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绒面柔性集热体太阳能热水器

基本信息

  • 申请号 CN00111028.4 
  • 公开号 CN1273350A 
  • 申请日 2000/04/25 
  • 公开日 2000/11/15 
  • 申请人 陆大荣  
  • 优先权日期  
  • 发明人 陆大荣  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 266071山东省青岛市宁夏路308号青岛大学 
  • 分类号  
  • 专利代理机构 山东省高等院校专利事务所 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 于正河 
  • 有效性 发明公开 
  • 法律状态
  •  

摘要

本发明涉及一种采用金属板材料经机械加工制成集热体,集热体顶面为锯齿状结构,其表面经喷砂打毛或腐蚀加工制成绒面状,并经黑化处理,锯齿状顶面覆盖透明的绝热保温板,将集热体、贮热水箱和管件经常规技术组接成太阳能热水系统,供应家庭或宾馆用温水,由于采用金属集热体,克服了现有太阳能热水器存在的缺点,具有结构新颖,吸热率高,光热转换效率高,可方便地直接应用自来水压力直接供水等优点。
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权利要求书


1.一种绒面柔性集热体太阳能热水器,由集热体、贮热水箱及管件等组合 而成的利用太阳能加温的热水循环系统,其特征在于集热体由金属板经机械加 工而成的箱式结构,接收太阳光的顶面制成复合锯齿状,每隔数个锯齿制有大 深度锯齿槽,顶面每个锯齿面采用喷砂或腐蚀方式制成绒毛面结构,并经黑化 处理。

2.根据权利要求1所述的绒面柔性集热体太阳能热水器,其特征在于采用 复合锯齿状顶面结构的锯齿和锯齿槽顶角为锐角,锯齿状顶面外覆盖透明绝热 层。
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说明书

本发明涉及一种用金属材料加工制成绒面锯齿结构的加热体吸收太阳能并 转化为热能再安装相应配件构成的绒面柔性集热体太阳能热水器。
太阳能热水器是利用太阳光辐射能转换成热能使水增温的装置。
现有太阳 能热水器主要有两大类,一类是阳光直接辐照容器中的水面使水升温而利用, 这类结构的太阳能热水器结构简便,原理直观,但由于其吸热效率低和热转化 率低等原因,已逐渐被淘汰;另一类是目前普遍使用的,采用集热体加保温贮 水箱结构,一般采用集热效果较好的双层玻璃管腔集热体(或称加热体),在 双层管间抽真空,实现绝热效果,且在内管壁上涂敷高吸收率墨体,以充分吸 收太阳能,而在贮水箱外层填充保温材料,以防热能散失,这类太阳能热水器 有较高的热效率,应用也比较广泛。
但由于这类热水器采用玻璃管结构,其连 接的可靠性差,管间存在一定距离而造成热能损失,而且由于玻璃管的耐压性 能低,致使热水器系统难以直接与自来水系统相通,一般采用在贮水箱顶端加 放水孔或水位接触开关,这种结构使用户难以在户内了解水箱水温水位情况 等,给使用造成不便,更不方便的是有时由于放水不及时或控制不利容易出现 溢水等情况。
另外,玻璃管的易碎也是现有热水器的缺点之一。
归结起来,现 有的太阳能热水器普遍存在结构复杂,热效率低,系统成本高,安装使用不便 等突出缺点。
本发明的目的在于克服现有太阳能热水器存在的热效率低,连接强度差及 不能与自来水管道直接连通等缺点,寻求设计一种采用绒面柔性金属材料制作 集热体,热水器系统直接与自来水系统连接的太阳能热水器。
为了实现上述发明目的,本发明构成的太阳能热水器主要有绒面柔性金属 集热体(或称加热体)、贮热水箱及管件等连接组成利用太阳能加温的热水循 环系统。
贮热水箱和各管件的保温及连接方式采用常规措施即可实现;集热体 采用具有延展性和相当强度的金属板经机械加工制成,其结构为箱式,接受太 阳光的顶面制成复合锯齿状,每隔数个锯齿制有大深度锯齿槽,锯齿和锯齿槽 的顶角均为锐角,其形成的每个齿面均采用喷砂或腐蚀方式制成绒面结构并加 以黑化处理,锯齿结构和绒面处理均在于最大可能的减少反射光线,使集热体 吸收最多的太阳能;集热体其他侧面采用常规技术制备并加有保温层,集热体 顶面外覆盖绝热透光板,以避免热量散失。
本发明与现有的玻璃管式太阳能热水器相比,具有结构新颖,加工制备简 便,抗冲击性强,耐压力高,可以直接与自来水管道相连通等突出优点,由于 采用绒面锯齿结构的吸光表面,提高了吸光率,使光热转换效率增加,从而可 以使太阳能热水器的水温有较大幅度地提高。
图1为本发明的集热体剖面结构示意图。
本发明实施时,其集热体可采用有色铝合金或黑色金属材料压制成箱式结 构的台形体,顶面1经冲压制成锯齿状结构,每间隔3-6个小锯齿制有大锯齿 槽2,所有齿的角度均为锐角,每个齿面均采用喷砂打毛技术或电解腐蚀技术 将表面处理成绒面状结构并黑化处理,以满足最大限度地吸收太阳光,减少反 射,集热体的侧面5和底面3均加制绝热保温层,可采用常规技术和材料,集 热体顶面外覆盖透光保温板层,以实现透光和保持集热体内水温的功效。
绒面 柔性集热体是本发明的核心,承担着高效吸收太阳能并将其转化成箱内循环水 4的热能的作用,由于采用一定角度的锯齿结构表面,使太阳光的反射形成在 表面之间进行,可以使表面吸光率达到95%以上。
当把集热体、贮水箱经管件连通构成太阳能热水器整体时,系统内的循环 热水和自来水管中的水压相同,可以使热水喷出时有相当的压力。
当不用热水 时,其系统内的水不与自来水管中的水回流,形成自循环的加热系统,最终使 贮水箱中的水温达到最高,一般可达80℃以上。
安装时,贮水箱可以安装在户 外,也可安装在户内,使安装更为方便并和居室相适应。
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