內置通道集熱蒸發器及具有該集熱蒸發器的太陽能熱水器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種集熱蒸發器和太陽能熱水器，具體的說，涉及了一種內置通道集熱蒸發器及具有該集熱蒸發器的太陽能熱水器。
【背景技術】
[0002]在石油、煤碳、天然氣等傳統能源日趨緊張的今天，為了保護環境，實現可持續發展，發展新能源以及可再生資源成為一種趨勢。太陽能以其具有資源豐富、可再生、無需開采、運輸、無污染等優點，成為重要的新能源。目前，太陽能熱水器技術是太陽能熱利用中技術最成熟、市場應用最廣泛的太陽能利用技術。
[0003]傳統的一體式太陽能熱水器能夠滿足低層建筑的需要，然而中高層建筑，特別是高層建筑的屋頂不適宜安裝傳統的太陽能熱水器，不能滿足與中高層建筑一體化的要求，影響建筑美觀度；同時存在安全隱患。為了解決上述問題人們致力研宄分體式太陽能熱水器，集熱蒸發器與儲水箱通過管道連接，但儲水箱仍然需要裝在室外，雖然在一定程度上改善了建筑美觀度，但生活用水仍需在建筑內外輸送，存在熱損失較大、太陽能轉化效率較低等問題，并且需依靠重力提供系統循環的動力，對集熱蒸發器與儲熱水箱的安裝位置有一定的要求，依靠泵等運動部件提供系統循環的動力需消耗電能，不利于節約能源。
[0004]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種設計科學、實用性強、結構合理、安裝美觀、無須動力集熱效果好的集熱蒸發器；本發明還提供了一種具有該集熱蒸發器的太陽能熱水器。
[0006]為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是:一種內置通道集熱蒸發器，它包括保溫外殼和設置在所述保溫外殼內部的密閉殼體，所述密閉殼體底部與所述保溫外殼之間設置有保溫層，所述密閉殼體上部蓋設有玻璃蓋板，所述密閉殼體內設置有毛細結構層和蓋設在所述毛細結構層上的太陽能集熱板，所述毛細結構層內部上層預制有多條平行的蒸汽匯集槽道，多條所述蒸汽匯集槽道的槽口作為集熱蒸發器的氣相出口，所述毛細結構層內部下層預制有工質回流槽道，所述工質回流槽道的槽口作為集熱蒸發器的液相進口。
[0007]本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步，具體的說，本發明包括保溫外殼和密閉殼體，所述密閉殼體內有毛細結構層和蓋設在所述毛細結構層上的太陽能集熱板，利用壓注工藝預先在毛細結構層內壓注成型蒸汽匯集槽道和工質回流槽道，以此代替傳統集熱蒸發器內的管道結構，避免爆管隱患，而且具有更大的集熱面積；采用板狀結構太陽能集熱板便于配合高層建筑外表安裝，美觀實用，利用毛細結構層的毛細力作用實現工質在更遠距離的無動力循環；其具有設計科學、實用性強、結構合理、安裝美觀、無須動力集熱效果好的優點。
[0008]一種內置通道集熱蒸發器，它包括保溫外殼和設置在所述保溫外殼內部的密閉殼體，所述密閉殼體底部與所述保溫外殼之間設置有保溫層，所述密閉殼體上部蓋設有玻璃蓋板，所述密閉殼體內設置有毛細結構層和蓋設在所述毛細結構層上的太陽能集熱板，所述毛細結構層內部上層預制有多條平行的蒸汽匯集槽道，多條所述蒸汽匯集槽道的槽口作為集熱蒸發器的氣相出口，所述密閉殼體內部兩側分別設置有工質分布器，所述工質分布器的多個出口分別對應所述毛細結構層設置，所述工質分布器的入口作為集熱蒸發器的液相進口。
[0009]本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步，具體的說，本發明包括保溫外殼和密閉殼體，所述密閉殼體內有毛細結構層和蓋設在所述毛細結構層上的太陽能集熱板，利用壓注工藝預先在毛細結構層內壓注成型蒸汽匯集槽道，以此代替傳統集熱蒸發器內的管道結構，避免爆管隱患，具有更大的集熱面積，同時采用工質分布器均流進入毛細結構層的工質，防止局部毛細結構層不能正常工作，降低板式集熱蒸發器效率；采用板狀結構太陽能集熱板便于配合高層建筑外表安裝，美觀實用，利用毛細結構層的毛細力作用實現工質在更遠距離的無動力循環；其具有設計科學、實用性強、結構合理、安裝美觀、無須動力集熱效果好的優點。
[0010]一種太陽能熱水器，它包括如權利要求1或2所述的集熱蒸發器、儲水箱、設置在所述儲水箱內的冷凝器和環路管道，所述集熱蒸發器氣相出口、所述環路管道、所述冷凝器的進出口和所述集熱蒸發器的液相進口依次連通形成熱量循環輸送回路。
[0011]基于上述，所述集熱蒸發器的液相進口與所述冷凝器的出口之間安裝有單向閥和工質緩存罐。
[0012]基于上述，它還包括安裝在所述工質緩存罐內液位計、與所述液位計電連接的控制器和設置在所述儲水箱進水口處的電磁閥，所述控制器控制所述電磁閥。
