儲(chǔ)水式太陽能集熱管和承壓式太陽能熱水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能熱水器領(lǐng)域，具體的是一種儲(chǔ)水式太陽能集熱管，以及安裝有該集熱管的承壓式太陽能熱水器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的太陽能熱水器基本包括上部的儲(chǔ)水箱和下部的集熱管兩部分，其中集熱管通常為杯狀結(jié)構(gòu)，其一端為開口端，另一端為封閉端。集熱管的管壁為雙層玻璃構(gòu)成，其中內(nèi)層玻璃稱為內(nèi)管，外層玻璃稱為外管，內(nèi)管表面涂布有吸收太陽光熱量的吸光層，在內(nèi)管和外管之間為真空，能夠防止內(nèi)管內(nèi)部的熱量散失。
[0003]熱水器工作時(shí)，儲(chǔ)水箱和集熱管的內(nèi)管內(nèi)部均存儲(chǔ)有水，當(dāng)太陽光照射到集熱管時(shí)，吸光層吸收太陽光熱量并使內(nèi)管內(nèi)部的水溫度上升。高溫水密度變低上浮，高溫水流入上部的儲(chǔ)水箱中，而儲(chǔ)水箱中的低溫水則流回集熱管，如此形成溫差循環(huán)，最終使熱水器中的水可以加熱到較高溫度。
[0004]然而，采用上述設(shè)計(jì)的太陽能熱水器，由于集熱管的內(nèi)管和外管為玻璃制成，而且內(nèi)管和外管之間為真空狀態(tài)，為了避免內(nèi)管破裂，熱水器不能承壓運(yùn)行，即是熱水器不能直接與自來水管接通。進(jìn)而導(dǎo)致熱水器的必須安放在建筑物高處，讓儲(chǔ)水箱中的熱水隨重力流下到達(dá)使用端。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是:提供一種儲(chǔ)水式太陽能集熱管，其內(nèi)部的儲(chǔ)水裝置可以承壓運(yùn)行，自來水可以直接通向集熱管。
[0006]本實(shí)用新型所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是:提供一種采用上述太陽能集熱管的承壓式太陽能熱水器，可以承壓運(yùn)行，自來水可以接通熱水器。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]儲(chǔ)水式太陽能集熱管，包括集熱管本體，所述集熱管本體包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管涂布有吸光層，內(nèi)管與外管之間為真空或充有隔熱氣體，所述內(nèi)管內(nèi)部還設(shè)置有儲(chǔ)水裝置，所述儲(chǔ)水裝置為密封的且內(nèi)部帶空腔的結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)水裝置為硬質(zhì)的導(dǎo)熱性材料制成；儲(chǔ)水裝置設(shè)置有進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管和出水管的一端分別通向儲(chǔ)水裝置內(nèi)部空腔，進(jìn)水管和出水管另一端分別從儲(chǔ)水裝置靠近內(nèi)管開口的一端通向儲(chǔ)水裝置外部。
[0009]進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)水裝置包括儲(chǔ)水管體和封板，所述儲(chǔ)水管體為杯狀結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)水管體的開口端與所述封板密封連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述進(jìn)水管通向儲(chǔ)水裝置內(nèi)部空腔的底部位置，所述出水管通向儲(chǔ)水裝置內(nèi)部空腔的頂部位置。
[0011]進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)水裝置與所述內(nèi)管之間設(shè)置有密封圈。
