分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器，包括：儲(chǔ)熱水箱、冷凝器和蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括吸熱板芯和與所述吸熱板芯一體成型的分離熱管的蒸發(fā)端，冷凝器包括分離熱管的冷凝段，所述冷凝器設(shè)置于儲(chǔ)熱水箱內(nèi)部，所述蒸發(fā)器的氣相部分通過蒸汽上升管連接冷凝器的氣相部分，所述蒸發(fā)器的液相部分通過冷凝液下降管連接冷凝器的液相部分。通過上述方式，本實(shí)用新型專利技術(shù)分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器采用分離熱管技術(shù)，保證了系統(tǒng)熱效率高，防止了在分離熱管不工作時(shí)熱能的散失，解決了平板太陽能集熱器和系統(tǒng)管路的防凍問題。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及太陽能熱利用領(lǐng)域，特別是涉及一種分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器。
技術(shù)介紹
太陽能熱水器走進(jìn)城市的唯一途徑是像安裝分體式空調(diào)一樣安裝分體壁掛式太陽能熱水器。其具體實(shí)施的技術(shù)路線是將太陽能集熱板安裝在建筑南向外立面(如陽臺(tái)、墻面等)，將儲(chǔ)熱水箱安裝在室內(nèi)，集熱板和儲(chǔ)熱水箱之間布置集熱循環(huán)管路。太陽能集熱板安裝在建筑外立面必須和建筑完美結(jié)合，即滿足建筑一體化的要求，在眾多的集熱板中平板式太陽能集熱板以其特有的優(yōu)勢(shì)一采光面積大、整體強(qiáng)度、承壓運(yùn)行、抗腐蝕、外觀美觀而脫穎而出。但現(xiàn)有的平板太陽能集熱板也因其固有的缺陷影響城市太陽能熱水器市場(chǎng)的推廣，這些缺陷包括:低溫環(huán)境下效率低、高溫工作區(qū)效率低、環(huán)境溫度0°C以下集熱板的防凍問題難以解決。防凍是太陽能平板集熱板最需要解決的問題。現(xiàn)有技術(shù)中解決防凍問題最好的方法是采用防凍液作為加熱載體，但防凍液在經(jīng)過夏天高溫的暴曬會(huì)產(chǎn)生裂解失效，所以防凍液必須每年(至多2— 3年)更換一次才能充分保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)主要解決的技術(shù)問題是提供一種分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器，采用分離熱管技術(shù)，能夠保證系統(tǒng)熱效率高，防止在分離熱管不工作時(shí)熱能的散失，解決了平板太陽能集熱器和系統(tǒng)管路的防凍問題。為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器，包括:儲(chǔ)熱水箱、冷凝器和蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括吸熱板芯和與所述吸熱板芯一體成型的分離熱管的蒸發(fā)端，冷凝器包括分離熱管的冷凝段，所述冷凝器設(shè)置于儲(chǔ)熱水箱內(nèi)部，所述蒸發(fā)器的氣相部分通過蒸汽上升管連接冷凝器的氣相部分，所述蒸發(fā)器的液相部分通過冷凝液下降管連接冷凝器的液相部分。在本技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述冷凝器的安裝位置高于蒸發(fā)器的安裝位置。在本技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述蒸汽上升管上蒸發(fā)器的蒸汽出口端設(shè)置有氣液分離器。在本技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述冷凝液下降管上設(shè)置有儲(chǔ)液器，所述儲(chǔ)液器的底端位置高于蒸發(fā)器的頂端位置。在本技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述冷凝液下降管上設(shè)置有溫控閥，所述溫控閥設(shè)置在儲(chǔ)液罐和蒸發(fā)器之間。