一種太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)輸水管解凍裝置及其太陽(yáng)能熱水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)輸水管解凍裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前太陽(yáng)能熱水利用系統(tǒng)在太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展迅速且在生產(chǎn)和生活中得到了普遍推廣與廣泛應(yīng)用。但在冬季或高寒地區(qū)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的使用仍存在很大制約，主要是由于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的輸水管路會(huì)因天氣寒冷而結(jié)冰造成運(yùn)行時(shí)間縮短或無(wú)法使用甚至?xí)鰤墓苈废到y(tǒng)，因此太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在時(shí)間和空間上的更大范圍使用受到制約，對(duì)太陽(yáng)能的利用受到很大限制。
[0003]通常采用的在輸水管外加裹保溫材料的方法來(lái)防止輸水管路凍結(jié)，但這樣并不能夠根本上解決寒冷天氣被限制使用的問(wèn)題。應(yīng)用中也有采用加裝伴熱帶，即將伴熱帶纏繞在易于結(jié)冰的水管外壁上，然后再包裹絕熱材料，在水管冰凍時(shí)通過(guò)對(duì)伴熱帶通電加熱，可以達(dá)到解凍的效果。還有一種方法就是利用流動(dòng)水不容易結(jié)冰的特性進(jìn)行防凍，即常開(kāi)水龍頭保持水流動(dòng)，但這種方法會(huì)造成水資源的很大浪費(fèi)，而且更低溫度也不再適用。目前也已有一些專(zhuān)利提出了對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)輸水管結(jié)冰問(wèn)題的防治方案。如專(zhuān)利1(專(zhuān)利號(hào)CN201652923 U)采用在輸水管內(nèi)部插入“內(nèi)置管”進(jìn)行解凍，即系統(tǒng)通過(guò)電加熱方式加熱防凍液，并使用栗驅(qū)動(dòng)防凍液循環(huán)流動(dòng)，使防凍液在流過(guò)內(nèi)置管時(shí)通過(guò)管壁散發(fā)熱量到輸水管中對(duì)輸水管進(jìn)行防凍解凍，其栗驅(qū)動(dòng)會(huì)增加系統(tǒng)運(yùn)行不可靠性。專(zhuān)利2 (專(zhuān)利號(hào)CN101818952A)利用混水閥，水箱，溢流管，排空閥等元件實(shí)現(xiàn)對(duì)輸水管的排空，混流等一體化操作以達(dá)到解凍防凍目的，但排空熱水系統(tǒng)會(huì)造成水資源浪費(fèi)且限制了對(duì)太陽(yáng)能的利用。專(zhuān)利3(專(zhuān)利號(hào)CN201903188U)等一批專(zhuān)利技術(shù)利用雙儲(chǔ)水箱，即依靠?jī)?chǔ)存熱水在輔助水箱中并依靠閥門(mén)控制使熱水流過(guò)輸水管道進(jìn)行防凍解凍，增加了系統(tǒng)復(fù)雜性且閥門(mén)凍壞的情況下仍會(huì)限制系統(tǒng)正常運(yùn)行。以上這些專(zhuān)利技術(shù)普遍采用水栗驅(qū)動(dòng)工作，采用閥門(mén)或輔助旁路/水箱等，安裝難度大、操作繁瑣，不易實(shí)施，綜合節(jié)能、成本、便利和有效性等方面都存有明顯缺陷。
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種新的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)輸水管解凍裝置，從而解決太陽(yáng)能管路冬天結(jié)凍問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種新的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)輸水管解凍裝置，從而解決前面出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)輸水管解凍裝置，包括熱管和外殼，所述熱管包括蒸發(fā)端和冷凝端，所述冷凝端設(shè)置在外殼中。
[0008]作為優(yōu)選，還包括設(shè)置在外殼中的固定架，所述固定架包括內(nèi)環(huán)和外環(huán)，所述內(nèi)環(huán)固定在熱管的冷凝端的外壁，所述外環(huán)固定在外殼的內(nèi)壁上，所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間設(shè)置加強(qiáng)筋。
[0009]作為優(yōu)選，所述外環(huán)為螺紋結(jié)構(gòu)，所述外殼的內(nèi)壁上設(shè)置有外環(huán)相配合的內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)。
[0010]作為優(yōu)選，所述外殼的兩端設(shè)置內(nèi)螺紋。
[0011]作為優(yōu)選，冷凝段與蒸發(fā)端為彎折結(jié)構(gòu)，彎折的角度為120°?150°。
[0012]作為優(yōu)選，還包括加熱機(jī)構(gòu)，所述加熱機(jī)構(gòu)為環(huán)繞在蒸發(fā)端外壁的熱水，熱水來(lái)自生產(chǎn)生活帶有余熱的廢水。