[0012]承壓式太陽能熱水器，包括至少兩個(gè)儲(chǔ)水式太陽能集熱管，所述儲(chǔ)水式太陽能集熱管包括集熱管本體，所述集熱管本體包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管涂布有吸光層，內(nèi)管與外管之間為真空或充有隔熱氣體，所述內(nèi)管內(nèi)部還設(shè)置有儲(chǔ)水裝置，所述儲(chǔ)水裝置為密封的且內(nèi)部帶空腔的結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)水裝置為硬質(zhì)的導(dǎo)熱性材料制成；儲(chǔ)水裝置設(shè)置有進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管和出水管的一端分別通向儲(chǔ)水裝置內(nèi)部空腔，進(jìn)水管和出水管另一端分別從儲(chǔ)水裝置靠近內(nèi)管開口的一端通向儲(chǔ)水裝置外部；相鄰的儲(chǔ)水式太陽能集熱管，其儲(chǔ)水裝置通過連接水管連通并形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述串聯(lián)結(jié)構(gòu)中第一個(gè)儲(chǔ)水裝置的進(jìn)水管連通有進(jìn)水總管，所述串聯(lián)結(jié)構(gòu)中最后一個(gè)儲(chǔ)水裝置的出水管連通有出水總管。
[0013]進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)水裝置與所述內(nèi)管之間設(shè)置有密封圈。
[0014]進(jìn)一步的，還包括外殼，外殼內(nèi)部填充有保溫材料，所述保溫材料包裹住所述進(jìn)水總管、連接水管、出水總管和密封圈所在的集熱管本體端部；且進(jìn)水總管出水總管從所述外殼引出。
[0015]進(jìn)一步的，所述連接水管和出水總管包裹有保溫材料。
[0016]進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)水裝置包括儲(chǔ)水管體和封板，所述儲(chǔ)水管體為杯狀結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)水管體的開口端與所述封板密封連接。
[0017]進(jìn)一步的，所述進(jìn)水管通向儲(chǔ)水裝置內(nèi)部空腔的底部位置，所述出水管通向儲(chǔ)水裝置內(nèi)部空腔的頂部位置。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的儲(chǔ)水式太陽能集熱管和承壓式太陽能熱水器，在集熱管的內(nèi)管內(nèi)部設(shè)置儲(chǔ)水裝置，并且有進(jìn)水管和出水管與儲(chǔ)水裝置連通，可以將自來水或其他具有壓力的傳熱介質(zhì)直接接通儲(chǔ)水裝置的進(jìn)水管，介質(zhì)流經(jīng)集熱管的儲(chǔ)水裝置時(shí)，集熱管內(nèi)管的吸光層吸收太陽光熱量并且傳遞給儲(chǔ)水裝置，使其內(nèi)部的傳熱介質(zhì)溫度上升，隨后高溫的傳熱介質(zhì)從出水管流出。當(dāng)承壓式太陽能熱水器串聯(lián)的安裝有多個(gè)儲(chǔ)水式太陽能集熱管時(shí)，傳熱介質(zhì)可以被加熱到較高溫度，由于熱水器承壓運(yùn)行，使加熱后的傳熱介質(zhì)，可以從低處輸送到高處使用；而且熱水器可以無需設(shè)置儲(chǔ)水箱，能簡(jiǎn)化熱水器結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的儲(chǔ)水式太陽能集熱管一種實(shí)施例的示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型的承壓式太陽能熱水器一種實(shí)施例的示意圖；
[0021]圖中部件附圖標(biāo)記為:儲(chǔ)水式太陽能集熱管1、集熱管本體11、儲(chǔ)水裝置12、封板13、密封圈14、進(jìn)水總管20、進(jìn)水管21、出水管22、連接水管25、出水總管29、外殼3、保溫材料31。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
