申请日2015.04.24
公开(公告)日2016.08.10
IPC分类号F24J2/24; F24J2/34; F24J2/48
摘要
本实用新型一般涉及无水箱真空管太阳能热水器，特别是用玻璃真空管兼作太阳能收集器和热能储存装置、不需要热水箱的太阳能热水器。首先，公开了一种新的、基于硫酸铝溶液的溶解热的储能介质，其中含有40%到47%的Al2(SO4)3，其余是水。上述热能存储介质密封于塑料胶囊中，胶囊浸没在充满于玻璃真空管的水中。第二，公开了一个水处理装置，用于把玻璃真空管中储存的热能传递给自来水，并调节输出水的温度。系统根据自然力自动工作，不需要电泵和电气控制单元。
权利要求书
1.一种使用多个真空管的无水箱真空管太阳能热水器，其特征在于：所述热水器包括多个玻璃真空管，所述多个真空管中放置有至少一个塑料胶囊;
其中所述塑料胶囊包含存储热能的介质。
2.根据权利要求1所述的无水箱真空管太阳能热水器，其特征在于：所述存储热能的介质为硫酸铝溶液。
3.根据权利要求1所述的无水箱真空管太阳能热水器，其特征在于：所述胶囊是由工作温度高于100℃的塑料所制成的胶囊。
4.根据权利要求1所述的无水箱真空管太阳能热水器，其特征在于：所述胶囊的形状是具有各种类型的横截面的管，其中所述胶囊内的任何一点与最接近的胶囊表面的距离小于10毫米。
5.根据权利要求1所述的无水箱真空管太阳能热水器，其特征在于：所述胶囊是在高温下填充有作为硫酸铝和水的混合物的纯液体的胶囊。
6.根据权利要求1所述的无水箱真空管太阳能热水器，其特征在于：所述胶囊是使用自动填充机用硫酸铝和水的混合物填充并且然后在填充后密封胶囊的盖子的胶囊。
7.一种用于将玻璃真空管内存储的热能转移到流水的无水箱真空管太阳能热水器的水处理装置，其特征在于，包括：
水平热水腔室;
一组垂直管，连接到所述热水腔室的下侧，所述垂直管被配置为与至少一个真空管配合;
在所述热水腔室内部的水平的冷水管，所述水平的冷水管连接到一组直管，每个上述直管延伸到上述玻璃真空管;
冷水供应腔室，连接到上述热水腔室;
连接到所述热水腔室的热水出水管。
8.根据权利要求7所述的水处理装置，其特征在于：所述热水腔室是由工作温度高于100℃的塑料制成的热水腔室。
9.根据权利要求7所述的水处理装置，其特征在于：所述水处理装置还包括包围所述热水腔室的热绝缘层。
说明书
无水箱真空管太阳能热水器和水处理装置
本分案申请是基于申请号为201520257398.7，申请日为2015年4月24日，发明名称为“无水箱真空管太阳能热水器”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本实用新型总体上涉及太阳能热水器，特别是使用硫酸铝的溶解热储存能量的无水箱真空管太阳能热水器，以及一种把在真空管中储存的能量转移到流水的水处理装置。该系统可以不用热水储能罐而正常运作。
背景技术
迄今为止，绝大多数的太阳能热水器，无论是用平板集热器，还是用真空管集热器，热水贮存箱是一个基本组成部分，因为阳光是间歇性的。为了在没有阳光的夜间和阴天保持水的温度，热水箱容量必须足够大，一般是100升至250升。在对流式太阳能热水器系统中，热水箱必须放在太阳辐射收集器的上端。热水箱的重量集中的作用于屋顶的小块面积上。如果热水箱不高于太阳辐射收集器，就必须有电动泵。电动泵，控制单元，连接太阳热能收集器和热水箱之间的管道和阀是昂贵的，并且需要频繁的维修和保养。
作为太阳能辐射收集器的玻璃真空管本身是优异的热能存储设备。对于熟悉太阳能热水器的人员，很明显，真空管可用于存储能量。因此，只用一组真空管，不用热水箱，就可能形成一个完整的太阳能热水器。这样的设计是很有利的：与具有热水箱的对流驱动的一体式太阳能热水器相比较，总的结构简化了，屋顶上的机械压力降低了，而且均匀分布。与分体的太阳能热水器相比较，电动泵和控制单元可以取消;因此，该系统可以不需要维护。然而，通过使用水的显热储存热能，体积必须非常大，必须使用直径非常大的真空管。因此，为了形成无水箱的太阳能热水器，有两个问题必须解决。首先，要找到一种具有以下性质的热能量存储介质：(1)在水温度的上段，热容量比水大得多;(2)在热循环下没有迟滞或不一致的现象;(3)价格便宜;和(4)无毒性。第二，要设计一个具有以下性质的自动把对存储在真空管内的热能转移到流水中的水处理装置：(1)不需要电;(2)依靠物质本身的性质自动控制;(3)确保尽可能高的效率;(4)尽量减少热损失;(5)生产成本低廉;(6)安装方便。本实用新型的目的就是为了为解决上述问题，来形成无水箱的真空管太阳能热水器。
实用新型内容
首先，本实用新型公开了一种新颖的热能储存介质：利用硫酸铝的溶解热储能。直接实验表明，在70℃至90℃的温度范围内，在适当浓度范围内的硫酸铝溶液每单位体积的热容量是水的热容量的2倍以上。因此，储存的热能所需要的体积减少到二分之一以下。然后，本实用新型公开了满足前面的段落中所有的要求的水处理装置的设计。