[发明专利]太阳能热水系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热水器技术领域，具体涉及太阳能热水系统。

背景技术

现有的太阳能热水器，当太阳辐射不足时，太阳能集热器的制热效果将大打折扣，受季节和天气影响较大，也不能保证全年正常供应热水，通常需要一套备份系统来保障阴雨天气以及太阳辐射较差时候的供热可靠性，降低了其节能效果。空气源热泵具有高效节能、绿色环保等特点，但其制热效率和制热量均会随外界气温的降低而不断衰减，也就降低了其低温下的制热可靠性，不能满足热水供应需求。

与空气源热泵配合实用的太阳能热水系统，由于空气源热泵的冷凝器长期在水箱内直接与冷水接触，而且长期处于制热状态，空气源热泵的冷凝器铜管和水中的钙、镁、氯等离子发生化学反应产生水垢，影响冷凝器的使用寿命。太阳能热水系统的水箱多采用不锈钢内胆制成，不锈钢内胆的优点是刚性强，抗折，抗压，外形美观。但由于不锈钢本身不具备抗菌性能，容易使水产生杂菌，影响水质。同时，与水接触久了，还容易出现涂层发脆，局部脱落，使钢壳产生裂缝腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于提供太阳能热水系统，解决了现有太阳能热水系统制热可靠性，不能满足热水供应需求，寿命短的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

太阳能热水系统，包括太阳能集热器、连接太阳能集热器的压缩机、设有冷凝管的水箱、连接冷凝管的膨胀阀、连接膨胀阀的蒸发器、第一阀门和第二阀门；太阳能集热器通过第一阀门串联压缩机，第一阀门和压缩机串联后并联第二阀门。

进一步，所述太阳能集热器包括由热管式真空管阵列构成的真空管组和联集管，联集管连接热管式真空管；热管式真空管包括内部真空的玻璃管、插入玻璃管内的热管和设于玻璃管内的吸热板；热管包括位于玻璃管内的热管蒸发段和设于玻璃管外的热管冷凝段，热管蒸发段和热管冷凝段连通，热管蒸发段连接并贯穿吸热板；联集管包括联集管外壳和套设于联集管外壳内的联集管内胆，联集管内胆的出气口连接所述第一阀门和所述第二阀门；热管冷凝段插入联集管内胆中并将热量传递给联集管内胆中的空气。

进一步，所述热管冷凝段设有若干个散热翅片，若干个散热翅片呈放射状均匀分布在热管冷凝段外壁上且位于内胆中。

进一步，所述吸热板包括平面的吸热板本体和设于吸热板本体上的若干个吸热翅片，若干个吸热翅片均匀分布在吸热板本体上且和吸热板本体垂直。

进一步，所述吸热板为金属吸热板，在吸热板的表面设有铝阳极氧化涂层。

进一步，所述联集管还包括联集管隔热层，联集管隔热层填充于所述联集管外壳与所述联集管内胆之间。

进一步，所述水箱包括水箱外壳、设于水箱外壳内的水箱内胆、绕设在水箱内胆外壁上的所述冷凝管和填充于水箱外壳和水箱内胆之间的保温层，冷凝管位于水箱外壳和水箱内胆之间；冷凝管的进口连接所述第一阀门和所述第二阀门，冷凝管的出口连接所述膨胀阀。

进一步，所述冷凝管通过激光焊接工艺和所述水箱内胆外壁固接，冷凝管和水箱内胆外壁连接位置处设有导热胶。

进一步，所述水箱内胆为不锈钢制成的金属基体，在水箱内胆的内表面设有由紫铜材料制成的紫铜网。

进一步，还包括控制装置，所述太阳能集热器、所述压缩机、所述膨胀阀、所述蒸发器、所述第一阀门和所述第二阀门分别连接控制装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明采用太阳能集热器和压缩机通过第一阀门和第二阀门配合的结构，当太阳能可以满足用户热负荷需求时，第一阀门关闭且第二阀门打开，只需开启太阳能集热器；当太阳能集热器不能满足用户热负荷需求时，则第一阀门打开且第二阀门关闭，太阳能集热器和压缩机同时启动，实现系统的全天候稳定供热需求。本发明综合了太阳能集热器与空气源热泵的优点，缺点互补，实现了降低供热能耗的目标。解决了环境温度较低或太阳能资源不足时的热水供应问题，能保证全年正常供应热水。

2、太阳能集热器采用吸热翅片的结构，增加了吸热面积，提高热吸收效率。铝阳极氧化涂层耐蚀、耐磨和耐光照等性能相当好。外玻璃管采用低辐射玻璃制成，相比普通玻璃节能率更高。