[0013]基于上述，所述環路管道上安裝有抽真空閥門。
[0014]本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步，具體的說，本發明不同于傳統的一體式或分體式太陽能熱水器，它包括集熱蒸發器、儲水箱、冷凝器和環路管道，通過環路管道連接集熱蒸發器和儲水箱，適用于高層建筑安裝需求，集熱蒸發器與外墻體契合安裝，儲水箱則可以安裝在室內需要用熱水的地方，整體效果美觀；同時利用集熱蒸發器內的毛細結構層實現熱循環工質的無動力循環，既節能環保又能滿足人們對熱水的需求；進一步說增加單向閥和工質緩存罐，保證液態工質均勻進入集熱蒸發器；進一步說增加液位計、控制器和電磁閥，便于及時向儲水箱內注入冷水，保證集熱蒸發器正常工作；其具有設計科學、無須動力、遠程傳熱、安裝美觀和集熱效果好的優點。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明中實施例1的結構示意圖。
[0016]圖2是本發明中實施例1的所述毛細結構層上部的結構示意圖。
[0017]圖3是本發明中實施例1的所述毛細結構層下部的結構示意圖。
[0018]圖4是本發明中實施例2的結構示意圖。
[0019]圖5是本發明中實施例2的俯視圖。
[0020]圖6是本發明中實施例3的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面通過【具體實施方式】，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
[0022]實施例1
如圖1、圖2和圖3所示，一種內置通道集熱蒸發器，它包括保溫外殼3和設置在所述保溫外殼3內部的密閉殼體，采用殼體結構使得整個集熱蒸發器能夠做成板式結構，適用于中高層建筑安裝需求；整個太陽能集熱板設置成板式，便于將整個集熱蒸發器安裝在中高層建筑的外墻體上，整體美觀。
[0023]所述密閉殼體底部與所述保溫外殼3之間設置有保溫層31，所述保溫層31可根據需要包裹所述密閉殼體設置，不覆蓋所述密閉殼體上部，保證太陽熱能的吸收；所述密閉殼體上部蓋設有玻璃蓋板1，所述玻璃蓋板I采用透光玻璃制成；所述密閉殼體內設置有毛細結構層4，所述太陽能集熱板2覆蓋在所述毛細結構層4上；所述毛細結構層4內部上層預制有多條平行的蒸汽匯集槽道41，多條所述蒸汽匯集槽道41的槽口作為集熱蒸發器的氣相出口 32，所述毛細結構層4內部下層預制有工質回流槽道42，所述工質回流槽道42的槽口作為集熱蒸發器的液相進口 33。
[0024]本實施例中所述密閉殼體將所述毛細結構層4、連接集熱蒸發器的氣相出口 32的管道和連接集熱蒸發器的液相進口 33的管道密閉封裝，保證循環工質封閉循環。所述保溫外殼3密封包裹所述密封殼體設置，同時根據安裝需求在所述保溫外殼3外部設置安裝連接部件，例如:固定螺栓。
[0025]本實施例中所述毛細結構層采用導熱性好、熱穩定性和工質相容性好的毛細材料制成。制作時，直接將所述蒸汽匯集槽道41和所述工質回流槽道42直接預制在整個毛細結構層4內部成一體結構，以此代替實體管狀蒸汽通道和工質回流通道，該蒸汽匯集槽道41和工質回流槽道42為毛細材料壓制形成的通道，根據需要進行設置，以滿足集熱蒸發器的使用需求為宜，既節省材料，又能夠及時將蒸發的蒸氣輸送出去，將回流的液體分布到毛細結構層。利用該毛細結構層4吸收太陽能集熱板2上的熱量，將進入該毛細結構層4中的液體工質氣化，氣化后的工質快速進入蒸汽匯集槽道41，并及時將氣體工質轉移，避免蒸汽長期滯留于毛細結構層內，導致氣塞；以此實現太陽能熱能的利用。
[0026]本實施例中為了保證毛細結構層4能夠正常吸取工質進行熱能利用，所述蒸汽匯集槽道41和所述工質回流槽道42交錯設置，防止兩者之間厚度太小，影響整個所述毛細結構層4的正常工作；所述蒸汽匯集槽道41和所述工質回流槽道42可預制呈圓形、半圓形、三角形、方形等結構。所述蒸汽匯集槽道41平行設置，保證蒸氣順利輸送出去，同時所述工質回流槽道42呈蛇形狀設置，保證工質均布整個毛細結構層4的底部，使得毛細結構層4與工質接觸充分且均勻，防止局部毛細結構層4不能正常工作，降低板式集熱蒸發器效率。
[0027]該集熱蒸發器中采用低沸點有機溶劑作為蒸發工質，例如:乙醇、甲醇、乙二醇等有機工質，代替傳統的水作為循環工質，利用所述蒸汽匯集槽道41和所述工質回流槽道42外接其它設備實現熱量輸送。
[0028]具體使用時，液體工質通過液相進口 33進入工質回流槽道42，使得液體工質自上而下依次進入整個集熱蒸發器，使得毛細結構層4由下而上均勻吸收液體工質，太陽能集熱板2吸收太陽輻射的熱量，以此導熱毛細結構層4，使得液體工質被蒸發，蒸發后的氣態工質快速進入蒸汽匯集槽道41并通過集熱蒸發器的氣相出口 32向外進行熱量輸送。<