使用与现有压缩机式空调器供暖一样方便。
[0025]3、与现有太阳能热水采暖法相比，无需水箱、双向换热器、循环集热泵、采暖循环泵、暖气包等热水采暖所需设备，仅需集热器和小型循环风机，收集的太阳能几乎无损送到室内，热利用率高，可靠性高，与热水采暖比，节电量大于80%，综合成本可降低50%以上，使用、维修费可降低70 %以上，使用寿命更长。
[0026]4、无暖气包，不改变室内布局，不存在漏水漏液问题，不存在防冻问题。
[0027]5、气液两用，采暖期过后，用户仅需几分钟，就可转换成可相变蓄热的二次自然循环太阳能热水器，热水器性能、品质都优于现有紧凑式热水器。
【附图说明】
[0028]图1:本发明原理图。
[0029]图2:气液两用型集热器外形示意图。
[0030]图3:相变蓄热器剖视示意图。
[0031]图4:相变蓄热集热管剖视示意图。
[0032]图5:暖气型相变蓄热太阳能空调器原理图。
[0033]图6:可兼容相变蓄热功能的二次自然循环太阳能热水器原理图。
[0034]图7:本发明多组集热器并联原理图。
[0035]图8:本发明集热器配立式水箱实施例。
[0036]图9:本发明集热器配立式水箱实施例。
[0037]图1?9中编号:1.集热器，2.循环风机，3.热辅机，4.风管，5.风管，6.保温水箱，7.液管，8.液管，9.换热器，10.联箱，11.集热管，12.相变蓄热器，13.换热管，14.特制真空管。
【具体实施方式】
[0038]图1是本发明原理图，由集热器⑴、循环风机(2)、热辅机(3)、保温水箱(6)组成，断开保温水箱(6)时为相变蓄热太阳能空调器，断开循环风机(2)、热辅机(3)时为二次自然循环热水器，组成二次自然循环热水器所需的加压补液消胀器，装在水箱上部或集热器上，通过输液管与集热器或换热器连通。
[0039]图2是气液两用型集热器外形示意图，相变蓄热器装在真空管内。
[0040]图3是相变蓄热器剖视示意图，相变蓄热材料装在相变蓄热器筒内。
[0041]图4是相变蓄热集热管剖视图，相变蓄热集热管由相变蓄热器、换热管、特制真空管组成。
[0042]图5是暖气型相变蓄热太阳能空调器原理图，暖气型相变蓄热空调器由相变蓄热集热器(I)、循环风机(2)、热辅机(3)组成，其工作原理和过程是:集热器(I)吸收的太阳能，就近储存真空管相变蓄热器(12)内，采暖时开启循环风机(2)，抽取室内空气经相变蓄热器(12)加热成热空气，回到室内，达到采暖的目的，改变循环风机(2)风速，可改变进入室内暖空气流量，当室外无阳光和集热器内储存的热量不足时，可自动开启热辅机(3)内加热器加热。
[0043]图6是可兼容相变蓄热功能的二次自然循环热水器原理图，二次自然循环热水器由集热器(I)和二次自然循环保温水箱(6)组成，保温水箱(6)可装在室外或室内，其工作原理和过程是:集热器(I)吸收的太阳能，加热换热管(13)内液体，液体形成向上的热动力，在集热器(I)与换热器(9)之间，形成自然循环，通过换热器(9)加热保温水箱(6)内水，供用户使用。当水温升至相变蓄热温度，相变蓄热器大量蓄热，相当于增加水箱容积。
[0044]图7是本发明多组集热器并联原理图，与图1的差别仅在于表明多组集热器可并联，集热面积和相变蓄热能力可倍增。
[0045]图8、图9是本发明配不同形状水箱实施例，是众多实施例中的一部分。
【主权项】
1.一种可兼容热水器功能的暖气型相变蓄热太阳能空调器，由集热器(I)、循环风机(2)、热辅机(3)、风管(4)、(5)、保温水箱(6)、液管(7)、(8)、换热器(9)组成，其特征是:集热器(I)下端通过风管(4)与循环风机(2)连通，上端通过风管(5)与热辅机(3)连通，将集热器⑴与液管(7)、⑶相连的接口封闭，组成相变蓄热太阳能空调器，将集热器(I)与风管(4)、(5)相连的接口封闭，集热器⑴上端通过液管(7)与换热器(9)上端连通，下端通过液管(8)与换热器(9)下端连通，组成可兼容相变蓄热功能的二次自然循环太阳能热水器。2.根据权利要求1中所述的一种可兼容热水器功能的暖气型相变蓄热太阳能空调器，其特征是:集热器(I)是气液两用型相变蓄热集热器，由联箱(10)、相变蓄热器(12)、换热管(13)、特制真空管(14)组成，相变蓄热器(12)装在特制真空管(14)内，换热管(13)从特制真空管(14)和相变蓄热器(12)中心穿过，组成集热管(11)，换热管(13)两端与上下联箱(10)连通，成为气液两用型相变蓄热集热器。3.根据权利要求1中所述的一种可兼容热水器功能的暖气型相变蓄热太阳能空调器，其特征是:特制真空管(14)是‘一种管口有阻热墙和导热孔的全玻璃真空太阳集热管’，也可使用双口真空管或其它底部有孔真空管。
【专利摘要】一种可兼容热水器功能的暖气型相变蓄热太阳能空调器，由集热器(1)、循环风机(2)、热辅机(3)、风管(4)、(5)、保温水箱(6)、液管(7)、(8)、换热器(9)组成，集热器(1)下端通过风管(4)与循环风机(2)连通，上端通过风管(5)与热辅机(3)连通，将集热器(1)与液管(7)、(8)相连的接口封闭，组成相变蓄热太阳能空调器，将集热器(1)与风管(4)、(5)相连的接口封闭，集热器(1)上端通过液管(7)与换热器(9)上端连通，下端通过液管(8)与换热器(9)下端连通，组成可兼容相变蓄热功能的二次自然循环太阳能热水器。可兼容热水器功能的暖气型相变蓄热太阳能空调器，效率高，运行、维修费用低，四季可用。
【IPC分类】F24J2/00, F24J2/34, F24J2/30
【公开号】CN104930717
【申请号】CN201410101786
【发明人】秦三根
【申请人】秦三根
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年3月19日