[0013]作為優(yōu)選，還包括加熱機(jī)構(gòu)，所述加熱機(jī)構(gòu)為圍繞蒸發(fā)端外壁設(shè)置的熱阻絲。
[0014]作為優(yōu)選，所述熱管是太陽(yáng)能集熱管，所述蒸發(fā)端直接吸收太陽(yáng)能。
[0015]作為優(yōu)選，冷凝端內(nèi)設(shè)置內(nèi)翅片，所述內(nèi)翅片將冷凝端分為多個(gè)通道，所述內(nèi)翅片上設(shè)置通孔，如果將通孔面積V設(shè)為距離冷凝端入口的距離X的函數(shù)，V = F(X)，F(xiàn)’(x)〈0，F(xiàn)”(4〈0，其中？’&)、!^’&)分別是？(4的一次導(dǎo)數(shù)和二次導(dǎo)數(shù)。
[0016]所述熱管的蒸發(fā)端是扁平管，所述扁平管包括互相平行的管壁和側(cè)壁，所述側(cè)壁連接平行的管壁的端部，所述側(cè)壁和所述平行的管壁之間形成流體通道，翅片設(shè)置在管壁之間，所述翅片包括傾斜于管壁的傾斜部分，所述的傾斜部分與平行的管壁連接，所述傾斜部分將流體通道彼此隔開(kāi)形成多個(gè)小通道，相鄰的傾斜部分在管壁上連接，所述相鄰的傾斜部分以及管壁之間構(gòu)成三角形；在傾斜部分上設(shè)置連通孔，從而使相鄰的小通道彼此連通。
[0017]所述連通孔的形狀為第一等腰三角形。
[0018]所述的相鄰的傾斜部分以及管壁之間構(gòu)成三角形是第二等腰三角形，
[0019]第一等腰三角形的頂角為B，第二等腰三角形的頂角為A，則滿(mǎn)足如下公式:
[0020]Sin(B) =a+b*sin(A/2)_c*sin(A/2)2;
[0021 ]其中a，b，c是參數(shù)，其中0.582〈a〈0.594,1.656〈b〈l.758,1.783〈c〈l.856；
[0022]70。<A<150°；30。<B<90°。
[0023]作為優(yōu)選，a= 0.5849，b = I.6953，c = I.8244 ；
[0024]85°〈A〈115° ;50°〈B〈60°。
[0025]—種太陽(yáng)能系統(tǒng)，包括前面所提到的解凍裝置。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)解凍裝置具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0027]I)本發(fā)明首次將熱管應(yīng)用于太陽(yáng)能管路的解凍，減少了循環(huán)栗，避免了栗驅(qū)動(dòng)增加系統(tǒng)運(yùn)行的不可靠性，節(jié)省了成本。
[0028]2)本發(fā)明的解凍裝置是一個(gè)獨(dú)立的裝置，可以獨(dú)立安裝和拆卸。
[0029]3)本發(fā)明的解凍裝置可以廣泛的使用多種熱源，包括廢水熱源、太陽(yáng)能等，克服了現(xiàn)有技術(shù)中僅僅利用電熱的缺陷。
[0030]4)本發(fā)明通過(guò)定位架固定熱管冷凝段，而且通過(guò)設(shè)置固定架的結(jié)構(gòu)，既保證了太陽(yáng)能管路中的流體的流動(dòng)，同時(shí)還保證了冷凝段和太陽(yáng)能輸水管之間的固定。
[0031]5)通過(guò)定位架中增加加強(qiáng)筋，同時(shí)起到了固定和傳熱的雙重效果。
[0032]6)本發(fā)明通過(guò)在熱管的翅片上設(shè)置連通孔，保證相鄰的小通道之間的連通，解決熱管換熱的情況下的內(nèi)部壓力不均勻的問(wèn)題，提高了換熱效率，提高了使用壽命。
[0033]7)通過(guò)通孔沿著冷凝段長(zhǎng)度方向上的面積變化，既滿(mǎn)足降低阻力的要求，同時(shí)還增加了強(qiáng)化傳熱的功能。
[0034]8)本發(fā)明通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，確定了最佳的扁平熱管的結(jié)構(gòu)尺寸，從而使得保證換熱阻力的情況下，使得換熱效果達(dá)到最佳。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2是配套定位架的連接示意圖；
[0037]圖3是本發(fā)明裝置與輸水管路的連接示意圖；
[0038]圖4是本發(fā)明優(yōu)選的熱管蒸發(fā)端橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5是本發(fā)明一個(gè)圖4蒸發(fā)端內(nèi)肋片設(shè)置通孔位置處的橫切面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖6是本發(fā)明蒸發(fā)端設(shè)置通孔結(jié)構(gòu)傾斜部分平面的示意圖；
[0041]圖7是本發(fā)明蒸發(fā)端設(shè)置通孔結(jié)構(gòu)傾斜部分平面的另一個(gè)示意圖；
[0042]圖8是本發(fā)明的蒸發(fā)端三角形通孔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖9是本發(fā)明的冷凝端內(nèi)翅片通孔結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]附圖標(biāo)記如下:
[0045]其中:1.外殼，2.熱管，3.固定架，4.冷凝端，5.保溫材料，6.蒸發(fā)端，7.螺紋，8.螺紋，9.內(nèi)環(huán)，10.外環(huán)，11.輸水管，12.螺紋連接件，13.解凍裝置，14管壁，15通道，16傾斜部分，17內(nèi)翅片，18通孔
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具