一种真空管集热式太阳能热水器

摘要

本实用新型涉及一种真空管集热式太阳能热水器，属于光热技术领域。该热水器包括真空管集热器阵列、保温腔、固定支架、保温水箱、热水存储控制器、温度传感器、电磁阀；该储控制法是将蛇形铜管集成到真空管集热器中，水经蛇形铜管在真空管中被加热，水在铜管中循环，避免在真空管底部形成死水区产生污染，有效解决了传统真空管集热器对水形成的二次污染问题。另外，通过设计热水存储控制器控制热水的存储过程，将集热器输出热水温度控制在适合的温度范围(45‑50℃)，避免高温导致热损失增加，达到了提高系统热效率和增强实用性的目的。本实用新型加工工艺简单，成本较低、安装简易，具有使用方便等特点。

主权项

一种真空管集热式太阳能热水器，其特征在于，包括：蛇形真空管集热器阵列(1)、保温腔(2)、固定支架(21)、保温水箱(3)、热水存储控制器(4)、温度传感器(5)、电磁阀(6)；所述蛇形真空管集热器阵列由玻璃真空管(10)、蛇形铜管(11)、弹片支架(18)、保温密封罩(19)组成，用于将太阳能转换为热能；其中玻璃真空管为内外管双层结构，内管外表面镀吸收膜层，有利于提高太阳辐射吸收率和减小其发射率；玻璃真空管内外管之间的空隙为真空层，用于减小因空气对流、传导导致的热损失；蛇形铜管安装在玻璃真空管的内部，是水流通管，采用蛇形结构的目的在于增加铜管在玻璃真空管中的受热面积，延长水在玻璃真空管中的流通距离，增加水在真空管中的加热时间，提高水的升温速度；弹片支架安装在蛇形铜管底部，用于对蛇形铜管的固定；保温密封罩为顶部开有开两圆孔的聚丙烯塑料罩，用于对玻璃真空管开口端的密封保温，两圆孔作为铜管的出口；各真空管之间由铜管连接，构成蛇形真空管集热器阵列；冷水由真空管集热器阵列的左端冷水入口流入，加热后由右端热水出口端流出；保温腔(2)由铝合金外壳(12)、橡胶管(13)及玻璃棉(14)组成，用于保温和蛇形真空管集热器阵列的固定；橡胶管为内管，铝合金为外壳，内部填充玻璃棉用于保温；保温腔左端留有冷水管入口，右端留有热水管出口；固定支架(21)由固定槽(9)、右侧固定杆(7)和左侧固定杆(8)组成，用于固定真空管集热器阵列；固定槽采用铝合金材料，左、右侧固定杆采用铝合金方管，用于连接固定槽和上部保温腔铝合金外壳，实现对蛇形真空管集热器阵列的固定；保温水箱(3)用于存储蛇形真空管集热器阵列输出热水，其容积根据真空管集热器阵列面积来确定；温度传感器(5)由PT100铂电阻和温度变送器组成，利用铂电阻温度升高，电阻值增加的原理，通过PT100阻值的变化检测真空管集热器阵列中热水温度；温度变送器，为电压输出型，温度范围为0‑200℃，输出电压为1‑5V，用于将铂电阻阻值(水温)的变化转换为电压，为热水存储控制器提供控制信号；热水存储控制器(4)由单片机ATMG89c51及接口电路构成，根据热水温度电压信号，进行AD转换、运算，输出控制电磁阀开、关的控制信号；电磁阀(6)是系统热水存储过程控制的执行器，根据热水存储控制器输出信号控制保温水箱热水的存储过程。