在本技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述蒸發(fā)器還包括邊框、背板和透明蓋板，所述邊框安裝在蒸發(fā)器的四周，所述背板安裝在吸熱板芯的背部，所述透明蓋板安裝在吸熱板芯的表面。在本技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述吸熱板芯上或吸熱板芯內(nèi)設(shè)置有換熱管和吸熱翅片，所述換熱管與吸熱翅片連接成一體，所述熱管的蒸發(fā)端與吸熱板芯一體成型。本技術(shù)的有益效果是:本技術(shù)分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器采用分離熱管技術(shù)，其熱傳輸功率是普通熱管傳輸功率的兩倍，是對(duì)流換熱的二十倍，保證了系統(tǒng)熱效率高，防止了在分離熱管不工作時(shí)熱能的散失，解決了平板太陽能集熱器和系統(tǒng)管路的防凍問題。附圖說明圖1是本技術(shù)分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、儲(chǔ)熱水箱，2、冷凝器，3、氣液分離器，4、蒸汽上升管，5、蒸發(fā)器，6、換熱管，7、吸熱板芯，8、邊框，9、液封結(jié)構(gòu)，10、溫控閥，11、冷凝液下降管，12、儲(chǔ)液器，21、背板，22、透明蓋板，23、吸熱翅片。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本技術(shù)的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。請(qǐng)參閱圖1至圖2，本技術(shù)實(shí)施例包括:一種分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器，采用了分離熱管技術(shù)，將平板太陽能集熱板中的吸熱板芯7與分離熱管的蒸發(fā)端一體成型制成了管翼式蒸發(fā)器，安裝在室外外墻上；將分離熱管的冷凝段制成了冷凝器2的形式放置于儲(chǔ)熱水箱I的內(nèi)部，安裝在陽臺(tái)或室內(nèi)。其中冷凝器2的安裝位置高于蒸發(fā)器5的安裝位置。蒸發(fā)器5的氣相部分通過蒸汽上升管4連接冷凝器2的氣相部分，蒸發(fā)器5的液相部分通過冷凝液下降管11連接冷凝器2的液相部分。在冷凝液下降11管上設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)液罐12、溫控閥10和液封結(jié)構(gòu)9。儲(chǔ)液罐12的底端位置高于蒸發(fā)器5的頂端位置，儲(chǔ)液罐12的優(yōu)點(diǎn)是:由于分離熱管中充液量較多，儲(chǔ)液罐12的設(shè)置保證了隨著溫度升高液體膨脹空間增大，在儲(chǔ)熱水箱I溫度達(dá)到設(shè)定值后切斷溫控閥10，保證工作液的儲(chǔ)存。由于蒸發(fā)器5采用了滿液的工作形式，當(dāng)工作溫度升高時(shí)，工作介質(zhì)比容的增大會(huì)導(dǎo)致冷凝器2有效冷凝面積的減小，從而惡化整個(gè)冷凝過程，使系統(tǒng)的工作效率大大降低。采用儲(chǔ)液罐12能夠避免工作介質(zhì)比容變化的影響，從而保證系統(tǒng)始終處于高效運(yùn)行狀態(tài)。溫控閥10安裝在儲(chǔ)液罐12與蒸發(fā)器5之間，其能夠保證儲(chǔ)熱水箱I水溫不過高，防止?fàn)C傷，能夠保護(hù)平板太陽能蒸發(fā)器不在超高壓下運(yùn)行。當(dāng)儲(chǔ)熱水箱I內(nèi)熱水溫度達(dá)到目標(biāo)溫度后，通過關(guān)閉溫控閥10來切斷熱量的傳輸。溫控閥10的關(guān)閉能夠有效避免系統(tǒng)出現(xiàn)過高壓力，如果不停止對(duì)蒸發(fā)器5的供液，在陽光充足的情況下，會(huì)使得整個(gè)系統(tǒng)壓力過聞。液封結(jié)構(gòu)9的設(shè)置保障了工作介質(zhì)始終按照既定的方向進(jìn)行流動(dòng)。在蒸發(fā)器5的蒸汽出口處安裝一個(gè)氣液分離器3，避免了蒸汽上升管4中氣液混輸，提高了換熱效率。所述蒸發(fā)器5包括換熱管6、吸熱板芯7、邊框8、背板21與透明蓋板22。如圖2所示，吸熱板芯7的上部安裝有透明蓋板22，吸熱板芯7的背部安裝有背板21，在蒸發(fā)器5的四周設(shè)置有邊框8。