專利名稱：空氣循環式全年用太陽能熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能熱利用中的一種空氣循環式全年用太陽能熱水器。
目前，最常使用的太陽能熱水器為平板型，它由外殼、透光板、集熱器、循環水管、保溫層、蓄水箱等部件組成，它的能量傳遞途徑為太陽光－光→透光板－光→金屬集熱器－熱→循環水管－熱→蓄水箱。此能量傳遞途徑是平板式太陽能熱水器的金科玉律。作為能量傳遞中心環節的集熱器，國內外熱水器廠家的首選原料為銅鋁復合翼管，這種帶翼管材價格昂貴，制造工藝復雜，加上每個集熱器對這種翼管的用量很大，是平板式熱水器價格高的主要因素。造價高也是當前太陽能熱水器難以被大眾接受的一個重要因素。
平板式太陽能熱水器一年中僅能在4－10月份使用，而在最需要熱水的冬天則不能使用，這實在令人遺憾。雖然近年來國內外推出了全年用熱管式、防凍液雙回路熱交換式、集熱器與透光板間充填透明蜂窩體式等類型的全年用太陽能熱水器，但都因其制造工藝復雜，成本昂貴而不能被普通家庭接受。
本實用新型的目的，是提供一種結構比平板式太陽能熱水器簡單，價格比平板式太陽能熱水器低廉，故障率比平板式太陽能熱水器少，壽命比平板式太陽能熱水器長的空氣循環式全年用太陽能熱水器。
為實現上述目的，我們采取的技術方案是省去平板式太陽能熱水器的金屬翼片管集熱器，將非金屬熱盒內底涂黑作集熱板，將透光板(膜)與黑色熱盒內底之間再置一塊透光板(膜)，借此板(膜)將熱盒內腔分為上下均連通的高低溫兩個室。為實現冬季運行，本實用新型頂部是一個與熱盒殼一體的中空圓柱體，內置蓄水箱，蓄水箱與圓柱體之間的間隙(15－80毫米)與高低溫室相連通。其能量傳遞途徑為太陽光－光→透光板－光→非金屬集熱板－熱→循環空氣－熱→蓄水箱。
附圖給出了本實用新型的實施例。
圖1是空氣循環式全年用太陽能熱水器的剖面圖。
圖2是
圖1中空氣循環式全年用太陽能熱水器沿A－A線的剖面圖。
現結合附圖對本實用新型做詳細說明空氣循環式全年用太陽能熱水器由保溫殼體(熱盒)、透光板、蓄水箱、導流板組成。
殼體1由保溫材料做成。蓄水箱2的制作最好采用金屬材料。亦可選用導熱率高、機械強度大的非金屬材料制作。導流板3由普通非金屬板材做成，其長度與透光板的寬度相等。透光板4、7可選玻璃或其它透光板(膜)。下層透光板最下端與殼體的距離為10－80毫米。5為高溫室。6為透光板壓邊。8為集熱板(熱盒內底的黑色涂層)。9為低溫室。10為保溫殼體端蓋，它能為安裝蓄水箱提供方便。蓄水箱依靠其保溫殼體兩端支承與固定。11為排氣管。12為進／出水管。
本實用新型可安裝為固定坡面角或活動坡面角兩種形式，采用前者時，其坡面角應小于或等于當地冬至日正午太陽高度角的余角，以使之冬天有較高的采光率。
使用時，將本實用新型的采光面朝南放置(北半球)，陽光透過透光板7、4，照在集熱板8上，集熱板8吸光產熱，將其上邊相鄰的空氣加熱，熱空氣沿高溫室5上升將蓄水箱2加熱。熱空氣被蓄水箱2冷卻后，沿低溫室9下降至透光板4的最下端，再沿透光板4最下端與殼體1的縫隙處進入高溫室5被循環加熱，這樣，流動的熱空氣就將熱量源源不斷的傳給了蓄水箱2中的水。
