專利名稱：：太陽能熱水器補償加熱裝置的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及到對太陽能熱水器進行補償加熱的裝置。太陽能熱水器以其節能、無污染、方便的優點得到普及，然而其使用受到季節和氣候的影響而有局限性，即使是目前太陽能吸收率最高的玻璃真空集熱管熱水器在冬季連續陰雨天里也只能將水加熱到30℃，因此為彌補這一局限，人們只能在太陽能熱水器里加裝補償加熱裝置，現有的技術均采用電熱膜或電熱管放在水中加熱，但是它們的耗電量大，溫控系統復雜，安全性能差，而且一旦無水干燒時很容易損壞熱水器，因此在太陽能熱水器中使用上述裝置存在極大的缺陷。本實用新型的目的在于為太陽能熱水器提供一種節約能源，結構簡單，安全可靠的補償加熱裝置。本實用新型的目的是這樣實現的；它主要由太陽能——熱交換裝置、貯水容器、PTC加熱帶構成。PTC是正溫度系數材料的簡稱，它具有電阻隨溫度的升高而升高的特點。因此能夠自動限制加熱時的溫度，能隨被加熱對象的溫度自動調節輸出功率。本實用新型正是利用PTC材料這一特性將PTC材料制成帶狀做為加熱元件，貯水容器內筒的外壁上纏繞PTC加熱帶，內筒外還包裹著一層外殼，外殼和內筒之間填充絕熱層。內筒內貯藏水，太陽能——熱交換裝置將太陽能轉換成熱能使內筒內的水溫升高，這時PTC加熱帶電阻大，輸入功率小，一旦太陽能轉化的熱量不夠，則水溫下降，PTC加熱帶電阻變小，輸出功率增大，對水進行加熱。本實用新型選用PTC材料制成加熱元件，最高維持溫度宜選定為70℃，其在環境溫度達到70℃以上電阻無窮大。PTC加熱帶分段彼此平行且和水平方向一致地布置在貯水容器內筒外壁，每段加熱帶之間彼此并聯，且加熱帶在貯水容器底部布置比頂部布置密集。本實用新型所用的PTC加熱帶克服了傳統的PTC應用領域上的偏見，傳統的PTC材料一般只作為伴熱恒溫器件，很少做為加熱元件，這是因為PTC材料升溫慢，大功率的PTC材料成本高。而本實用新型的PTC加熱帶只是做為太陽能熱水器的輔助加熱手段，熱水器中水溫升高的熱量主要來自太陽能而PTC加熱帶只在水溫很低時工作，環境溫度低，PTC材料的電阻也很低，輸出功率也很大，另外采用數段PTC加熱帶并聯，不僅成本不高，而且也增大了整體輸出功率，升溫時間就不會很長。另一方面PTC加熱帶具有電加熱膜，電加熱管所無法比擬的優點首先是節能效果顯著，傳統的加熱器是恒定功率的，PTC加熱帶功率受控于環境溫度，它隨環境溫度升高而變小，其次它結構簡單，使用安全。傳統的恒功率加熱器有一套較為復雜溫控系統，溫控系統一旦無水干燒會立刻損壞，導致系統失靈，而PTC材料本身就是自控溫的，當環境溫度升高到一定值時，它的功率趨為零，所以絕不會因自身發熱而燒毀。以下通過實施例并結合附圖對本實用新型做進一步描述。圖1是一個實施例結構示意圖，圖2是圖1的A-A剖示圖。本實施例是一個典型的8管全玻璃真空集熱管太陽能熱水器結構，太陽能——熱交換裝置即為全玻璃真空集熱管1，2是貯水容器的內筒，其內貯藏水，3是貯水容器的外殼，內筒外壁上敷設12條1米長的PTC加熱帶5，其物理參數為標準功率25W，最高維持溫度70±5℃，12條加熱帶5彼此平行沿水平方向排列，它們連接方式為并聯，在內筒底部的加熱帶間距小，排列密集。內筒2和外殼1之間的空間是用聚胺脂整體發泡構成的絕熱層4。將上述結構的產品分別作如下兩項試驗1、將30℃的水在沒有太陽光情況下加溫，所得的結果如下<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="692">時間(分)040120145300470600740水溫(℃)3033353842454850電流(A)00.50.50.50.40.30.20.12</table></tables>2、將30℃的水在氣溫為22℃，不見陽光陰天下加溫，所得結果如下<tablesid="table2"num="002"><tablewidth="692">時間(分)0185090180230330450水溫(℃)3033353842454850電流(A)00.50.50.50.40.30.20.2</table></tables>根據上述結構的太陽能熱水器產品標準環境溫度為0℃時，水溫可保證不低于30℃，冬季晴到多云天氣二日內加熱到50℃以上即可。根據上述兩項試驗，在沒有太陽光的情況下，PTC加熱帶也僅用12小時時間就可達到產品標準，而且所耗電量平均累計也只在0.8Kwh以下，節能效果相當顯著。權利要求1.太陽能熱水器補償加熱裝置，主要由太陽能——熱交換裝置(1)，貯水容器，PTC加熱帶(5)構成，其特征在于貯水容器內筒(2)的外壁上纏繞PTC加熱帶(5)，內筒(2)外還包裹著一層外殼(3)，外殼和內筒之間填充絕熱層(4)。2.根據權利要求1所述的補償加熱裝置，其特征還在于PTC加熱帶(5)分段彼此平行且和水平方向一致地布置在貯水容器內筒外壁，每段加熱帶(5)之間彼此并聯，且加熱帶(5)在貯水容器底部比在頂部布置密集。專利摘要一種用于太陽能熱水器補償加熱的裝置，它是在熱水器貯水容器的內筒壁上纏繞PTC加熱帶，內筒外還罩有一層外殼，外殼和內筒之間的空隙填充絕熱層。本實用新型具有耗電少，自控溫，安全簡單的特點，解決了傳統加熱裝置耗能高，容易損壞的弊病。文檔編號F24H1/12GK2262213SQ9621670公開日1997年9月10日申請日期1996年6月21日優先權日1996年6月21日發明者柏英武申請人:柏英武