吸熱板芯7上設(shè)置有換熱管6和吸熱翅片23，換熱管6與吸熱翅片23連接成一體，多個(gè)吸熱翅片23相互之間連接成一整板。所述太陽能管翼式蒸發(fā)器的背板21與吸熱板芯7間以及四周的邊框8設(shè)置有保溫隔熱層，它們采用聚氨酯整體發(fā)泡，杜絕了熱橋，降低熱損，大大提高了集熱器集熱效率。所述吸熱翅片23的表面采用磁控濺射氮氧化鈦或電鍍黑鉻太陽能選擇性吸收涂層，吸熱率達(dá)95% ±2%，發(fā)射率低于8%，性能穩(wěn)定；所述透明蓋板22采用低鐵、布紋、鋼化玻璃，高透光率和布紋漫反射使得吸熱板芯與玻璃內(nèi)腔之間形成溫室效應(yīng)，鋼化使得強(qiáng)度更高，不易損傷。所述換熱管6與吸熱翅片23連接成一整體，它們之間通過焊接或脹接的方式連接，該換熱管6采用銅、合金鋁等金屬制成。由多根蒸發(fā)換熱管6并聯(lián)組成蒸發(fā)器5的吸熱板芯7，蒸發(fā)器5的換熱管6的兩頭分別由蒸汽上升管4和冷凝液下降管11連接。本技術(shù)中，分離熱管內(nèi)的工質(zhì)采用制冷劑(R134a或R22)，抽真空注入。在換熱管內(nèi)充滿制冷劑(R134a、R22)，形成滿液式的蒸發(fā)器5。具有以下優(yōu)點(diǎn):a、將原有的液體對(duì)流換熱方式改變?yōu)闊峁芟嘧儞Q熱方式，大大降低了熱損，提高了熱傳遞效率，使得太陽能平板集熱器在低溫區(qū)就能保持高的集熱效率；b、工作介質(zhì)在換熱管6的蒸發(fā)形式為滿液式蒸發(fā):一方面，滿液式蒸發(fā)有效提升了分離熱管蒸發(fā)端的換熱效率，使得分離熱管的熱熱傳輸效率得到了極大的提升；另一方面，蒸發(fā)均勻充分，保證了整個(gè)吸熱板芯7表面溫度均勻，大大降低了表面熱遷移損失；C、采用制冷劑(R134a、R22)作為熱管工作介質(zhì)，在正常工作溫度范圍內(nèi)，系統(tǒng)始終處于正壓運(yùn)行，避免常規(guī)熱管真空運(yùn)行帶來的諸多不利影響；d、在正常工作溫度范圍內(nèi)，工作介質(zhì)無冰點(diǎn)，徹底解決防凍問題；e、由于重力分離熱管的“熱二極管”效應(yīng)，防止了熱能的倒輸，有效防本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器，其特征在于，包括：儲(chǔ)熱水箱、冷凝器和蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括吸熱板芯和與所述吸熱板芯一體成型的分離熱管的蒸發(fā)端，冷凝器包括分離熱管的冷凝段，所述冷凝器設(shè)置于儲(chǔ)熱水箱內(nèi)部，所述蒸發(fā)器的氣相部分通過蒸汽上升管連接冷凝器的氣相部分，所述蒸發(fā)器的液相部分通過冷凝液下降管連接冷凝器的液相部分。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器，其特征在于，包括:儲(chǔ)熱水箱、冷凝器和蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括吸熱板芯和與所述吸熱板芯一體成型的分離熱管的蒸發(fā)端，冷凝器包括分離熱管的冷凝段，所述冷凝器設(shè)置于儲(chǔ)熱水箱內(nèi)部，所述蒸發(fā)器的氣相部分通過蒸汽上升管連接冷凝器的氣相部分，所述蒸發(fā)器的液相部分通過冷凝液下降管連接冷凝器的液相部分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器，其特征在于，所述冷凝器的安裝位置高于蒸發(fā)器的安裝位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器，其特征在于，所述蒸汽上升管上蒸發(fā)器的蒸汽出口端設(shè)置有氣液分離器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離熱管壁掛式平板太陽能熱水器，其特征在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔣綠林，陳俊華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：常州市康舒環(huán)境科技有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：