被高溫室5加熱了的透光板4，對沿低溫室9下降的冷空氣有預熱作用，透光板4能防止高溫室內的熱空氣先與透光板7接觸，有效的抑制了對流熱損失。亦能減小熱輻射損失。
當無光照時，高溫室內的空氣因失去了加熱動力而停止循環，而不流動的空氣可看作絕熱體，這樣，處在厚厚保溫層中蓄水箱內的水溫將得以保持。
由于普通平板式熱水器的金屬集熱器結構復雜，管與管之間焊口很多，特別容易漏水，是平板式太陽能熱水器最容易出故障的地方，而且一旦出現這種故障，輕者停用檢修，重者報廢，是平板式太陽能熱水器壽命的決定因素。一般由鐵皮制的集熱器，壽命只有兩三年，銅鋁復合集熱太陽條(即銅鋁復合翼片管)制造的集熱器壽命也只有10年左右。本實用新型采用非金屬板吸光產熱，循環空氣傳熱，只要外殼及蓄水箱完好，就不存在跑冒滴漏故障，非金屬吸熱板的壽命一般也可達30－50年，這樣既降低了成本和故障率，又延長了熱水器的使用壽命。由于非金屬板對光的吸收能力高于金屬板，所以，使用非金屬板作集熱板還能提高光利用率。
由于本實用新型采用空氣循環傳熱代替原來的金屬管內水循環傳熱，不但能節約大量金屬管材使成本進一步下降，而且空氣對流傳熱循環比金屬管中的水對流傳熱循環更加可靠。
由于本實用新型的蓄水箱被整體加熱，所以其內部的水溫能保持同步上升，而沒有普通平板式太陽能熱水器那種先放出的水涼，以后越來越熱的缺點。
權利要求1.由殼體、透光板、蓄水箱、導流板組成的空氣循環式全年用太陽能熱水器，其特征在于a、下層透光板(膜)、導流板、蓄水箱將熱盒內腔分為上下連通的高低溫兩個室；b非金屬熱盒底涂黑作集熱器；c、蓄水箱處在熱盒最上邊的保溫材料腔內，其最下沿的水平高度高于各層透光板的最上沿的水平高度；d、陽光透過透光板照在非金屬集熱板上，集熱板吸光產熱后將其上邊相鄰的空氣加熱，熱空氣沿高溫室上升將蓄水箱加熱，熱空氣被蓄水箱冷卻后，沿低溫室下降至下層透光板的最下端，從該板最下端與殼體的縫隙處進入高溫室被循環加熱。
2.根據權利要求1所述的空氣循環式全年用太陽能熱水器，其特征在于導流板與下層透光板、蓄水箱作無縫隙連接。
3.根據權利要求1所述的空氣循環式全年用太陽能熱水器，其特征在于蓄水箱保溫殼的一端安裝有由保溫材料制作的活動端蓋，蓄水箱依靠其保溫殼兩端支承與固定，除支承固定接觸面外，蓄水箱與保溫殼之間的距離為15－80毫米。
4.根據權利要求1所述的空氣循環式全年用太陽能熱水器，其特征在于下層透光板最下端與殼體的距離為10－80毫米。
專利摘要空氣循環式全年用太陽能熱水器，一改普通平板式太陽能熱水器靠金屬集熱器中的水循環將熱量傳給水箱中水的舊模式，在涂黑的非金屬盒底與透光板間再置一塊透光板，將一蓄水箱置于熱盒的最高處，有光照時，內層透光板上下的空氣自然循環流動，將熱盒底吸光后產生的熱量傳給蓄水箱中的水，省去了翼管式金屬集熱器及其循環水管，這不但大大降低了太陽能熱水器的成本和故障率，還延長了它們的使用壽命。能全年高效生產大量熱水。
文檔編號F24J2/04GK2201622SQ94224700
公開日1995年6月21日 申請日期1994年7月29日 優先權日1994年7月29日
發明者高翔, 曹金良, 凡群才, 張順德, 曹緒彬, 韓秀貞, 陸好妮, 李憲枝, 李根順, 王平 申請人:高翔, 王平