專利名稱：一種集熱管內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流管的太陽(yáng)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬太陽(yáng)能熱水器技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有部分太陽(yáng)能熱水器采用管身細(xì)長(zhǎng)、下端封閉的集熱管，這種集熱管中產(chǎn)生的熱水與位于上部水箱中的冷水對(duì)流循環(huán)較為困難，影響了傳熱效果。中國(guó)專利93203169.2公布的一種熱管真空管太陽(yáng)能熱水器采用真空管、集管和導(dǎo)熱塊，熱性能良好，但由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工制作工藝較難，且消耗材料較多，成本較高。
此外，現(xiàn)有真空管太陽(yáng)能熱水器大多采用平面反光板，不能充分有效地將反射陽(yáng)光集中照射到集熱管上加以利用，特別在日照較強(qiáng)的中午前后四個(gè)多小時(shí)內(nèi)，較多反射光線從相鄰集熱管之間隙中漏掉了。
本實(shí)用新型的目的是提供一種在集熱管內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流管的太陽(yáng)能熱水器，以簡(jiǎn)單易行的方式克服現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器因冷熱水對(duì)流困難、傳熱效率低或結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難于加工、成本高的缺陷，并對(duì)反光板形狀結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，以提高傳熱效率和反射陽(yáng)光的利用率。
附圖1是本實(shí)用新型太陽(yáng)能熱水器的結(jié)構(gòu)剖示示意圖；圖2是一種淺折面單元組合式反光板示意圖。
這種太陽(yáng)能熱水器，主要部件包括下端封閉的集熱管1、保溫水箱2、支架3和反光板4，其特征是在集熱管1內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流管5，該導(dǎo)流管5的下端開口靠近集熱管1的底部，導(dǎo)流管5的上部伸出集熱管1的管口后彎入水箱2內(nèi)，導(dǎo)流管5的上端口靠近水箱2的底部。
在集熱管內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流管，可使水箱中較冷的水通過(guò)導(dǎo)流管至集熱管底部流出，水在集熱管內(nèi)受熱后密度變小，從集熱管和導(dǎo)流管之間的空隙向上浮升，流回水箱中。由于冷水和熱水各走各的通道，互不堵塞、互不干憂，形成較好的內(nèi)循環(huán)，冷熱水對(duì)流通暢，傳熱效果大大提高。
為提高反射太陽(yáng)光的利用率，可配置以每支集熱管為一反光單元的淺折面組合而成的淺折面組合式反光板。這種組合式反光板，其底平面6寬b為集熱管1外徑d的0.9-1.2倍；側(cè)斜面7與底平面6之間的夾角α為157°-164°；集熱管1的中心與反光板4之間距即反光焦距f為集熱管外徑d的1.6-2.2倍；相鄰集熱管之中心距離L為集熱管外徑d的2.5-3.3倍。
采用上述淺折面組合式反光板，能在太陽(yáng)光輻照最強(qiáng)的時(shí)段內(nèi)較多地將反射光線有效地反射到對(duì)應(yīng)的集熱管或鄰近的集熱管的背陽(yáng)部分，提高反射光的利用率。
本實(shí)用新型在集熱管內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流管的太陽(yáng)能熱水器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件很少且容易加工制作，耗材省，安裝簡(jiǎn)便?？扇菀椎貙?duì)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器進(jìn)行改裝，僅很少的附加成本即能顯著提高太陽(yáng)能的利用率，容易推廣實(shí)施。
以下結(jié)合
本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
采用通常的真空管太陽(yáng)能熱水器進(jìn)行如下改裝在原玻璃真空集熱管1內(nèi)放置入一玻璃導(dǎo)流管5。原玻璃真空集熱管1的內(nèi)管外徑為33mm、外管外徑為47mm、管長(zhǎng)1150mm；用作導(dǎo)流管5的玻璃管內(nèi)徑7mm、外徑10mm、長(zhǎng)1200mm，在1100mm處彎成130°角，長(zhǎng)端以上下兩個(gè)小支架8固定在真空集熱管內(nèi)中軸線位置上，使導(dǎo)流管5的下端口距集熱管1的底部50mm，導(dǎo)流管5的上部彎曲部分短端伸入水箱2中、導(dǎo)流管上端口距水箱2底部50mm；上述兩個(gè)小支架8以鋁合金片制成三角形狀，中間開有直徑10mm的園孔，供導(dǎo)流管5剛剛能穿過(guò)固定，下部小支架的外緣和集熱管內(nèi)壁滑動(dòng)配合，上部小支架的外緣利用其自身的彈性卡緊在集熱管內(nèi)壁上，將導(dǎo)流管5固定。
本實(shí)施例太陽(yáng)能熱水器采用十支如上所述的真空集熱管并排構(gòu)成采光集熱管群，相鄰集熱管中心距90mm，集熱管1的上端固定連接在水箱2側(cè)下方的十個(gè)連接口上，集熱管的下端固定在支架3的下部，水箱2固定于支架3的頂部，在距真空集熱管中心下60mm處設(shè)置反光板，固定在支架3上。
本實(shí)施例采用以玻璃鋼制成的淺折面組合式反光板，以每支集熱管為一個(gè)反光單元，由十個(gè)反光板單元組合而成。每個(gè)反光單元的底平面6寬30mm，側(cè)斜面7水平寬30mm，側(cè)斜面與底平面之間的夾角為160°，反光焦距f＝60mm，反光板長(zhǎng)1100mm。
將本實(shí)施例改進(jìn)后的太陽(yáng)能熱水器與沒有改進(jìn)的原太陽(yáng)能熱水器進(jìn)行效果比較，時(shí)間從94年7月至95年4月上旬，比較結(jié)果熱效率提高10-15％，水箱內(nèi)上、下溫差從4-5℃降至2℃。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能熱水器，包括下端封閉的集熱管、保溫水箱、支架和反光板，其特征是在集熱管內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流管，該導(dǎo)流管的下端開口靠近集熱管底部，上部伸出集熱管口后彎入水箱內(nèi)，導(dǎo)流管的上端口靠近水箱底部。
2.如權(quán)利要求1所述太陽(yáng)能熱水器，特征在于所述反光板是以每支集熱管為一反光單元的淺折面組合而成的淺折面組合式反光板，其底平面寬為集熱管外徑的0.9-1.2倍，側(cè)斜面與底平面的夾角為157°-164°，集熱管中心與反光板之間距為集熱管外徑的1.6-2.2倍，相鄰集熱管之中心距離為集熱管外徑的2.5-3.3倍。
專利摘要本實(shí)用新型太陽(yáng)能熱水器，包括下端封閉的集熱管，保溫水箱、支架和反光板，特征在于集熱管內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流管，導(dǎo)流管的下端口靠近集熱管底部，上部彎入水箱，上端口靠近水箱底部，使冷水和熱水各走其道，改善了對(duì)流循環(huán)，提高了傳熱效率；可以配置淺折面組合式反光板以提高反射太陽(yáng)光的有效利用率，本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工、耗材省、容易安裝，僅需很少的附加成本，可方便地對(duì)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器進(jìn)行改造，大大提高熱效率。
文檔編號(hào)F24J2/32GK2266106SQ9521311
公開日1997年10月29日 申請(qǐng)日期1995年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月19日
發(fā)明者劉震炎, 王松年 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué), 合肥立達(dá)機(jī)電技術(shù)研究所