[0023]儲(chǔ)水式太陽能集熱管，包括集熱管本體11，所述集熱管本體11包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管涂布有吸光層，內(nèi)管與外管之間為真空或充有隔熱氣體，所述內(nèi)管內(nèi)部還設(shè)置有儲(chǔ)水裝置12，所述儲(chǔ)水裝置12為密封的且內(nèi)部帶空腔的結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)水裝置12為硬質(zhì)的導(dǎo)熱性材料制成；儲(chǔ)水裝置12設(shè)置有進(jìn)水管21和出水管22，所述進(jìn)水管21和出水管22的一端分別通向儲(chǔ)水裝置12內(nèi)部空腔，進(jìn)水管21和出水管22另一端分別從儲(chǔ)水裝置12靠近內(nèi)管開口的一端通向儲(chǔ)水裝置12外部。
[0024]本儲(chǔ)水式太陽能集熱管，其基本原理是在真空集熱管的內(nèi)管內(nèi)部設(shè)置儲(chǔ)水裝置，儲(chǔ)水裝置能夠承受一定壓力不發(fā)生變形，使本集熱管可以承壓使用，而真空集熱管吸收的太陽光熱量可以傳遞儲(chǔ)水裝置內(nèi)，使傳熱介質(zhì)溫度上升，實(shí)現(xiàn)集熱管功能。
[0025]具體的，如圖1所示，集熱管本體11可以是傳統(tǒng)的真空集熱管，為雙層玻璃制成的杯狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)管涂布有吸光層用于吸收太陽光熱量，內(nèi)管與外管之間為真空可以防止集熱管本體11內(nèi)的熱量散失，顯然的，內(nèi)外管之間也可以充入隔熱性較好的氣體，例如惰性氣體等。此外，集熱管本體11也可以是非常規(guī)的集熱管，例如直通真空集熱管，其基本結(jié)構(gòu)是管壁為雙層玻璃制成的直通管，內(nèi)管涂布吸光層，內(nèi)管外管之間為真空。
[0026]集熱管本體11的內(nèi)管內(nèi)部設(shè)置有儲(chǔ)水裝置12，儲(chǔ)水裝置12用于存儲(chǔ)傳熱介質(zhì)，通常情況下可以是水，也可以是防凍液或其他物質(zhì)。儲(chǔ)水裝置12的材料為硬質(zhì)，是指儲(chǔ)水裝置12內(nèi)部能夠承受一定壓力而不發(fā)生較大變形，例如自來水接通儲(chǔ)水裝置12后，儲(chǔ)水裝置12受到自來水的壓力，其變形量不足以導(dǎo)致內(nèi)管被撐破。儲(chǔ)水裝置12的材料需要具有導(dǎo)熱性，是指儲(chǔ)水裝置12具有較好的導(dǎo)熱性能，使集熱管本體11內(nèi)管吸收的熱量可以快速傳遞到儲(chǔ)水裝置12內(nèi)部。優(yōu)選的儲(chǔ)水裝置12材料，可以是不銹鋼、鋁合金、銅、導(dǎo)熱性工程塑料等。
[0027]儲(chǔ)水裝置12為密封的且內(nèi)部帶空腔的結(jié)構(gòu)，例如可以是兩個(gè)杯狀結(jié)構(gòu)，杯口采用螺紋連接，且連接處為密封狀態(tài)。優(yōu)選的，也可以是所述儲(chǔ)水裝置12包括儲(chǔ)水管體和封板13，所述儲(chǔ)水管體為杯狀結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)水管體的開口端與所述封板13密封連接。本優(yōu)選方式更便于制造。具體的密封方式可以是采用密封圈、密封膠、或者焊接形成密封等。
[0028]進(jìn)水管21和出水管22通向儲(chǔ)水裝置12內(nèi)部的空腔，傳熱介質(zhì)可以從進(jìn)水管21流入儲(chǔ)水裝置12內(nèi)部，被太陽光加熱后，從出水管22流出。
[0029]優(yōu)選的，可以是所述進(jìn)水管21通向儲(chǔ)水裝置12內(nèi)部空腔的底部位置，所述出水管22通向儲(chǔ)水裝置12內(nèi)部空腔的頂部位置。
[0030]當(dāng)本實(shí)用新型的儲(chǔ)水式太陽能集熱管按照如圖1所示位置設(shè)置，傳熱介質(zhì)，例如水，可以從進(jìn)水管21直接流入到儲(chǔ)水裝置12底部，逐漸上升到達(dá)出水管22，隨后流出。這樣的設(shè)置方式可以讓水從集熱管本體11內(nèi)管的最低處位置開始，向上流動(dòng)到集熱管本體11內(nèi)管的最高處位置，增加水流流動(dòng)過程中與內(nèi)管的吸光層接觸時(shí)間，提高太陽光熱量利用率。
[0031]進(jìn)一步的，為了防止熱量從內(nèi)管與儲(chǔ)水裝置12之間的間隙流失，可以在所述儲(chǔ)